Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка кавитационно-вихревого аппарата для процесса окисления углеводородного сырья

Диссертация: Разработка кавитационно-вихревого аппарата для процесса окисления углеводородного сырья
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Основные направления исследований выполнены в соответствии с Государственной научно-технической программой Академии наук Республики Башкортостан (АНРБ) «Проблемы машиностроения, конструкционных материалов и технологии» по направлению 6.2. «Надежность и безопасность технических систем в нефтегазохимическом комплексе» на 1996;2000 годы, утвержденной постановлением Кабинета Министров РБ № 204 от… Читать ещё >

Разработка кавитационно-вихревого аппарата для процесса окисления углеводородного сырья (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Аппараты для производства битумов
      • 1. 1. 1. Окисление нефтяного сырья 10 в реакторах колонного типа
      • 1. 1. 2. Конструкции реакторов 13 колонного типа
      • 1. 1. 3. Газожидкостные аппараты 14 Для окисления битумов
    • 1. 2. Понятие кавитации
      • 1. 2. 1. Гидродинамическая кавитация
      • 1. 2. 2. Акустическая кавитация ^
      • 1. 2. 3. Применение волновой технологий'
  • ВЫВОДЫ
  • 2. Разработка конструкции волнового аппарата
    • 2. 1. Теория тонкого диспергирования
    • 2. 2. Схема распыления жидкости
    • 2. 3. Устройство интенсивной кавитации
    • 2. 4. Конструкция газожидкостного 41 Кавитационно-вихревого аппарата
  • ВЫВОДЫ
  • 3. Исследование процесса окисления и подбор компонентов
    • 3. 1. Характеристика сырья и остатков
    • 3. 2. Оптимальное соотношение компонентов в сырье
    • 3. 3. Окисление сырьевых битумных композиций
    • 3. 4. Лабораторные исследования процесса окисления
    • 3. 5. Исследование влияния 5 3 волновых воздействий на скорость окисления
  • ВЫВОДЫ
  • 4. Методика расчета опытно-промышленного кавитационно-вихревого аппарата
    • 4. 1. Расчет сопла подвода сырья
    • 4. 2. Расчет кавитационного устройства
    • 4. 3. Разработка батарейной технологии окисления
    • 4. 4. Использование КВА для дегазации битумов
  • ВЫВОДЫ
  • 5. Промышленные испытания кавитационно-вихревого аппарата
    • 5. 1. Определение зависимости температуры 76 Размягчения от состава сырья
    • 5. 2. Результаты изменения производительности колон- 77 ны
    • 5. 3. Зависимость содержания кислорода в газах окисле- 77 ния от расхода воздуха
  • ВЫВОДЫ

В последнее время спрос на качественные нефтяные дорожные битумы имеет тенденцию к росту. Это связано с повышением требований к качеству дорожных покрытий (длительный срок службы без образования сетки трещин и пластических деформаций), и с реализацией ряда федеральных и государственных программ по дорожному строительству.

Кроме того, производители дорожного битума выходят на рынок с продуктом, соответствующим мировым стандартам, и тем самым повышают планку по качеству битума и имеют возможность диктовать условия конкуренции.

Между тем большинство НПЗ России имеют в своем составе действующие битумные установки, построенные в 60-х годах, физически изношенные и использующие устаревшую технологию. Это не дает возможности нефтеперерабатывающим предприятиям переходить на производство качественных битумов. Увеличение мощности битумных установок, без вложения значительных средств в реконструкцию или строительство новых установок, является весьма проблематичным в условиях текущего финансового кризиса в стране.

Вопрос разработки технологии производства битумов, внедрение которой на действующих битумных установках позволит увеличить мощность и улучшить качество продукта без значительных капитальных вложений, в настоящее время является актуальным.

Применение волновых воздействий позволяет проводить процессы с большей эффективностью и создавать компактные аппараты. Энергия потока обрабатываемой жидкости бывает достаточной для создания эффективного кавитационного режима течения. Учитывая, что в последние годы стоимость энергии резко возрастает, разработка экономичных конструкций и перспективных технологий на принципах кавитационно-вихревых воздействий очень актуальна.

