Исследование воздействия магнитной обработки на свойства нефтяного сырья | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №2 (106) январь-2 2016 г.

Дата публикации: 21.01.2016

Статья просмотрена: 232 раза

Библиографическое описание:

Жумаев К. К., Саноев М., Яхшимурадов Д. Исследование воздействия магнитной обработки на свойства нефтяного сырья // Молодой ученый. — 2016. — №2. — С. 151-153. — URL https://moluch.ru/archive/106/25417/ (дата обращения: 22.09.2018).



Исследование воздействия магнитной обработки на свойства нефтяного сырья

 

Параметры и результаты технологических процессов нефтепереработки и нефтехимии определяются качеством поступающего на переработку углеводородного сырья, что, в свою очередь, напрямую зависит от эффективности используемых методов его подготовки и очистки. Современный этап развития химии и технологии углеводородов характеризуется прогрессирующим ухудшением свойств и качества перерабатываемых нефтей из-за увеличения обводненности, коррозионной агрессивности, содержания серы, солей и пр. В этой связи снижение влияния указанных негативных факторов на разделение и трансформации углеводородного сырья является одним из приоритетных направлений науки и техники.

В технологических процессах подготовки сырья для нефтепереработки и нефтехимии используются химические реагенты различного назначения, но в осложненных условиях традиционные химические методы и стандартные технологии во многих случаях оказываются недостаточно эффективными. Наряду с химическими используется ряд физических методов воздействия на нефть и водно-органические смеси, в том числе и обработка их магнитным полем, что позволяет в ряде случаев улучшить их свойства и облегчить разделение.

Совместное использование магнитной обработки рассмотренных нефтяных эмульсий и химических реагентов, применяемых в процессах их подготовки, позволило увеличить деэмульгирующий эффект в среднем на 15 % без увеличения расхода реагентов.

На основании лабораторных исследований и формализации априорной информации принята следующая гипотеза о механизме воздействия магнитного поля на водонефтяные эмульсии. Изначально эмульсия представляет собой субстанцию класса «нефть в воде» или «вода в нефти», причем на границах раздела фаз образуются так называемые «бронирующие оболочки», препятствующие самопроизвольному разрушению эмульсии.

Молекулы деэмульгатора, адсорбируясь на поверхности раздела фаз, вытесняют менее поверхностно-активные природные эмульгаторы. Однако, хотя пленка, образуемая деэмульгатором, обладает малой прочностью, действия сил тяжести недостаточно для обеспечения быстрого осаждения и коалесценции мелких капель. Магнитное поле вызывает поляризацию капель воды и их взаимное притяжение, что приводит к значительному ускорению коагуляции и коалесценции капель и их быстрому отстою.

Механизм действия магнитной обработки на образование АСПО, согласно принятой гипотезе, таков: в движущейся жидкости происходит разрушение агрегатов, состоящих из субмикронных ферромагнитных микрочастиц соединений железа, находящихся при концентрации 10–100 г/т в нефти и попутной воде, что приводит к резкому (в 100–1000 раз) увеличению концентрации центров кристаллизации парафинов и солей и формированию на поверхности ферромагнитных частиц пузырьков газа микронных размеров. В результате разрушения агрегатов кристаллы парафина выпадают в виде тонкодисперсной, объемной, устойчивой взвеси, а скорость роста отложений уменьшается пропорционально уменьшению средних размеров, выпавших совместно со смолами и асфальтенами в твердую фазу кристаллов парафина.

Механизм воздействия магнитного поля на процесс солеотложения, согласно принятой гипотезе, можно описать следующим образом: магнитное поле оказывает влияние на кинетику кристаллизации, обусловливающее увеличение концентрации центров кристаллизации в массе раствора, водная система выводится из равновесия, возрастает скорость образования осадков и формируется множество мелких кристаллов практически одинакового размера.

Провоцирование кристаллообразования приводит к тому, что в дальнейшем, вместо образования отложений на поверхности оборудования, взвесь образуется в объеме раствора, выносится из опасной зоны и ее можно удалять с помощью специальных устройств. Обрабатывать магнитным полем водную систему предпочтительно до начала процесса формирования кристаллов. Максимальный эффект от магнитной обработки был получен на водных системах при относительно невысоких температурах (до 70–80 0С) и повышенном содержании ионов солей (250300 мг/л и выше).

