автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.07, диссертация на тему:Хиимотология применения отработанных масел

РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Направах рукописи

ИШМАКОЗ РАВЛЕН МАоГАРОВИЧ

ХИММОТОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ОТРАБОТАННЫХ МАСЕЛ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.17.07 -Химическая технология

топлива

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

УФА-1995

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете

НАУЧ5 !ЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки Республики Башкортостан А.Х. МУХАМЕДЗЯНОЗ НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: кандидат техн. наук, доцент

А.Р. ХАФИЗОВ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: Доктор технических наук, профессор

Ю.Р. АБДРАХИМОВ Кандидат технических наук И.П.ЛАНИН

ВЕДУЩЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ АО "Ьащкефтепродукт" Защита состоится* о^ц Цр__189 ^Гв ^

на заседании Диссертационного Совета К.063.09.01 Уфимского государственно, о нефтяного технического университета (450062, Республика Башкортостан, г. Уфа-62, ул. Космонавтов. 1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГНТУ.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ Диссертационного Совета, доцен кандидат технических наук

НА САМОЙЛОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Химмотология - научное направление, развивающееся на стыка различных технических дисциплин, которое решает актуальные научно-технические задачи а области оптимизации качества нефтепродуктов, • повышения эффективности их использования, создания и совершенствования системы методов оценки их качества.

Основным объекте« химмотологии являются двигатель внутреннего сгорания, где используются при его эксплуатации горюче-смазочные материалы. Моторные масла и, в целой, горюче-смазочные материалы правомерно рассматривать как химмотологический элемент конструкции двигателя внутреннего сгорания. Следовательно, на него мох й распространить понятие работоспособносг

Достигнутое за последнее десятилс-ие повышение мощности и надежности двигателей внутреннего сгорания а значительной мере обусловлено существенным повышение» качества конструкционных материалов и эксплуатационных свойств топлива-и, смазочных масел, единство измерении качества которых достигается метрологическим обеспечением на основе стандартных образцов (СО). (За: ным фактором в рассматриваемой химмотологической связи является охрана окружающей среды. .*..••

Рис. 1.1. Химмотояогическая шестизвенная система взаимосвязи 1 - двигатель и механизмы; 2- топлива; 3 - смазочные матери?лы; . 4 - эксплуатация, 5 - контроль качества ГСМ, двигателей и механизмов с метрологическим обеспечением на основе стандартных образцов; 6-экология.

На рис.1 представлена эффектмзно существующая хишотологическая взаимосвязь между элементами, составляющими целостную систему.

Одним из Перспективных направлений химмотологии является совершенствование использования отработанных масел.

Хиымотологическое. исследование вопросов использования отработанных масел представляет научный и практический интерес как с Точки зрения рационального использования нефтепродуктов, так и для решения вопрссовохраны окружающей среды.

■ * Экологически Грязный отработанный нефтепродукт сложно собирать •для централизованной регенерации .из-за больших транспортных расходов. Однако, дефицит на.смазочные материалы и их дороговизна вызывают необходимость сс :данмя небольших регенерационных установок, работающих по экологически чистым техно погияи непосредственно на местах потребления смазочных материалов. Кроме того, поиск других способов и методов применения отработанных масел позволит обеспечить народное хозяйство необходимыми Дополнительными ресурсами смазочных масел, сократить транспортные-расходы яо доставка отработанных насел на нефтеперерабатывающий за«оды и, самое важное, предотвратить •агрязнениэ окружающей среды! Комга#<снорещить вопросы рационального использования отработанных масел, как в экологическом, так и в зконоиичеспом облекта? представляется возможным путем химмотологического подхода к проблеме.

Диссертационная работа выполнена ло планам научно-исследовательода работ УТйТУ на 1391 - 1994 гг. в соответствии с координационный плаяоа работ.Минвуза РСФСР от 28.05.90 г. №21-36-242 ин/21-01-18 ло следующим проблемам:

. - теоретические основы метрологического обеспечения методов испытаний состава и свойств нефти и нефтепродуктов на основе стандартных образцов:

- утилизация и рациональное использование отходов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Исследование химмотологических вопросов использования отработанных масел.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ.

}. Исследование существующих методов сбора и регенерации отработанных масел, разработка и обоснование альтернативной схемы сбора и регенерации отработанных масел на местах их применения.

2. Разработка и внедрение блочной установки регенерации отработанных масел с использованием комбинированных слоссбовочистки.

3. Разработка рекомендаций по определению предельных значений качества отработанных масел и экспресс методов их анализа.