Основные направления исследований выполнены в соответствии с Государственной научно-технической программой Академии наук Республики Башкортостан (АНРБ) «Проблемы машиностроения, конструкционных материалов и технологии» по направлению 6.2. «Надежность и безопасность технических систем в нефтегазохимическом комплексе» на 1996;2000 годы, утвержденной постановлением Кабинета Министров РБ № 204 от 26.06.96 г., а также по Федеральной целевой программе «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997;2000 годы (ФЦП «Интеграция») по государственному контракту № 28 «Создание совместного учебно-научного центра «Механика многофазных систем в технологиях добычи, транспорта, переработки нефти и газа».

Основной целью диссертационной работы является разработка новых типов аппаратов и энергосберегающих технологий с использованием принципов волнового воздействия на процессы окисления углеводородного сырья.

Цель достигается изучением влияния волновых воздействий на углеводородное сырье, созданием новых аппаратов для реализации различных механизмов создания волнового поля и разработкой технологических процессов с учетом волновых и вихревых эффектов.

1. Литературный обзор

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

Разработана конструкция кавитационно-вихревого аппарата.

По разработанной конструкции изготовлены чертежи, техническая документация и образец для опытно-промышленных испытаний.

Лабораторными исследованиями найдено оптимальное соотношение сырьевых компонентов.

На лабораторной установке выявлено, что окисление в волновом аппарате ускоряет процесс окисления нефтяного сырья.

Произведен расчет предложенной конструкции кавитационно-вихревого аппарата.

Показана возможность изменения конструкции колонны с применением КВА и получения заданной марки битума в аппарате меньшего размера.

Предложена технология непрерывного батарейного окисления углеводородного сырья.

Проведены промышленные испытания разработанного аппарата. В результате установки кавитационно-вихревого аппарата производительность установки возросла в четыре раза, расход воздуха сократился в два раза, качество производимого битума повысилось.

