На ХIII-й Международной научно-технической конференции «Динамика технических систем», которая проходила в Ростове-на-Дону в сентябре этого года, Донской государственный технический университет представил результаты исследований по разработке нового типа генератора гидродинамической кавитации для снижения содержания серы в нефти.
Известно, что десульфуризация существенно улучшает товарные и потребительские качества нефти, снижает вредное воздействие на окружающую среду, при этом повышая долговечность технологического оборудования для переработки нефти.
Необходимость преобразования тяжелой нефти в низкосернистые виды топлива и масла становится все более актуальной по причине истощения месторождений легких сортов нефтепродуктов и увеличение доли высокосернистых сортов в общем объеме добываемой нефти. Например, в прошлом году в России доля высокосернистых (1,68%) и сернистых марок (0,61-1,68%) нефти составляла 69%. Соединения серы, которые присутствуют в нефтепродуктах, резко ухудшают эксплуатационные качества топлива, вызывают коррозию аппаратуры и снижают антиокислительную стабильность топлива. Это указывает на необходимость разработки новых физико-химических методов повышения качества нефтепродуктов за счет снижения содержания сероорганических соединений.
Самые распространенные методы десульфуризации – это адсорбционная очистка, гидроочистка и сонокаталитическое обессеривание. Недостатками этих способов являются высокая энергоемкость, сложность аппаратурного оформления, безвозвратные потери дорогостоящих катализаторов, сложность системы и селективность методов по отношению к удаляемым соединениям серы.
Одним из наиболее перспективных методов десульфуризации сырой нефти специалисты считают воздействие гидродинамической кавитацией (процесс образования и последующего схлопывания пузырьков вакуума в потоке жидкости). Большинство применяемых генераторов гидродинамической кавитации представляют собой трубы переменного сечения, где в местах перепада давления возникают кавитационные каверны. Основным недостатком применения подобных устройств является неравномерность воздействия на обрабатываемое сырье.
Учеными ДГТУ разработан электромеханический преобразователь со вторичной дискретной частью, который создает в обработанном материале кавитационное и ударное поле посредством движения большого набора ферромагнитных элементов под действием внешнего магнитного поля. Максимизация эффективности удаления серосодержащих соединений происходит за счет особой траектории движения ферромагнитных тел, которая моделируется с учетом свойств обрабатываемого углеводородного сырья и регулируется алгоритмом коммутации фаз индуктора.
В процессе эксперимента степень очистки сырой нефти достигла 95%. На основе эффективности представленного технологического процесса авторы предложили варианты внедрения технологии на производственных объектах.
Один из авторов исследования, кандидат технических наук Максим Минкин сказал: «Применение предлагаемой технологии десульфуризации перспективно в первую очередь для мини-заводов по переработке нефти, которые при небольших финансовых возможностях неспособны устанавливать дорогостоящие и энергоемкие установки переработки нефти. Однако возможность масштабирования предлагаемой технологии позволит применять ее и на крупных нефтеперерабатывающих предприятиях, тем самым повышая качество нефти и снижая финансовую нагрузку на предприятие».
Метки: ДГТУ, десульфуризация, очистка нефти от серы