4. Разработка стандартных образцов для метрологического обеспечения кс 'троля качества отработанных масел.

5. Исследование и разработка химмотологической технологии промывки гидравлических систем летательных аппаратов восстановленными гидравлическими жидкостями.

6. Обоснование и разработка рекомендаций применения отработанных масел а композиции с различными растворителями в качестве депрессатороа для предотвращения асфаяьтосмолисгопарафиновых отложений (АСПО) нЯ нефтепромысловом оборудовании.

ПРЕДМЕТ И ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Предметом исследования- является механизм повторк/б использования отработанных масел при обеспечении сохранения экологического баланса с окружаюсчй средой, контроля качества отработанных масел и их метрологическое обеспечение, на оснбвд стандартных образцов. Объектом исследования являются масла, эксплуатируемые в автотракторных дизелях и других механизмах:

НАУЧНАЯ IЮВИЗНА, . ,

Эколого-экономически обоснованы оптимальные условия сбора и регенерации отработанных масел на местах их применения.

Впервые исследована и обоснована целесообразность использования природного адсорбента 'горелая порода" Кумертауского месторождения Башкортостана для доочистки отработанных маселат загрязнений и кислых продуктов.

Выявлена зависимость цепочного числа отработанных масел от их загрязненности и разработан зкспресс-иатод определения щелочного числа.

Теоретическими и экспериментальными исследованиями:

• выявлено оптимальное соотношение углеводородов, позволившее разработать ГСО фракционного'состава нефтепродуктов со строго нормированной температурой выкипания отдельных фракций по ГОСТ2177-82;

- обосновано соотношение дисперсной фазы и дисперсной среды, позволившее разработать стабмьные ГСО содержания механических примесей в нефти и нефтепродуктах по ГОСТ 6370-83, водных растворов ионов алюминия в обкаточных маслах и концентрации элементов износа деталей двигателя в работающих маслах.

Химмотологически обосновано применение отработанных масел в композиции : различными раствор- телями в качестве депрессаторов для предотвращения АСПОна нефтепромысловом оборудовании.

ПРАКТИЧЕСКАЯ «ЮНОСТЬ,

На основе полученных положительных результатов исследования . природного адсорбента "горелая порода" Кумертауского месторождения Башкортостана н модернизации отдельных устройств комбинированного . способа очистки, создана блочная установка регенерации отработанных масел на Уфимском ремонтно-техническои предприятии агмпрома.

Разработана ифвнедрвиа хиимотологическая технология промывки Гидравлической системы летательных. аппаратов отработанными гидравлическими жидкостями.

Разработана и передана для внедрения в НГДУ "Краснохолмскнефть" технология использования отработанных моторных масел в композиции с различными растворителями в качестве депрессаторов для предотвращения парафиноотложенийвнефти.

Разработаны рекомендации по предельным значениям показателей качества отработанных масел и зкспресс-метода их определения.

Разработано к внедрено на Ярославском моторостроительном заводе метрологическое обеспечение контроля качества обкаточных масел на основе стандартных образцов содержания водных растворов ионов алюминия для ускоренной обкатки дизельных да^атепэй.

Разработанными стандартнымиобразцгш глэмеитов износа деталей а' моторных маслах обеспечено диагностирование двигателей методом, спектрального анализа на Лебединском горно-обо?атителмш комбината

ГСО содержания механических прииесей и фракционного состава нашли самостоятельное применение й внедрены на большинства аналитических служб НПЗ, нефтебазах я научных учреждениях СНГ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.

Результата исследований докладывались и обсуждались на республиканских научно-исследовательских конференциях "Проблемы нефти и газа* (Уфа, 1990}, "Вклад молодежи Башкирии в решении комплексных проблем нефти и газа* (Уфа, 1332-1€94 тт.) и Др.

Работа выполнена в о1ра-ггаво5г научно-исследовательской. лаборатории матрологочейюго обеспочбния >л«лгокса испытания состсла и свойств нефти и продуктов ее переработки ксфедры АХТП м кафедре ТНГ Уфимского государственного нефтяного технического университета

По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, в то«', числе одна монография, получено 3 положительных решения на выдачу Патента РФ на изобретение.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, 67 библиографических источников л приложений с документами, подтверждающими достоверность исследования и внедрения результатов. Работа изложена на ¡72. страницах машинописного текста, содержит таблиц и рисунков. Обработка эксперементальных данных и расчет метрологических характеристик стандартных образцов осуществлена на ЭВМ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 9 ПЕРВОЙ ГЛАВЕ показаны химмотологические причины изменения работоспособности моторного масла в автотракторном двигателе. Приведен обзор существующих технологий утилизации отработанных масел (ОМ).