Показать весь текст

Список литературы

  1. И.Б., Фрязинов В. В. -Химия и технология топлив и масел, 1978, № 8, с.8−11.
  2. А.Н., диссертация, МИНХ и ГП им. Губкина, 1962.
  3. Гун Р. Б. Нефтяные битумы. М. Химия. 1973 г., 432 с.
  4. В.М., — Нефтепереработка и нефтехимия, 1070, № 10, с. 27−29.
  5. Гун Р. Б. Новое в производстве улучшенных битумов. М., ЦНИИ-ТЭнефтехим, 1971, с. 10−15.
  6. В.В., Грудников И. Б. —Химия и технология топлив и масел, 1978, № 2, с.11−14.
  7. П.Г. и др. -Нефтеперераб. и нефтехимия, 1977, № 9, с. 14−16.
  8. ИБ. Производство нефтяных битумов. М. Химия. 1983 г -192 с.
  9. В.В., Ахметова Р. С. Труды БашНИИНП, вып. 8, Химия, 1968 г, 167−170.
  10. Ю.И. Диссертация. Уфа. УНИ. 1989 г.
  11. Hockl A., Habilitationneschrieft, Wien, 1969
  12. Senolt H., Bitumen, Teere, Asphalt, Peche, vervandte Stoffe, 1969, 20, № 12, 563.
  13. Lokwood D. C Petrol Ref., 1958, vol., № 3, p. 197−200
  14. Пат. 297 899, 1972., (Австрия)
  15. Пат. 297 167, 1972., (Австрия)
  16. П.Г. и др. -Нефтеперераб. и нефтехимия, 1978, № 9, с.12−14.
  17. Р.З., Новости нефтяной техники, Нефтепереработка № 7, 32(1959).
  18. Magyar М. Et ai., Kiserleti intezetek Kozlemeny, 8, 201, 1967.
  19. Csikos R, Zakar P. Et al., Erdol Dienst, 19, 1965.
  20. Ф.П., Нефтяник, 1059, № 12, с 14.
  21. М.Х. Диссертация УНИ. Уфа.1992г
  22. Ф.Ш. Диссертация-УГНТУ, Уфа. 1996 г.
  23. Ф.Ш. и др. Газожидкостный аппарат. пат. СССР. 1 806 002,1993 г.
  24. B.C. и др. Распыливание жидкостей. М. Химия 1979 г. с.216
  25. Ю.Ф. и др. Распыливание жидкостей. М. Машиностроение. 1977 г. с. 208.
  26. Ф.В. Союздор НИИ.1967г., вып 21 с.128 130.
  27. А.Д. Явление кавитации. Издательство «Судостроение». Ленинград. 1966 г. с.439
  28. Э.С. Кавитация в местных гидравлических сопротивлениях.-М.-Энергия.-1978.-С 303.
  29. А.С., Русецский А. А. Кавитационные трубы.-Л.-Судостроение.-1972.192 с.
  30. Bottcher H.N., Die Zerstorung von Metallen durch Hohlsog (Kavitation), Zs.VDI.80,1499 (1936)
  31. Mousson J.M., Untersuchunger uber Hohlsog (Kavitation), Zs. VDI, 83,397 (1938)
  32. Л.Г. Механика жидкости и газа.
  33. И.П. Ультразвук маленькая энциклопедия.-М.: Советская энциклопедия 1979.-С 400.
  34. Р.И. Динамика многофазных сред. -М.: Наука 1987.-№ З.-С 464.
  35. М.А. Основы звукохимии. Учебное пособие для хим. и хим-технол. Тех ВУЗов. М.-Высшая школа. 1984 г.-272с.
  36. Г., Сарантонелло Э. Струи, следы и каверны. М., «Мир"1964 г.466 с.
  37. К.К. Кавитация в гидродинамике. «Известия АН СССР» 1956 г. № 8, С. 10−92.
  38. JI.A. Возникновение и развитие кавитации.-В кн.: Труды ЦАГИ, № 655, 1048, С.41−118.
  39. Э.С. Об определении параметров кавитации регулирующих клапанов. «Труды института НИИ автоматика», 1965 г., вып. XXIII, С.51−66.
  40. Л.А., Шальнев К. К. Прогнозирование щелевой кавитации. -«Труды акустического института» 1969 г., вып. УП, С.70−75.
  41. Knapp R.T., Daily J.W., Hammitt F.G. Cavitation. New-York.Me Graw-HilU 970,500р.
  42. A.C., Русецкий А. А. Кавитационные трубы. «Судостроение», 1972 г. с. 192.
  43. А.С., Гончаров Н. Т. Возникновение кавитации в жидкости. «Труды акустического института», 1969 г., вып. У1,С. 30−38.
  44. В.М. Ультразвуковая химическая аппаратура. «Машиностроение». М., 1967 г.с.726
  45. Л. «Ультразвук и его применение в науке и технике».- М: ИЛ, 1957 г.
  46. Л.Д. Физические основы ультразвуковой технологии. Издательство наука. -М.-1970г.325С.
  47. В.А. Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах. -М.: -Физматгиз, 1960 г.412с.
  48. А. Ультразвуковая техника. -М.: Изд-во иностр. лит. 1958 г.313с. .
  49. И. Ультразвуковая техника. М. Металлургиздат .М.1962г.215с.
  50. Л.Д. Применение ультразвука. -М.: Изд-во АН СССР, 1957 г.
  51. Huter Т., Bolt H. Sonils Techniques for the use of sound in engineering and Science. New York, Wiley, London, Chapman and Hall, 1955.
  52. Д.А., Фридман B.M. Ультразвуковая технологическая аппаратура. М. «Энергия» 1976 г.
