Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель исследования, отражена научная новизна и практическая значимость диссертационной работы.

Первый раздел посвящен литературному обзору, где систематизированы литературные сведения об основных свойствах высоковязкой нефти и применении электрогидроимпульсного эффекта в нефтехимии и нефтепереработке.

Второй раздел включает экспериментальную часть, где представлены исходные вещества и их физико-химические характеристики, методики изучения физико-химического анализа и определения влиянии электрогидроимпульсного воздействия на ВВН.

В третьем разделе приведены полученные экспериментальные результаты и их обсуждения.

3.1 Квантово – химический расчет реакций деструкции и гидрирования нефтяного асфальтена

Нефтяной асфальтен - это наиболее высококонденсированная, высокоароматизированная часть тяжелой нефти. Среднее число ароматических циклов 4 – 7, циклопарафиновых 1 – 2. На рисунке 1 представлена структурная формула молекулы нефтяного асфальтена и профиль поврхности потенциальной энергии (ПППЭ) реакции гидрирования нефтяного асфальтена.

а) б)

Рисунок 1 – а) Структурная формула молекулы нефтяного асфальтена

б) Профиль поверхности потенциальной энергии реакции гидрирования нефтяного асфальтена

Степень чистоты спинового состояния оценивалась по величине квадрата спина, который равен 0,75 для дублета. Из рисунка 1 видно, что энергия повышается при уменьшении расстояния между Н и С 10 до 1,4 Å, затем падает и снова повышается. В точке 1,2 Å наблюдается минимум, соответствующий образованию нового нефтяного радикала.

Таким оброзам, рекомбинация нефтяного асфальтена с атомом водорода, являющимся свободным радикалом 1-го типа, очевидно, будет происходить по местам избыточной спиновой плотности. При попытке квантово-химического расчета такой системы оптимизация геометрии приведет к раскрытию гетероцикла.

3.2 Влияние факторов электрогидроимпульсной обработки на изменение кинематической вязкости и на выход фракции до 300 0с высоковязкой нефти

Образующиеся в процессе электрогидпоимпульсного воздействия электромагнитные поля также оказывают сильное влияние, как на сам разряд, так и на ионные процессы, протекающие в окружающей его жидкости. Под их воздействием происходят разнообразные физические изменения и химические реакции в обрабатываемом материале. В связи с этим было исследовано влияние ЭГЭ факторов на уменьшение кинематической вязкости и увеличения выхода легкой и средней фракции из ВВН.

Из полученных данных (рисунок 2) видно, что электрогидроимпульсное воздействие влияет на уменьшение кинематической вязкости и на выход легкой и средней фракции.

а) б)

Рисунок 2 - Влияние электрических характеристик стендовой установки ЭГЭ

а) влияние продолжительности времени и межэлектродного расстояния на величину кинематической вязкости

б) влияние разрядного напряжения и межэлектродного расстояния на увеличение выхода легкой и средней фракций

При увеличении продолжительности времени обработки ВВН от 4 до 10 минут наблюдается увеличение выхода легкой и средней фракции с 23% до 53% (межэлектродное пространство ячейки обработки составляет L=6-12мм, а также для уменьшение кинематической вязкости от 8,6 до 4,6 мм²/с достаточно 4-х минутной обработки при межэлектродном расстоянии L= 4-6мм.

Таким образом, полученные результаты исследования различных факторов электрогидроимпульсных разрядов показали, что выше приведенные факторы уменьшают кинематическую вязкость высоковязкой нефти и увеличивают выход легкой и средней фракции из ВВН