В отличие от большинства других нефтепродуктов смазочные моторные масла в процессе эксплуатации двигателей внутреннего сгорания используются не полностью: часть безвозвратно сгорает в двигателях, другая - теряется из-за неплотностей деталей двигателя, а большая часть объема, заправленного в двигатель масла, сливается как отработанное. Из-за отсутствия экономически стимулирующих законов, ОМ на регенеоацию соби, лютея не полностью, и, зачастую, сливаются прямо на грунт, чем наносится непоправимый ущерб окружающей среде. Анализ данных по сбору отработанных нефтепродуктов показывает, что они собираются в пределах ■ 5О...Б0% от возможного количества,, при зтом значительная часть из :обргчиого количества сжигается как котельное топливо или теряется. Поэтому существующая централизованная система сбора и регенерации ОМ неэффективна. ' •

В работе определены основные направления химмотологических исследований, связанных с разработкой технологии утилизации ОМ и рационального использования нефтепродуктов.

ВО ВТОРОЙ ГЛАЗЕ даны химыотологические рекомендации по терминологии смазочных масел, приводится альтернативная концепция сбора и регенерации отработанных масал.

В вопросах применения, сбора; и .восстановления масел при описании одних и тех понятий используют различную терминологию, что затрудняет единообразие толкования. Для придания единого смыслового понятия предлагаются химмотологические термины и определения, которые не противоречат стандартам и другим нормативным документам на свежие (кондиционные) и отработанные (некондиционные) масла.

Дана классификация масел по степени загрязненности нефтепродуктов и способам их приведения в кондиционное состояние.

9 I

Загрязнение нефтепродуктов - это суммарное содержание различных нежелательных примесей в результата воздействия на них окружающее» среды о процессе транспортирования, хранения и применения.

Загрязненный нефтепродукт - это на обязательно отработанный, тогда как отработанный • рассматривается как глубоко загрязненный. В результате загрязнения нефтепродуктов в них изменится изико-химические и эксплуатационные показатели качества товарной продукции: плотность, вязкость, содержание механических примесей, воды, температура вспышки и т.д. В зависимости от степени загрязненности нефтепродуктов их подразделяют на загрязненные л отработанные, меняются способы и методы приведения их в кондиционное состояние, которые классифицируются как восстановление, регенерация и переработка.

Восстановление - простейший способ приведения загрязненных нефтепродуктов а товарный вид; используются простейшие и известные способы удаления загрязнения, такие гак отстаин ние, фильтрация, компаундирование со свежими нефтепродуктами, имеющими запас качества по восстанавливаемым показателям.

Регенерация - ¿алее трудоемкий процесс удаления загрязнений нефтепродуктов, при котором удаляются сложные загрязнения, такие как асфальто-смолистые и кислые соединения, кокс, сажа и др. При регенерат» удаление загрязнений проводят, в основном, физическими методами, химические и другие методы применяются лишь как вспомогательные. При восстановлении и регенерации сохраняется базовая основа загрязненного масла и активная сохраняющаяся часть присадок.

Переработка отработанных нефтепродуктов - это технологический процесс деструктивной переработки без сохранения основы нефтепродуктов и содержащихся в «их дорогостоящих присадок с получении нефтепродуктов (сырья, полупродуктов) с новыми заданными качествами. В отличии от восстанслления и регенерации технологический процесс переработки отработанных масел может проездиться только "а нефтеперерабатывающих предприятиях.

Деструктивная переработка ОМ - нежелательный и неэкономичный процесс утилизации. В настоящее время.это производится из-за несовершенства действующей научно-технической документации по сбору отработанных нефтепродуктов, отсутствия организации четкого „онтроля качества при сливе ОМ из двигателя, яри их приеме на хранение и регенерацию. В результате этого смешиваются все сорта нефтепродуктов и теряются дополнительные ресурсы смазочных масел.

Рациональный способом утилизации ОМ является предг. гаемая альтернативная концепция сбора и регенерации, которая основывается на следующих последовательных элементах:

- сбор ОМ проводят строго по эксплуатационным группам масел (А.БДГ,Д,Е);

- при приеме ОМ на регенерацию проводят лабораторный контроль качества экспресс-методами с обязательной проверкой на присутствие мазута, жирных и хлорсодгржащих веществ. При наличии вышеуказанных веществ ОМ регенерации не подлежат и требуют переработки или же утилизации другими известными методами;

- регенерацию ОМ организуют непосредственно на местах применения с использованием блочных установок с использованием экологически чистых технологических схем, основанных на комбинированных слособахочистки.