  53. О.Л., Ефимова С. А. «Применение ультразвука в нефтяной промышленности». М. Недра.1983г.
  54. В.П., Казанский В. Л., Симоненок Л.А./ В кн. Труды куйбышевского НИИНП, I965.-T.32. -С.28.
  55. В.А., Мазгаров А.М, Лебедев Н. Н. Реакционная способность меркаптидов натрия при их окислении кислородом в присутствии дисульфофталоцианина кобальта И Нефтехимия.-1978.-№ 2. -С.298−303.
  56. В.П., Мартыненко А. Г., Ширяева Г. П. и др. Влияние интенсивности перемешивания топлив с щёлочью на степень их очистки // Химия и технология топлив и масел. -1972. -№ 4.-С.14−15.
  57. М.Н., Уразаев 7.Х., Гелетий Я. Г., Бутаков Е. Г. За-щелачивание бензинов на установке гидроочистки дизельных топлив // Нефтепереработка и нефтехимия. -1968. -№ 5. -С. 13−14.
  58. Н.Н., Кононюк Б. Н., Казанский В. Л. Применение ультразвуковых устройств при сжигании топлив и перемешивании жидкостей и газов // Химия и технология топлив и масел. -1980. -№ 2. -С .1922.
  59. A.M., Барам А. А. Ультразвук в процессах химической технологии. -Л.: Госхимиздат, I960.
  60. B.C., Степанова Е. А. Влияние ультразвука на каталитические свойства алюмосиликатного катализатора // Нефтехимия.1978. -No 6. -С.914−919.
  61. Bruce F., Greek, Balbome A. // Ind. Eng. Chem. -1957. -V. 49. -N 12.-P.1938.
  62. А., Грегуш П. // Акустический журнал. -I960. -№ 6. -С.441.
  63. П.Г., Булатова И. Н., Соболев A.M. Получение суль-фофрезола с применением ультразвука // Нефтепереработка и нефтехимия. -1965. -.V 3. -С. 20−24.
  64. A.M., Барам А. А. // Химическая промышленность. -I960. -№ I.
  65. Thompson D., Vllbrandt // Ind. Eng. Chem. -1954. -N 46.-P.1172.
  66. B.M. Звуковые и ультразвуковые колебания и их применение в лёгкой промышленности. -М.: Гизлегпром, 1956.
  67. Н.И. Технология переработки нефти и газа. -М.: Химия, 1966.
  68. Е.И., Беззубое А. Д. Ультразвук и пути его применения в пищевой промынленности.-М.: Пищепромиздат, 1955.
  69. К. // Масла и Жиры. -1936. -№ 8. -С.397.
  70. G. //Can. Chem. Ргос. -1955. -V. 39. -N 11. -Р.40.
  71. Д.М. Очистка и переработка природного газа. Пер. с англ./ Под ред. Гудкова С. Ф. -М.: Недра, 1977. -С.349.
  72. Г. И., Заскалько П. П. Применение ультразвукового низкочастотного диспергатора УЗДН-1 для оценки механической деструкции полимеров в растворе минеральных масел // Нефтепереработка и нефтехимия. -1970. -№ 10. -С. 18−20.
  73. А.Ф., Хайрутдинов И. Р., Александрова C.JI. Хафизов Ф. Ш. Интенсификация процесса окисления нефтяных остатков воздействием, ультразвука // Нефтепереработка и нефтехимия. -1986. -№ 5. -С.9−10.
  74. СЛ., 'Степаненкс В.Е. // Ж.А.Х.-1969. -№ 12.
  75. A.M., Барам А. А. Ультразвук в процессах химической технологии. -Л.: Госхимиздат, I960.
  76. R. //Chem. Eng. Scl. -1961. -N 14. -P. 176.
  77. P. // Ann Soc. Brux. -1948. -N 62. -P.40.
  78. W. // Akta phys. polon. -1933. -N 2. -P.45.
  79. Andoln A. Le7avasseur G. // Food. -1949. -N 18. -P.190.
  80. Разработка новых методов очистки и стабилизации нефтепродуктов комплексными соединениями переходных металлов низшей валентности: Отчёт о НИР / ИНХС АН СССР- № ГР 76 039 320 Инв. •№ Б 925 369. -М" — 1980. -164 с.
  81. П.П., Кичкин Г. И., Лашхи В. Л. Разработка ультразвукового прибора для исследования механической деструкции растворов полимеров // Химия и технология топлив и масел. -1969. -№ 6. -С.46−49.
  82. М.В., Леончик Б. И. Распылительные сушилки. М. Машиностроение. 1966 г. с.276
  83. .Г. Центробежные и вибрационные грануляторы плавов и распылители жидкости. М. Машиностроение. 1977 г. с. 181
  84. М. М. Соломаха Г. П. Анализ стадий массообмена в ротационном тарельчатом аппарате.-'ТОХТ"1972 г.
  85. М.Е., Филиппов Г. А. Газодинамика двухфазных сред .М. «Энергия», 1968 г.
  86. Fraser R.P., Eiscunlam P., Dombrovery H. Liquid atonuration in chemical engineering.-«British chemical Engineering», 1956
  87. Бухман С. В. Экспериментальное исследование распада капель.-Вестник АН Казахской ССР, 1954 г.№ 1, с.38−43
  88. М.С. О дроблении капель в потоке воздуха.- ДАН1. СССР.1948г.