Согласно принятой гипотезе при воздействии магнитного поля на систему «металл — электролит» одновременно протекают два взаимоисключающих процесса: сдвиг потенциала коррозии в отрицательную область, что должно привести к снижению коррозионной стойкости металла; ускорение поляризуемости системы, что приводит к снижению скорости коррозии. Последнее связано с тем, что процессы гидратации ионов металла и подвода деполяризатора к поверхности металла замедляются под воздействием магнитного поля. Ускорение поляризации при магнитной обработке преобладает над процессом увеличения термодинамической нестабильности металла (сдвиг потенциала в область более отрицательных значений), в результате чего скорость коррозии замедляется.

Обработка магнитным полем осуществлялась с помощью лабораторной установки УМПЛ-1, которая позволяет поддерживать постоянное магнитное поле, а также задавать частоту (от 1 до 100 Гц), напряженность (от 0 до 40 кА/м) и форму (синусоидальная, треугольная и прямоугольная) ее изменения. В делительную воронку помещали 250 мл исследуемой жидкости. Далее открывали вентиль, и жидкость через индуктор перетекала в химический стакан. Обработка магнитным полем производилась в индукторе, подключенном к генератору установки УМПЛ-1.

Исследования воздействия магнитного поля на водонефтяные эмульсии проводились в соответствии с ASTMD-1401. Обработка эмульсии проводилась однократно путем пропускания эмульсии из делительной воронки через индуктор экспериментального стенда. Затем эмульсия перемешивалась в емкости в течениеминут и ставилась на отстой при комнатной температуре со снятием показаний степени разрушенности через 15, 30, 60 и 120 минут. Для каждого опыта брали 100 мл эмульсии.

Исследования влияния магнитного поля на образование солеотложений проводились в соответствии с методикой, разработанной в УГНТУ. Методика основана на сравнении размеров и формы кристаллов хлористого натрия, выделившихся из необработанной и обработанной магнитным полем жидкости. Для анализа отмеряли по 150 мл обработанного и необработанного магнитным полем насыщенного водного раствора соли в химические стаканы емкостью 200–300 мл и упаривали до уменьшения объема в 2 раза на электроплитке в строго идентичных термобарических условиях. Содержимое стаканов охлаждали до комнатной температуры, отфильтровывали выпавшую в осадок соль и оценивали форму и размер ее кристаллов с использованием микроскопа типа «Микмед-1–0» и сит лабораторных ЛО 251–1.

Оценка коррозионной агрессивности сред проводилась гравиметрическим методом (ГОСТ 9.502–82, ГОСТ 9.506–87), суть которого заключается в определении потери массы металлических образцов за время их пребывания в испытуемой среде. Подготовленные образцы помещались в U-образные гравиметрические ячейки с обработанной и необработанной магнитным полем исследуемой средой. При гравиметрическом методе скорость коррозии характеризуется массовым показателем Кт (г/м -ч).

 

Литература:

 

  1.             Шайдаков В. В., Князев В. Н., Инюшин Н. В., Хайдаров Ф. Р., Лаптев А. Б., Никитин Р. В. Исследования влияния магнитной обработки на водонефтяные эмульсии НПУ «Белкамнефть». — Деп. в ВИНИТИ 07.05.01, № 1178-В 2001.
  2.             Кузнецов В. С., Инюшин Н. В., Хайдаров Ф. Р., Шайдаков В. В., Лаптев А. Б., Никитин Р. В. Лабораторная установка для определения параметров магнитной обработки жидкости — УМПЛ. — Деп. в ВИНИТИ 07.05.01, № 1174-В 2001.
  3.             http://ogbus.ru/authors/Chernova/Chernova_2.pdf 
Основные термины (генерируются автоматически): магнитное поле, магнитная обработка, принятая гипотеза, скорость коррозии, механизм воздействия, водная система, комнатная температура, делительная воронка, гравиметрический метод, углеводородное сырье.


Похожие статьи

Бесконтактные методы контроля толщины стенки изделия...

Скорость, прежде всего, зависит от характера образующихся продуктов коррозии и прочности их сцепления с металлом.

Переменное магнитное поле возбуждает в металлической стенке объекта контроля (ОК)

экстремально низкую температуру без каких-либо ограничений [4].

Бесконтактные методы контроля толщины стенки изделия...

Скорость, прежде всего, зависит от характера образующихся продуктов коррозии и прочности их сцепления с металлом.

