Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Улучшение реологических свойств высокопарафинистых нефтей

Улучшение реологических свойств высокопарафинистых нефтей

В целях улучшения реологических свойств высокопарафинистые застывающие нефти подвергают термообработке. При тепловом воздействии структурно–механические свойства обработанной нефти улучшаются. Находящийся в нефти парафин при нагреве переходит в растворенное состояние, а охлаждение создает условия для выделения из нефти кристаллов парафина, для их роста и формирования структурной решетки в нефти [1].

Термообработка позволяет получить нефть с непрочной структурной решеткой, не способной удержать в своих ячейках весь объем нефти [2, 3, 4]. В этом случае большое значение имеют правильно выбранные условия охлаждения нефти. Высокопарафинистые нефти в процессе термообработки целесообразно охлаждать в движении до температуры массовой кристаллизации t: = 40° С, а в диапазоне температур, где происходит массовая кристаллизация парафина и формирование структурной решетки – в покое, со строго определенной скоростью охлаждения, которая определяется опытным путем [2–4].

В лабораторных условиях проведены эксперименты с целью улучшения тиксотропных свойств перекачиваемой высокопарафинистой нефти за счет создания перед разрушением прочной структурной решетки [5]. Для этого исходную нефть нагревали до температуры, при которой парафин растворялся в жидкой углеводородной части нефти, затем охлаждали в состоянии покоя ниже температуры кристаллизации парафина, в данном случае – до температуры окружающей среды, после, чего механически разрушали образованную кристаллами парафина структуру, например перемешиванием.

В результате экспериментов установлено, что подогрев высокопарафинистой нефти до температуры растворения парафина в жидкой углеводородной части нефти приводит к свободной ориентации молекул парафина в объеме [6–10]. Они занимают положение, при котором система обладает наименьшим запасом потенциальной энергии. Охлаждение такой нефти до температуры кристаллизации парафина и ниже приводит к появлению структурной решетки в объеме. Причем прочность ее оказывается максимальной по сравнению с прочностью структурной парафиновой решетки, образованной при любом другом сочетании операций нагрева и охлаждения высокопарафинистой нефти, что подтверждается сравнением величин опытно определенных начальных касательных напряжений сдвига  0 .

Дальнейшее механическое перемешивание приводит к разрушению связей структурной решетки. Степень разрушения определяли интенсивностью перемешивания и температурой, при которой оно происходит, и оценивали по касательным напряжениям после преодоления т0, что является необходимым условием начала течения.

Методика эксперимента заключалась в том, чтобы выявить оптимальную температуру термообработки мангышлакской нефти с минимальной скоростью охлаждения. Термообработка проводилась в диапазоне температур от 50 до 80° С, что соответствует температуре плавления различных по своей структуре парафинов. Охлаждение нефти проводилось в статике путем перемешивания и без перемешивания.

Для определения влияния термообработки на структурно–механические свойства нефти замеряли предельное напряжение сдвига и структурную вязкость.

Структурно–механические свойства мангышлакской нефти исследовали на ротационном, капиллярном, реовискозиметре, основанном на принципе изменения скорости погружения стеклянных шариков в вязко–пластичной среде. А значение предельного напряжения сдвига, скорости сдвига, эффективной вязкости, коэффициента пластической вязкости исследовали на ротационном вискозиметре РВ–7 при различных температурах в пределах от 5 до 30° С методом получения петель гистерезиса. Аналогичные исследования были проведены и с термообработанной нефтью при температуре от 50 до 100° С.

Для расчета эффективной вязкости, статического напряжения сдвига бралась нисходящая ветвь последней петли гистерезиса, которая характеризует вязкость с разрушенной структурой.

Из кривой зависимости крутящего момента М, определяемого по формуле

М  981 Rбар Р  Р0  от угловой скорости ω внутреннего цилиндра для нисходящей петли

гистерезиса, экстраполируя прямую по оси моментов получаем точку   0; М  М 0

Здесь

М 0 – начальный крутящий момент; Rбар – 2,24, см – радиус шкива; Ро – собственное

трение подшипников; Р – груз, вращающий цилиндр вискозиметра.

Угловая скорость:

  2   2N , (1)

t

где N – число оборотов внутреннего цилиндра.

Предельное напряжение сдвига определялось по формуле:

 у 

0 ,

 1 

(2.)

