Обработка только во вращающемся электромагнитном поле.

В ходе экспериментальной работы нами выявлялось воздействие вращающегося магнитного поля на образец в отсутствии ферромагнитных элементов. Нами изучалось и фиксировалось влияние времени механоактивации на характеристики исходного образца и конечных продуктов вакуумной перегонки (табл. 16).

Исходя из экспериментальных данных, получаем следующие закономерности (рис. 18-32)

Отмечено (рис. 18), что с увеличением времени воздействия электромагнитного поля на образец мазута, его плотность, изменяясь неоднозначно, в сравнении с начальным значением (от -0,1 до 0,8 % отн.), имеет тенденцию к снижению. Температура начала кипения (рис. 19) при этом изменяется в более широком пределе (от -5 до 7 % отн.). Однако, при отмеченной неоднозначности фактических показаний плотности и температуры начала кипения, взаимосвязь между ними (рис. 20) коррелируется с высокой точностью.

Вышеописанное можно объяснить тем, что при воздействии электромагнитного поля на образец мазута, происходит упорядочение его дисперсной структуры из-за наличия в тяжелых нефтяных остатках парамагнитных центров (ПМЦ). Отмеченный эффект снижения температуры начала кипения (при 30 сек) наблюдается вследствие квазирасслаивания мазута, обработанного в электромагнитном поле и формировании новой структуры. Следует отметить, что тепловое движения частиц, возрастающее с увеличением обработки электромагнитным полем, противодействует упорядочиванию дисперсной структуры. Мазут М-100 – это продукт смешения остатка гудрона и газойлевой фракции процесса висбрекинга. При воздействии электромагнитного поля на образец более тяжелые компоненты (смолистоасфальтеновые вещества) уплотняются, а компоненты с более низкой температурой начала кипения, являющиеся дисперсионной средой, отгоняются в первую очередь, так как облегчается их переход из жидкой в паровую фазу. При этом, однако, наблюдается снижение выхода дистиллатных фракций (рис. 21-24) и увеличения выхода кубового остатка (рис. 25).

Выявлено увеличение относительного содержания аренов при одновременном снижении концентрации нафтенов и алканов в широкой фракции НК-500°С от времени воздействия электромагнитного поля (рис.26).

В соответствии с увеличением содержания аренов в дистиллатных фракциях (рис.27), закономерно возрастают и показатели преломления данных фракций (рис.28). Отмеченные изменения в углеводородном составе дистиллатных фракций связаны, вероятно, с протеканием реакций циклизации и дегидроциклизации. При этом, т.к. образование газообразных продуктов (в частности, водорода) не зафиксировано, можно предположить, что выделившийся водород прореагировал со свободными радикалами, присутствующими изначально в качестве ПМЦ (табл. 10).

Дополнительным подтверждением формирования новой структуры под воздействием электромагнитного поля является характер изменения температуры размягчения тяжелого остатка. Отмечаем максимальное значение этого показателя при продолжительности воздействия электромагнитного поля 30 секунд. Точно такой же характер выявлен ранее (рис. 25) для выхода тяжелого остатка. Надежность указанной взаимосвязи иллюстрирует рис. 32.

Таким образом, при воздействии электромагнитного поля на образец мазута М-100, происходит увеличение содержания смолисто-асфальтеновых компонентов. В условиях нагрева при вакуумной перегонке в образце протекают термические реакции по радикально-цепному механизму. Длинные алкильные радикалы подвергаются крекингу с образованием алканов с меньшей длиной цепи и алкенов, которые в данных условиях склонны к полимеризации и дегидроконденсации. Дегидроконденсация аренов приводит к образованию продуктов уплотнения – смолисто-асфальтеновых веществ.

Таблица 16.

Дата добавления: 2015-11-16