В защиту альтернативной концепции сбора и регенерации ОМ в работе дается егоэколого-экокомическое обоснование.

Следует отметить, что несмотря на значительные изменения качества масла в процессе его работы, его углеводородный состав изменяется мало. Если из масла удалить все механические примеси и продукты окисления, общее количество которых не превышает 4...15 %, то можно получить масла требуемого качества. На этом принципе и построена альтернативная схема сбора и регенерации ОМ на местах применения. Для химмотологической оценки преимущества предлагаемой схемы рекомендован сравнительный . критерий снижения ущерба на единицу затрат на природоохранительные цели с учетом фактора времени.

и

Расчеты показые ~.ют, что при Зоре и регенерации ОМ непосредственно на местах применения значительно снижается ущерб окружающей среде и повышается эффективность применения нефтепродуктов.

Далее рассмотрены способы и методы модернизации технических средств регенерации моторных масел.

При очистка масла в поле центробежных сип в большинстве случаев применяют центрифуги и в редко - гидроциклон. Учитывая достоинства и недостатки гидроцикло.ю, проведаны экспериментальные исследования с целью изучения возможности интенсификации работы гидроциклона по наиболее полному улавливанию мелких частиц, загрязнений и воды гри дополнительном воздействии электрического поля высокого напряжения. Эксперименты проведены на полупромышленной гидроциклонной установке. Особенностью данного гидроциклона является наличие электродов и подвижного патрубка.

В эпектрогидроциклоне, кроме центробежных сил, на очищаемую жидкость действует электрическое поле высокого напряжения с регулируемой частотой (15-18 к8). Под воздействием разрядов тока высокого напряжения и частоты происходят процессы злектроганизации, приводящие к некоторой стабилизации вязкостных характермсти« очищаемого масла и уменьшению непредельных соединений.

Результаты исследований электрсидроциклона приведены в табл. 1 и 2. Коэффициент очистки ^ определяется по формула: Хо-Х1

К< = -- 100, (1)

Хо

где Хо, Х| • массовое содержание загрязнений до и после фильтрации, соответственно,0/».

Качество очистки ОМ зависит от краткости очистки п. Анализ результатов очистки (табл. 1 и 2) показывает, что коэффициент К| при п = 10 о электрогидроциклоне выше по содержанию механических примесей в 2,7 раза, по содержанию воды в 5 раз и в 15,4 раза по кислотности.

Т-чблица1

Сравнительною усредненные результаты исследований очистки отработанного дизельного масла

Кратность очистки, п

Загрязнения До очистки вгидрсциклоке в электрогидроциклоне

2 . -4 е 8 10 "8 4 6 8 10

Массовое содержание м§х- 0,0465 0,035

примесей,% 0.05 0,05 0,04 . 0,033 0,045 0,0405 0,038 0.018 0,01

Массоасе содержание во-

ды % -0,03 0,03 0.03 0,03 0.03 . 0,025 0,03 0,025 0,018 0,012 0,005

Кислотность, мг КОН/г 0,8 0,8 о,е 0,5. 0,78 0,75 0,78 0,70 0,65 0,60 0,50

Таблица 2

Сравнительные результаты коэффициента очистки К( ОМ в зависимости от кратности очистки . (Исходное содержание е масле мехлршэеей • 0,05 %, воды - 0,03%, кислотность • 0,03 мг КОН/г)

Краткость очистки

Загрязнения _ .■•___' -___;____

в гидроциклоне в электрогидроциклоне

2 4 Г 8 ' 10 ¡Г 4 6 8 10

Механические примеси Вода

Кислотность

О 7,0 20,0 24,0 30,0. 10,0 19,0 24,0 64,0 • 80,0 О 0 0 6,0 16,7 0 16,7 40,0 60,0 83,0 О 0 0 2,5 6,2 2,5 12,5 23,4 25,0 38,5

Устройство для с чистки жидг. эстей от механических примесей, воды и легких углеводородных фракций заменяет несколько устройств, в том числе фильтр и испаритель. Для интенсификации процесса очистки жидкости от воды и легких углеводородных фракций на линии их отвода возможно подключение эжектора или вакуумного насоса. Качество очистки жидкости зависит от кратности п {табл. 3J.