Переменное магнитное поле возбуждает в металлической стенке объекта контроля (ОК)

экстремально низкую температуру без каких-либо ограничений [4].

Лабораторные методы измерения и приборы контроля коррозии

Обычно размеры образцов принимают 40х20х2 или 50х20х2 мм.

Гравиметрический метод — один из наиболее распространенных методов определения скорости коррозии.

Лабораторные методы измерения и приборы контроля коррозии

Обычно размеры образцов принимают 40х20х2 или 50х20х2 мм.

Гравиметрический метод — один из наиболее распространенных методов определения скорости коррозии.

Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод...

Библиографическое описание: Водин Д. В. Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод повышения износостойкости

- обработка одним импульсом постоянного магнитного поля напряженностью 100 - 1000 кА /м при различной длительности воздействия от 10 до 300 с

Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод...

Библиографическое описание: Водин Д. В. Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод повышения износостойкости

- обработка одним импульсом постоянного магнитного поля напряженностью 100 - 1000 кА /м при различной длительности воздействия от 10 до 300 с

О возможности применения продукции нанотехнологий...

Внешнее магнитное поле ориентирует магнитные моменты частиц (рис. 3), что приводит к изменению магнитных, реологических и оптических свойств раствора.

О возможности применения продукции нанотехнологий...

Внешнее магнитное поле ориентирует магнитные моменты частиц (рис. 3), что приводит к изменению магнитных, реологических и оптических свойств раствора.

Изменение углеводородного состава автомобильного бензина...

Для исследования изменения фракционного и углеводородного состава, содержания фактических смол под воздействием электрического поля, после крана стандартной делительной воронки (рисунок 3) установлен катод...

Изменение углеводородного состава автомобильного бензина...

Для исследования изменения фракционного и углеводородного состава, содержания фактических смол под воздействием электрического поля, после крана стандартной делительной воронки (рисунок 3) установлен катод...

Современные методы мониторинга коррозии | Статья в журнале...

На практике наибольшее распространение имеют гравиметрический метод, метод электрического сопротивления и метод линейной поляризации

Измерение коррозии методом электрического сопротивления является способом автоматического контроля скорости.

Современные методы мониторинга коррозии | Статья в журнале...

На практике наибольшее распространение имеют гравиметрический метод, метод электрического сопротивления и метод линейной поляризации

Измерение коррозии методом электрического сопротивления является способом автоматического контроля скорости.

Защита от коррозии оборудования первичной подготовки нефти

Агрессивное воздействие коррозионных среди приводит к усиленной коррозии

При обессоливании сероводородсодержащей нефти или смеси её с девонской скорость

Иногда используют метод рассверловки стенки оборудования на глубину, равную расчетной толщине...

Защита от коррозии оборудования первичной подготовки нефти

Агрессивное воздействие коррозионных среди приводит к усиленной коррозии

При обессоливании сероводородсодержащей нефти или смеси её с девонской скорость

Иногда используют метод рассверловки стенки оборудования на глубину, равную расчетной толщине...

Использование магнитных подвесов в ветроэнергетических...

Технология магнитных подвесов основывается на достижениях в области электромагнетизма, обработки сигналов, статики и динами и развивалась вмести с ними.

Магнитное поле – управляемо. Система контролирует положение ротора и регулирует его подвеску.

Методы измерения скорости потока в скважинной геофизике

Высокая эффективность таких систем, имеющих целью повышение

Недостаток этого метода состоит в том, что скорость потока оказывается

При вращении турбинка приводит в действие магнитный прерыватель тока, по показаниям которого определяют частоту ее вращения.

Методы измерения скорости потока в скважинной геофизике

Высокая эффективность таких систем, имеющих целью повышение

Недостаток этого метода состоит в том, что скорость потока оказывается

При вращении турбинка приводит в действие магнитный прерыватель тока, по показаниям которого определяют частоту ее вращения.

Использование магнитных подвесов в ветроэнергетических...

Технология магнитных подвесов основывается на достижениях в области электромагнетизма, обработки сигналов, статики и динами и развивалась вмести с ними.

Магнитное поле – управляемо. Система контролирует положение ротора и регулирует его подвеску.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Бесконтактные методы контроля толщины стенки изделия...

Скорость, прежде всего, зависит от характера образующихся продуктов коррозии и прочности их сцепления с металлом.

Переменное магнитное поле возбуждает в металлической стенке объекта контроля (ОК)

экстремально низкую температуру без каких-либо ограничений [4].