  89. В.М. Ультразвуковая химическая аппаратура. «Машино-строение"М. 1967 г.
  90. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. «Советская энциклопедия» .М.1979г.
  91. Ю.Ф. Распыливание жидкостей. М.: Машиностроение, 1977, 208с.
  92. Ю.И. Центробежные форсунки. M.-JL, Машиностроение, ЛО, 1076, 168с.
  93. Пажи Д. Г, и др. Распыливающие устройства в химической промышленности. М., Химия, 1975, 200с.
  94. Д.Г. и др. Форсунки в химической промышленности. М., Химия, 1971,224с.
  95. В.К., Халатов А. А., Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах. М., «Машиностроение»., 1982.
  96. А.В. и др. Теплотехнические основы циклонных топочных и технологических процессов. Алма-Ата: Наука, 1974, 374 с.
  97. .П. Процессы турбулентного переноса во вращающихся течениях. Алма-Ата- Наука, 1977, 22 с.
  98. В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил. М.: Машиностроение, 1980, 240 с.
  99. М.Ф., Урюков Б. А. Исследование теплообмена в плазма тронах. -/"Проблемы теплофизики и физической гидродинамики». Новосибирск: Наука, 1974 с.235−246.
  100. А. Приближенное решение для изоэнтропического закрученного потока в сопле. Ракетная техника. 1961, № 8, с. 115−122.
  101. Розенцвейг, Левеллен, Керреброк. Возможность удержания делящегося вещества турбулентным вихрем в газовом реакторе ядерной ракеты.- Ракетная техника и космонавтика, 1961, № 7, с. 23−35.
  102. М.С. О дроблении капель в потоке воздуха.- ДАН СССР. 1948 г.
  103. Р.П., Иванов Ю. В. О развитии закрученного потока в цилиндрической камере с недиафрагмированным выходным сечением,-Изв. АН ЭССР. Сер. Физика-математика, 1970, т. 19, № 4, с. 737.
  104. Х.О. Затухание закрутки потока в трубе круглого сечения.- Изв. АН ЭССР. Сер. Физика-математика, 1973, т. 22, № 1, с.77−82.
  105. А.В., Кузнецов Л. А. Теплоотдача закрученной струи воздуха при движении по внутренней поверхности цилиндра. Энергомашиностроение, 1968, № 1, с. 18−21.
  106. Д.Р., Стуров Т. Е. Экспериментальное исследование турбулентного закрученного течения в цилиндрической трубе. Изв. СО АН СССР, Сер. техн. наук, 1972, № 13, вып. 3, с. 3−7.
  107. Х.О., Иванов Ю. В., Луби Х. О. Исследование аэродинамики потока в закручивающих устройствах. Теплоэнергетика, 1978, № 1, с.37−39.
  108. Хэй, Вест. Теплообмен в трубе с закрученным потоком. Тр. амер. о-ва инж-мех. (рус.пер.). Сер. С. Теплопередача. М.: Мир, 1975, № 3, с. 100−106.
  109. Yajnik К., Subbaian М. Experiments on swirling turbulent flow, Part 1, Similarity in swirling flows, Journal FL.Mech., 1973, vol.60, pt 4, p.665−687.
  110. И.П., Хафизов Ф. Ш., Хуснияров M.X., Влияние волновых колебаний на реакции поликонденсации и полимеризации нефтяных систем. IV-конф. По интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-96», Нижнекамск, 1996, с.30−31.
  111. И.П., Хафизов Ф. Ш., Хузиев А. Р., Сулиманов Ф. Н., Повышение надежности огнезащищенных металлоконструкций. IIвсероссийская науч.-тех. конференция «Техническая диагностика, промышленная и экологическая безопасность», Уфа-1996г, с. 92,.
  112. И.П., Хафизов Н. Ф., Файзуллин И. Ф., Фасхутдинов P.P. Интенсификация процесса окисления нефтяного сырья., Тезисы докладов ГАНГ им. И. М. Губкина «Нефть и газ -97», г. Москва-97.с.22.
  113. И.П., Хафизов Н. Ф., Хузиев А. Р., Фасхутдинов P.P. Интенсификация процессов разделения., Тезисы докладов ГАНГ им. И. М. Губкина «Нефть и газ-97», г. Москва-97.с.22.
  114. И.П., Хафизов Н. Ф., Файзуллин И. Ф., Фасхутдинов P.P. Утилизация сернокислотных отходов., Тезисы докладов ГАНГ им. И. М. Губкина «Нефть и газ-97», г. Москва-97.с.22.
  115. И.П., Хафизов Н. Ф., Файзуллин И. Ф., Фасхутдинов P.P. Переработка и • использование отходов., Тезисы докладов ГАНГ им. И. М. Губкина «Нефть и газ -97», г. Москва-97.с.22.
  116. Ф.Ш., Юминов И. П., Кузьмин В. И., Баженов В. П., Али-кин М.А., Хафизов Н. Ф. Положительное решение о выдаче патента РФ на изобретение. № 98 101 801.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!