Таблица3

Результаты исследований по удаланмю механических примесей, легких угяезодорокьк фракций и воды (t=180°C)

Виды Массозсэ со- Кратность очистки, п

' загрязнений держание за- ' ' - _-

фязнэмиЯ8

ОМ,% 3 8 9 12 15

Механические

примеси 0,080 0,070 .0,065 0,600 0,055 0,050

Вода 0,050 0,040 0,035 0,030 0,010 0,005 Углеводородные фракции с температурой кипения

до230 ОС ' 1,200 t,000 0,780 0,460 0,350 0,160

Исследован природный минерал "горелая порода" Кумертауского месторождения Башкортостана с целью определения возможности применения его для доочистки отработанного моторного масла от вредных примесей.

Из анализа структурно -сорбционной характеристики и химического состава следует, что по химическому составу отбеливающая глина "горелая порода" ближе к глине Нальчикин и отличается от породе лучшими отбеливающими свойствами, например, от Зикеевской, меньшим содержанием кремнезема (48,2...79,4 %) и большим - глинозема (15,4...29,4 %). Исследования показали, что адсорбент "гЬрелая порода" обладает неплохими адсорбирующими свойствами, но имеет слабую обесцвечивающую способность. Этот

недостаток был устранен с помощью термической активации адсорбента при

температуре250..300 °С.

Разработанные технические г ре детва м результаты исследований

реализованы в технологической схеме процесса регенерации ОМ с

использованием комбинированных способов очистки (рис.2).

Таблица4

Показатели качества регенерированного масла М10Г2 "Моторное масло

Показателе . Свежее Отработанное Р.генерированное

1. Плоте етьлри /

' 20 °С, г/см3 0,902 0,907 0,902

2. Вялость кине-

матическая,

при 100°С,мм2/сек то,5 13,4 9,5

3. Зольность, % 1.15 1,40 0,81

4. Щелочное число,

ыгКОН'г 60 3,8 4,8

5.Теигаратура

вспышки в откры-

том тигле, ОС 205-220 150 195

6. Содержание во-

ды, %маа следы 0,10 отс

7. Механические

примеси, % мае. 0,015 0,0530 0,008

8. Цвзт(визуально) темно-зе- темный темно-

леный,янта- коричневый

р.чо-желтый

Разработанная технология регенерации отработанных масел является но^ой.талкаквнейепервыеиспользованы комбинированные способы очистки. Например, в элекТрогидроциклоне на загрязненное масло одновременно действуют центробежное и электрические поля, а в устройстве для уд?ления • механических примесей,' воды и легких углеводородных фракций одновременно действуют температурное и гравитационные поля. Комбинированный способ очистки интенсифицирует процесс регенерации. В связи с незначительным образованием отходов они могут быть утилизированы установленным порядком.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА КОМБИНИРОВАННОГО СПОСОБА РЕГЕНЕРАЦИИ ОМ .

Рис ^

Проведенные опытно-промышленные исследования показали эффективность технологической схемы регенерации ОМ. Из табл. 4 следует, что восстанавливаются практически все физико-химические свойства масел и выход составляет 80-90 % от количества отработанных масел в зависимости от № марки.

Регенерированные отработанный моторные масла могут применяться в коробках передач, гидросистемах и'других узлах и механизмах автотракторной техники, а также в качестве смазочно-охлаж дающих жидкостей для металлорежущих станков. Затраты на восстановлеииэ (регенерацию) ОМ составляют не более 40 % первоначалной стоимости 1 тонны свежего пасла.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассмотрены методы испытаний качества ОМ и метрологическое обеспечение контроля качества на основе стандартных образцов.

Для оперативного контроля качества смазочных масел и оценки их основных физико-химических показателей работающих, а также восстановленных и регенерированных иасел предложено применять экспрессные методы анализа. Предельные значения показателей качества, собираемых для восстановления и регенерации отработанных моторных масел, по гксплуатационным группам отсутствуют. На основа опыта эксплуатации и испытаний могут быть приняты как рекомендации следующие предельные значения показателей качества ОМ (табл. 5).

ТаблицаБ

Предельные значения показателей качества ОМ

и методы ка определении

'_ •__-__

Показатели качества .Норма Методы определения

1. Плотность при 20 °С. г/сиЗ 0,8000-0,9800 ГОСТ 3900-82. определение

нефтедепсиметром! типа

2. Кинематическая вязкость при 100°С,ми2/сек увеличение, % от свежего

не более 30

Метод катящегося шарика

Продолжение табл. 5

Показатели качества

Норма

Методы определения

снижение, % от свежего не более 20 3. Степень загрязненности, % на более 2

Х - |.05С|1ГрУ ^ЧОО РмМ-Л)

4. Щелочное число, мг1.ОН/г не менее 50% С«1пх/ /?-_£

от свежего

5. Коэффициент качества, К

6. Содержание водь»

7. Температура вспышки в открытом тигле, °С

8. Содержание мазута, жирных ■ и хлорсодержащих еащэстз

1.0-1,5 качеств.

