РОЗДІЛ 2
ОБ?ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Для досліджень використовувались зразки відпрацьованих олив, наданих фірмою
«Галсана», яка спеціалізується на зборі ВО та переробці їх нафтохімічним
способом.
2.1. Фізико-хімічні властивості відпрацьованих олив та деемульгаторів, які
використовувались для їх зневоднення
Характеристика емульсій ВО, які підлягали регенерації, наведена в таблиці 2.1.,
характеристика деемульгаторів, які застосовувались для досліджень – в таблиці
2.2.
Таблиця 2.1.
Фізико-хімічні властивості відпрацьованих олив
Густина, кг/м3 (за 20 °С)
972,5
Температура застигання, оС
-17
Умовна в'язкість
2,5
Вміст, % масові
Води
15,6
Механічних домішок
2,7
Оптична густина, безрозмірна величина
Смоли та асфальтени
0,72
Таблиця 2.2.
Фізико-хімічні властивості деемульгаторів
Показник
Норма
ПМ
Дисольван 1144
Sot
OWT
Тип деемульгатора
Неіоно-генний
Неіоно-генний
Катіонний
Аніонний
Густина, кг/м3
1000
1000
980
960
Кінематична в’язкість при
20 °С, мм2/с
65-85
12
10
Вміст активної речовини, %
48-52
48-52
38-42
48-52
Температура застигання, не вище, °С
-35
-25
-30
-25
2.2. Методика досліджень зневоднення відпрацьованих олив з використанням
деемульгаторів
Існуючі методи визначення ефективності деемульгатора не дозволяють з достатньою
точністю розрахувати питому витрату деемульгатора та ступінь зневоднення
нафтової емульсії, тому нами було запропоновано методику, завдяки якій з
більшою точністю вдається вирахувати як питому витрату, так і ступінь
зневоднення. [88]
У конічних колбах (150 см3) зважували проби нафтової емульсії (~ 50 см3). Для
відібраних проб нафтових емульсій розраховували об’єм розчину деемульгатора,
який необхідно додати до емульсії з розрахунку на задану питому витрату, за
формулою:
, (2.6),
де mп – задана питома витрата деемульгатора, г/т;
М2 - маса колби з емульсією, г;
М1 – маса колби, г;
сд - концентрація розчину деемульгатора, % мас.
Для забезпечення кращого розподілу деемульгатора в емульсії розрахований об’єм
деемульгатора доводили дистильованою водою до 1 мл. Отриманий розчин
деемульгатора переносили в конічну колбу з емульсією і перемішували магнітною
мішалкою протягом 5 хв. Частоту обертання мішалки підбирали експериментально
таким чином, щоб у процесі перемішування емульсії без деемульгатора її
дисперсний склад не змінювався.
Після перемішування емульсію центрифугували або переносили в ділильні лійки
місткістю 150 см3 і поміщали в термостат з заданою температурою дослідження.
Колби з залишками емульсії зважували на технічних вагах.
Через певні проміжки часу воду, яка відділилась, зливали і заміряли її об’єм.
Після закінчення відстоювання, залишки води, що осіли на стінках ділильних
лійок, збивали скляною паличкою, зливали і заміряли об’єм. Ступінь зневоднення
нафтової емульсії розраховували за формулою:
, (2.7),
де Vв – об’єм води, яка виділилась в результаті деемульгування, мл;
Vд - об’єм розчину деемульгатора, мл;
М2 - маса колби з емульсією, г
М3 – маса колби з залишком емульсії, г.
W – вміст води, %мас;
rд - густина дисперсної фази, г/мл;
2.3. Методика досліджень регенерації відпрацьованих олив природними дисперсними
сорбентами
Дослідження регенерації ВО бентонітом проводились в термостатованому апараті з
мішалкою. Дослідження в апараті з мішалкою проходили на установці, схема якої
представлена на рис.2.2.
Рис.2.2. Схема експериментальної установки апарату з мішалкою:
1-регулятор обертів мішалки,
2-електродвигун,
3-вал мішалки,
4-ущільнювач,
5-колба,
6-досліджуване середовище,
7-пристрій для відбирання проб,
8-термостат.
Методика досліджень полягала в тому, що в термостаті 8 (рис.2.2.) досягалась
певна температура, яка вважалась робочою температурою досліду. Після досягнення
цієї температури (в подальшому температурний режим підтримувався постійним) у
колбу 5 за умови ввімкнутої мішалки, вал якої 2 здійснював певне задане число
обертів (яке задавалось регулятором 1), через пристрій для відбору проб 7
завантажувалось досліджуване середовище (заливалась ВО, після цього
завантажувався бентоніт певної фракції у певному співвідношенні до маси залитої
ВО).
Закінчення завантаження бентоніту вважалось початком експерименту. Через певні
проміжки часу із колби 5 через пристрій для відбору проб 7 відбирались проби,
які відфільтровувались та аналізувались.
2.4. Дослідження властивостей емульсії відпрацьованих олив
Для визначення економічно доцільного напрямку регенерації та найефективнішого з
методів, необхідно попередньо встановити показники відпрацьованої оливи і
порівняти з нормативними.
2.4.1. Визначення густини. Густину визначали пікнометричним методом за
методикою, описаною в ГОСТ 3900-85 [16]. Цей метод є одним з найточніших
способів визначення густини нафтопродуктів.
Перевагою методу є те, що для визначення густини потрібна невелика кількість
нафтопродукту (1-20 мл). Метод базується на вимірюванні маси встановленого
об’єму маси нафтопродукту, яку відносять до маси води, взятої в тому ж об’ємі
за тієї ж температури. Точність його може бути доведена до 0,0001. Єдиним
недоліком цього методу є порівняно велика тривалість визначення, що не зменшує
перевагу – високу точність.
Для визначення густини рідких нафтопродуктів, в’язкість яких за 50°С рівна не
більше 75 сСт, зразок зневодненого та профільтрованого нафтопродукту наливали
майже доверху у чисту та суху ємність, закривали корком та витримували у
термостаті за температури 20°С до часу, поки меніск продукту не перестане
змінюватись. Надлишок продукту відбирали фільтрувальним папером. Рівень
нафтопродукту в пікнометрі встановлювали за верхнім меніском.