4h  ln  

 R2  R2 

 B H 

где h – глубина погружения внутреннего цилиндра в жидкость; R – радиус наружного цилиндра; R – радиус внутреннего цилиндра.

Значение пластической вязкости определялось из уравнения линейной ветви кривой:

 M

 1

 1

   y  ln RH

(3)

ПЛ 4h  R2 2   R

 B H B

По данным, полученным с помощью вискозиметров, строились кривые зависимости между скоростью звука и напряжением сдвига.

Максимальное напряжение сдвига определялось по формуле:

  

y

 

 

(4)

 1   ln RH

y

4h  1  1  RB

 

 2 R2 

 B H 

Для ньютоновской жидкости:

2(5)

 2

1   

R

 

При температуре опытов от 5 до 30° С мангышлакская нефть является вязкопластичной жидкостью и подчиняется уравнению Бингама:

   0   S,

где

 0 – статическое напряжение сдвига; – бингамовская вязкость.

Исследуя кривые зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига термообработанных нефтей при 50, 80, 90 и 110° С со скоростью охлаждения 20°/час видно, что охлажденная после термообработки нефть до 30° С при всех температурах обработки является ньютоновской жидкостью. Нефти после термообработки при 50 и 80° С с последующим охлаждением являются вязкопластичными жидкостями и подчиняются уравнению Бингама–Шведова.

Таким образом, термообработка высокозастывающих парафинистых нефтей является эффективным способом улучшения их реологических свойств. Установлено, что высокозастывающие парафинистые нефти в процессе термообработки целесообразно охлаждать в движении до температуры массовой кристаллизации, а затем в покое, со строго заданной скоростью охлаждения, определенной опытным путем.

Полученная дисперсная система характеризуется не только меньшей эффективной вязкостью, но и слабо выраженными тиксотропными свойствами, т.е. способностью восстанавливать структуру во времени как в динамике, так и в покое. Это обстоятельство дает возможность транспортировать высокопарафинистые нефти при температуре ниже температуры кристаллизации парафина на большие расстояния без использования каких–либо других дополнительных средств и осуществлять запуск трубопровода после аварийной остановки без осложнений.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Карамышев В.Г., Мамонов Ф.А., Рзиев С.А., Садуева Г.Х. Улучшение реологических свойств высокопарафинистых нефтей // Тр. ин–та / Институт проблем транспорта энергоресурсов.– 2004.– Вып. 63.– С. 94– 96.
  2. Дегтярев В.Н. Некоторые вопросы термообработки высокозастывающих нефтей. / Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов.– 1964.– № 8.–С.28–30. F17D 1/16.
  3. Григорян Г.М., Черникин В.И. Подогрев нефтяных продуктов М.Гостоп–техиздат, 1947.
  4. Дегтярев В.Н., Данилов В.И. Влияние термообработки на температуру застывания маловязких парафинистых нефтей. – М: ВНИИОЭНГ, РНТС Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1971, № 3.
  5. А.с. 1377501 СССР, МПК F17D 1/16. Способ подготовки высокопарафинистых нефтей к транспорту. / А.М. Соцков, Н.Н. Репин, В.Г. Карамышев, Л.В. Давыдова, В.Н. Арканюк (СССР).– 4056734/23–08; Заявл. 15.04.86; Опубл. 30.02.88; Бюл. 8.–С.З.
  6. Черникин В.И. Перекачка вязких и застывающих нефтей.– М.: Гостоптехиз–дат, 1958.
  7. Губин В.Е., Губин В.В. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов– М.Недра, 1982.
  8. Котен В.Г., Игнатьев В.Г., Атаев X. Экспериментальные исследования движения высокозастывающих парафинистых нефтей в трубопроводах. М.; ВНИИОЭНГ, 1968.– НТС Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов
  9. Бондаренко П.М., Логинов В.В., Степанюгина М.П. Электрообогрев трубопроводов при перекачке высоковязких нефтей и нефтепродуктов.– М.: ВНИИОЭНГ, 1976.– РНТС Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов.
  10. 10. Ефремов В.П., Надиров Н.К., Каширский А.И. Снижение реологических параметров мангышлакской нефти путем разбавления ее с эмбинскими.– М.: ВНИИОЭНГ, Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1981, № 4.

 

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.