К«Х/(С-2> ГОСТ 1548-65

нешжэ 1С0 ГОСТ 4333-87 отс. ГОСТ 21046-83, изи.З

Из рекомендованных предельных значений показателей качества ОМ исследован и. предложен показатель "щелочное число*. В основу метода положено определение степени-загрязиенй'тги масла, вычисляемая по формуле:

Х-Ш^'Ч-^ЮО ' (2),

где ром, р2 и р] - соответственно, плотности работавшего, свежего масел

и нерастворимых в масле загрязнений, г/см3;

X - загрязненность масла, % мае.

Характерным и существенным явлпется то обстоятельство, чтс степень

загрязненности функционально связана с содержанием присадок в масле.

Потеря диспергирующего эффекта в процг ;се работы масла в двигателе

связана с уменьшением щелочности и интенсификацией процесса загрязнения

масла, деталей и выражается следующей зависимостью:

¡лХ

С =

(3)

А о

где А • коэффициент, характеризующий изменение содержания примесей, равныйЭ.47;

е - па. -затель, характеризующий изменение щелочности, разный 0,57.

Контроль правильности определения результатов анализов нефтепродуктов осуществляется поверкой. Наиболее целесообразным вариантой построения поверочных схем является применение СО состава и свойств нефти и нефтепродуктов- С этой целью в отраслевой иаучно-иссоедоаательской лаборатории метрологического обеспечения методов испытания состава и свойств нефти и продуктов ее переработки разработаны СО, «СЧспзчгааклт® контроль качества ОМ. 8 табл. € и 7 приведены наиболее наукоемкие СО, которые разработаны о непосредственным участием автора диссортационнойработы.

Таблицаб

Стандартные образцы

Наименование СО . Номер по гос. Массоэаядоля Абсолютная пог-реестру «онов алюминия, решность,

• - МКГ/СМЗ МКГ/СМЗ

1';"'"" 1 ' • ; ■..''"'■ ""-•".' ' . "' 11 " ...............

■1. Состава вэдногораствора ионов алюминия

. ГСО-1Д304 ¡Щ&ЗЗЮф 25...100. 0,97-2,68

• 2. Ыассоосйдоли механических примесей в нефти, нефтепродуктах •

■ ипрсадеах

ГСО4;..Г0СМ 5460-92.3462-92 0,0049...1,1543 0.0004..Д0262

• , . Таблица?

Стандартные образцы фракционного состава нефти и нефтепродуктов

, Аттестованные характеристики

Индекс и но- Начало . '■• ■• •__•___Конец

мер СО по кипения 5% 10% 50% 90% 95% 96% 98% кипения госреестру

ФС-1 40,0 64,0 70,0 100,0 122,0 142,0 - - 168,0 6455-92 44,0 70,0 75,0 110,0 128,0 148,0 - - 174,0 ФС-2 138,0 148,0 154,0 182,0 204,0 222,0 - 242,0 -

Продолжение табл.7

Аттестованные характеристики

Индекс и но-Начало ____Конец

мер СО по кипения 5% 10% 50% 90% 95% 96% 93% кипения госреестру

6455-92 144,0 154,0 160,0 190,0. 210,0 228,0 - 248.0 -ФС-3 196,0 203,0 218,0 248,0 290,0 300,0,308,0 -6457-92 205.0 214,0 224,0 256,0 298,0 305,0 312,0 -

Стандартные образцы содержания элементов износа в моторых маслах: комплект содержит 64 стандарт! .а образца, содержащих металлы: Ре, РЬ, Си, А1, С', № и кремний Эй Металлы дс "авляются а матрицу (масло) а виде шталлоорганичэских соединений, а кремний в виде двуокиси кремния. Диапазон содержания металлов в маснах от 5 до300 гЛг.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАЗЕ рассмотрена химмотологическая технология промывки гидравлических систем летательных аппаратов восстановленными гмдравлическимижидкостгми.

Известно, что при работе гидравлических систем рабочие тела (гидравлические жидкости) загрязняются механическими, примесями, в основном, за счет износа трущихся металлических » резиновых деталей, окисляются, теряют сего вязкость и т.д. При замене отработанных райо ,их жидкостей летательны., аппаратов производится многократнаяI промывка гидравлической системы. Сущестоуюи'чии инструкциями при замене гидравлической жидкости в летательных аппаратах предусмотрена'4-х кратная промывка гидравлического тракта свежими .дефицитными жидкостями. С целью уменьшения затрат предлагается производить промывку более экономичным образом счет част чного применения восстановленных гидравлических жидкостей.