Бесконтактные методы контроля толщины стенки изделия...

Скорость, прежде всего, зависит от характера образующихся продуктов коррозии и прочности их сцепления с металлом.

Переменное магнитное поле возбуждает в металлической стенке объекта контроля (ОК)

экстремально низкую температуру без каких-либо ограничений [4].

Лабораторные методы измерения и приборы контроля коррозии

Обычно размеры образцов принимают 40х20х2 или 50х20х2 мм.

Гравиметрический метод — один из наиболее распространенных методов определения скорости коррозии.

Лабораторные методы измерения и приборы контроля коррозии

Обычно размеры образцов принимают 40х20х2 или 50х20х2 мм.

Гравиметрический метод — один из наиболее распространенных методов определения скорости коррозии.

Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод...

Библиографическое описание: Водин Д. В. Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод повышения износостойкости

- обработка одним импульсом постоянного магнитного поля напряженностью 100 - 1000 кА /м при различной длительности воздействия от 10 до 300 с

Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод...

Библиографическое описание: Водин Д. В. Магнитно-импульсная обработка как перспективный метод повышения износостойкости

- обработка одним импульсом постоянного магнитного поля напряженностью 100 - 1000 кА /м при различной длительности воздействия от 10 до 300 с

О возможности применения продукции нанотехнологий...

Внешнее магнитное поле ориентирует магнитные моменты частиц (рис. 3), что приводит к изменению магнитных, реологических и оптических свойств раствора.

О возможности применения продукции нанотехнологий...

Внешнее магнитное поле ориентирует магнитные моменты частиц (рис. 3), что приводит к изменению магнитных, реологических и оптических свойств раствора.

Изменение углеводородного состава автомобильного бензина...

Для исследования изменения фракционного и углеводородного состава, содержания фактических смол под воздействием электрического поля, после крана стандартной делительной воронки (рисунок 3) установлен катод...

Изменение углеводородного состава автомобильного бензина...

Для исследования изменения фракционного и углеводородного состава, содержания фактических смол под воздействием электрического поля, после крана стандартной делительной воронки (рисунок 3) установлен катод...

Современные методы мониторинга коррозии | Статья в журнале...

На практике наибольшее распространение имеют гравиметрический метод, метод электрического сопротивления и метод линейной поляризации

Измерение коррозии методом электрического сопротивления является способом автоматического контроля скорости.

Современные методы мониторинга коррозии | Статья в журнале...

На практике наибольшее распространение имеют гравиметрический метод, метод электрического сопротивления и метод линейной поляризации

Измерение коррозии методом электрического сопротивления является способом автоматического контроля скорости.

Защита от коррозии оборудования первичной подготовки нефти

Агрессивное воздействие коррозионных среди приводит к усиленной коррозии

При обессоливании сероводородсодержащей нефти или смеси её с девонской скорость

Иногда используют метод рассверловки стенки оборудования на глубину, равную расчетной толщине...

Защита от коррозии оборудования первичной подготовки нефти

Агрессивное воздействие коррозионных среди приводит к усиленной коррозии

При обессоливании сероводородсодержащей нефти или смеси её с девонской скорость

Иногда используют метод рассверловки стенки оборудования на глубину, равную расчетной толщине...

Использование магнитных подвесов в ветроэнергетических...

Технология магнитных подвесов основывается на достижениях в области электромагнетизма, обработки сигналов, статики и динами и развивалась вмести с ними.

Магнитное поле – управляемо. Система контролирует положение ротора и регулирует его подвеску.

Методы измерения скорости потока в скважинной геофизике

Высокая эффективность таких систем, имеющих целью повышение

Недостаток этого метода состоит в том, что скорость потока оказывается

При вращении турбинка приводит в действие магнитный прерыватель тока, по показаниям которого определяют частоту ее вращения.

Методы измерения скорости потока в скважинной геофизике

Высокая эффективность таких систем, имеющих целью повышение

Недостаток этого метода состоит в том, что скорость потока оказывается

При вращении турбинка приводит в действие магнитный прерыватель тока, по показаниям которого определяют частоту ее вращения.

Использование магнитных подвесов в ветроэнергетических...

Технология магнитных подвесов основывается на достижениях в области электромагнетизма, обработки сигналов, статики и динами и развивалась вмести с ними.

Магнитное поле – управляемо. Система контролирует положение ротора и регулирует его подвеску.

Задать вопрос