В результате проведенных исследований предлагается первоначальную двухразовую промывку гидравлического тракта осуществлять

, восстановленными гидравлическими жидкостями, а окончательную, также двухразовую • кондиционными гидравлическими жидкостями.'

Промывка гидравлического тракта восстановленными гидравлическими жидкостями позволяет избавиться от продуктов загрязнения, а окончательная промывка - от следов продуктов загрязнения. Промывку гидравлических систем летательных аппаратов производят специальными установками типа УПГ-250 и УПГ-300. С целью осуществления возможности первоначальной промывки гидравлического тракта летательных аппаратов восстановленными гидравлическими жидкостями установки оснащаются дополнительными фильтрами.

Разработанная химмотологическая технология проиывкг гидравлического тракта лета! „льных аппаратов с испол! оваииеы восстановленных гидравлических жидкостей внедрена в военной авиации и позволяет без снижения качества промывки обеспечить экономию свежих гидравлических жидкостей в 2 раза.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ дано химмотологическое обоснование применения ОМ в композиции с различными растворителями в качестве ингибиторов для предотвращения АСГО на нефтепромысловом оборудовании при добыче нефти.

Известно, что кроме углеводородных соединений в нефти присутствуют высокомолекулярные компоненты, в частности, смолы и асфальтены. Асфальто-смолистые вещества (АСВ) способствуют стабилизации еодо-нефтяных эмульсий, служат в качестве природных депрессаторов кристаллизации парафинов в нефти, а также обеспечивают перенасыщение нефти газом.

С целью подбора эффективных растворителей для диспергирования ассоциатов асфальтенов. содержащихся в нефти и отрабитанных ыторных маслах, были проведены экспериментальные исследования. Диспергирование ассоциатов асфальтенов, содержащихся в отработанных маслах, изучено фотоко/юриметрическиы методом.

Эффективность мигрирования парафииоотложений с применением композиций химических реагеитоз определена методом "колодного стержня* (табл. 8). Результаты испытаний методом "холодного" цпиндра подтвержают выводы, полученные е опытах по изучению делрессирующего действия реагетш{шпроцю:1фшш(лизацйитрафи|{озсбъемнь1ммэтодом.

Практические результаты «а виг.треная показывают мх значительную эффективность при небольшой т столкити. Основным достоинством получаемого эффекта, является еозможность утилизации отработанных Масел. • ' ''•■.•

Таблица8

Эффешвностьдагибирозашяпарафиноотложений й яефти . Макашовской» месторождения, %

Концентрацтхомпозиции реагентов в Композиция реагентов - нефти, %

О.Ш5 0,010 0,020

При массовой концентрации реагента ОММ-1 о олифной фракции, %

0,005 32 32 44

0,010 29 ' 30 52

0,020 16 28 45

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложена и химмотологичесхи обоснована концепция сбора отработанных масел по эксплуатационным группам и регенерация их на местах применения.

2. Разработана й предложена химмотологическая терминология по описанию загрязненных и отработанных масел и способов их восстановления в кондиционноесостояние.

3. На основе положительных резупьтатаа исследования природного адсорбента "горелая порода* Кумэртауского месторождения Башкортостана и модернизации отдельных устройств комбинированного способа очистки создана и внедрена блочная установка регенерация отработанных .масел, ' позволяющая восстанавливать до 80-SQ% отработанных масел в зависимости

от их марки: моторных 80-65%, индустриальных и трансформаторных - 85-50%. Затраты на восстановление (регенерацию) ОШ составляют не более 40% лерЕоначальнойстоимосги 1 тонны свежего масла.

Регенерированною отработанные шторныз масла могут применяться в коробках передач, гидросистемах и других узлах и системах.

4. Предложены предельные значения показателей качества ОМ и экспрессные методы их определения. Разработан экспресс метод определения щелочного числа отработанных масел в зависимости от из загрязненности.

5. Разработана и внедрена химмотологическая технология промывки гидравлических систем летательных аппаратов восстановленными гидравличе :ими жидкостями, позво ляющая сократить расход дефицитных жидкостей в 2 раза.

6. Разработаны и внедрены государственные стандартные образцы содержания механических примесей а нефти, нефтепродуктах и присадках по ГОСТ 6370-83 (ГСО 5460-92...5463032Ji ионов алюминия в водных растворах (ГСО 52S4-90...5287-90) ифракционного состазав сйетлых.нефтепродуктах по ГОСТ 2177-82 (ГСО 6455-Э2...6457-92) и стандарт предприятия содержания элементов износа деталей в моторных маслах.

7. Разработаны ц внедрены рекомендации по применению отработанных масел в качестве делрессаторов для предотвращения АСПО на нефтепромысловом оборудовании,.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Стандартные образцы для определения содержания алюминия б обкаточных маслах.- / Ишмаков P.M., Зайнуллин Р.Ф., Мухамедзянов А.Х.

II Республик, научн.-техн. конф. "Проблемы нефти и газа"- Уфа: изд-во УНИ, 1990-с. 44-45.

2. Стандартные образцы для диагностирования двигателей по продуктам износа моторного масла.* / Ишмаков P.M., Теляшев Э.Г., Ларионов СЛ /I Республ, научн.-техн. конф.'Проблемы нефти и газа* - Уфа: изд-во УНИ, 1990. -с. 54-55.

3. Государственные стандартныэ образм для определения содержания алюминия в обкаточных маслах.-/ И ишаков P.M., Зайнуллин Р.Ф., Мухамедзяноэ А.Х. II Информ. листок Na 509. - Уфа: ЦНТИ, 1S90.

4. Ишмаков P.M. Масло всегда маслянное. Кому это непонятно?. - Уфа: Экозесгнж "Набат* №4,1992.

5. К вопросу очистки моторных масел от смолисто-асфальтовых загрязнений,-1 Мунироа А.Ю., Ишмаков P.M., Галимоз Ж.Ф. // Республ. научн.-техн. конф. Уфа: Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа, изд-во УНИ, 1S92 • с.26.

6. Эколого-зкономическое обоснование регенерации отработанных ■ масел на местах применения,- / Ишмаков P.M. /I Уфа: изд-во УНИ, 1992.- с.29. -Деп. во ВИНИТИ,-10.01.91-N>35 В 93.

7. Регенерация отработанных масел на местах применения смазочных материалов. Ишмаков P.M. II Уфа: изд. УНИ, 1992.-18 с. - Деп. во ВИНИТИ. -01.04.93.-№831 В 93.

8. О применении и экономии горюче-смазочных материалов. '• Монография - / Ишмаков P.M., Тухватуллин P.A., Губайдуллин P.A., Губайдуллян Н.М., Газиеа В.Х. II Уфа: изд. Башкортостан, Зак. Г283,1993. -103с'.

9. О возможности утилизации моторных масел. -1 Сафронова Н.И., Ишмаков P.M., Хафизов А.Р. - I! Республ. 34 научн.-техн. конф.'Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа" - Уфа: изд-во УНИ, 1993. с.50.

10. Исследование Кумертауской "горелой породы' для регенерации отработанных масел. - / Ишмаков P.M., Муниров A.M., Галимов Ж.Ф. - II34

Республ. научн.-техн. конф. "Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа" • Уфа, 1993. - с.50.

11.0 терминологии в области применения смазочных масел,- /Ишмаков P.M. И Уфа: изд-во УНИ, 1993,- 8 с. - Дел. ВИНИТИ № 2742-В93.

12. Метрологическое обеспечение контроля качества отработанных масел,- / Ишыахсз P.M. - // Уфа: изд-во УНИ, 1993,- 24 с. - Деп. ВИНИТИ 10.10.93.-№2372-В93.

13. Оценка мигрирующего действия композиции реагентов на процесс парйфкноотложекия.-/СафронозаН.И.,ИшмакозР.М.,Хабибуллин З.А. - //35 Республ. иаучн.-техн. конф,- Уфа: Студентов, аспирантов и молоды» ученых УГНТУ, 1994.-С.5.

14. Использование фэтоколориметра для определения высокомолекулярных компонентов.- / Сафроноаа Н.И., Ишмаков P.M., Хабибуллин З.А.- II45 Республ. научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых -Уфа: УГНТУ, 1994,- с.5.

15. О регенерации отработанных масел на предприятиях Западной Сибири. - I Ишмаков P.M., Хафи .ов А.Р. II Вопросы интенсификации и разработки газовых и газоконденсатнонефтяных месторождений.-Уфа: изд-во УГНТУ, 1934.-С.17М77.

16. Стандартные образцы концентрации элементов износа в моторных маслах. -1 Ишмаков P.M. II Инф. листок № 510. - Уфа: ЦНТИ, 1990.

Соискатель ~ P.M. ИШМАКОВ

Подписало * печати 26.Ci.S-5.

Тир«» ICO экз. Заказ Ё02. Ротапрант /ГШ/.

Печ.лиотов 1. 4ЬС062, 9. Косчонаьтов, 1