Способ обработки жидких углеводородов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к производству жидких углеводородов улучшенного качества и заключается в способе обработки жидких углеводородов путем воздействия на них электромагнитного поля, обработку ведут импульсным электромагнитным полем напряженностью 8·10⁵-2·10⁶ А/м с частотой импульсов 700-800 Гц и длительностью 0,009-0,02 с. При обработке жидких углеводородов с генератора импульсных напряжений через выводы коммутации 5 на индуктор 2, расположенный внутри герметичной трубы, установленных в емкости 3 с углеводородами, подается напряжение заданного импульса, в результате чего в емкости возникает электромагнитное поле с необходимыми (заданными) параметрами. 2 с. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к обработке нефтепродуктов, в частности, к обработке жидких углеводородов.

Известен способ радиационного гидроформинга нефтяных фракций, при котором нефтяные фракции подвергают термическому крекингу при смешении фракций с H₂ при контакте с катализатором и одновременном облучении с помощью радиоактивного источника /1/.

Недостатком этого способа является сложность способа и его малая производительность.

Наиболее близким по сущности к изобретению является способ обработки жидких углеводородов, при котором на жидкие углеводороды воздействуют электромагнитным полем /2/.

Недостатком этого способа является его низкая производительность, обусловливаемая значительным временем выдержки при воздействии электромагнитного поля и сложностью осуществления из-за необходимости поддержания температуры.

Наиболее близким к предложенному устройству является устройство для обработки жидких углеводородов, содержащее емкость для обработки жидких углеводородов, систему подвода и отвода жидких углеводородов и возбудитель электромагнитного поля /3/.

Недостатком этого устройства является как длительность процесса, так и его недостаточная воспроизводимость.

Цель изобретения улучшение технологических свойств жидких углеводородов путем изменения их физико-химических свойств за счет изменения структуры обрабатываемых углеводородов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки жидких углеводородов путем воздействия на них электромагнитного поля обработку ведут импульсным электромагнитным полем напряженностью 8·10⁵-2·10⁶ А/м с частотой импульсов 700-800 Гц и длительностью импульса 0,02-0,009 с, т.е. с периодом 3/4π -5/4π.

Целесообразно в некоторых случаях производить обработку жидких углеводородов непосредственно перед их использованием.

Способ обработки жидких углеводородов осуществляется следующим образом.

Жидкие углеводороды помещают внутрь соленоида, на обмотку (или обмотки) которого подают импульсы с генератора импульсов напряжения (ГИН). В результате этого внутри соленоида возникает импульсное электромагнитное поле с напряженностью 8·10⁵-2·10⁶ А/м и длительностью импульсов 0,02-0,009 с. Целесообразно, как показали эксперименты, производить обработку в течение действия 1-5 импульсов.

Экспериментально было исследовано влияние действия импульсного электромагнитного поля на гептан и толуол. Изменения их макроструктуры до и после импульсной электромагнитной обработки контролировались рентгеноструктурным способом. Полученные результаты исследования гептана и толуола приведены в табл. 1. Здесь же следует отметить, что по причине, обусловленной методикой проведения экспериментов, данные снимались после обработки жидкости в импульсном электромагнитном поле и выдержки после обработки в течение нескольких часов. Минимальные значения частоты импульсов и длительности в примерах равны соответственно 700 Гц и 0,009 с, максимальные 800 Гц и 0,02 с, а средние (табл. 2) 750 Гц и 0,075 с.

Анализ данных табл. 1 показывает, что воздействие импульсным электромагнитным полем по предлагаемому способу приводит к уменьшению излучения (α) ассоциатов молекул, а также к увеличению соотношений интенсивностей асимметричных (I₁) и главных максимумов (I₂) интерференций. Числовые значения отмеченных изменений в гептане увеличиваются с ростом величины электромагнитного поля. В результате анализа табличных данных также установлено влияние импульсного электромагнитного поля на такие физико-химические свойства жидких углеводородов, как вязкость и температура вспышки. Так, увеличение соотношений интенсивностей асимметричных (I₁) и главных максимумов (I₂) интерференций показывает, что жидкие углеводороды приобретают структурированное строение и при этом снижается их вязкость.

При проведении рентгенографических исследований бензинов каких-либо изменений в их рентгенографических характеристиках обнаружено не было. Однако здесь следует отметить, что рентгенографические исследования проводились через 15 ч после обработки бензина в электромагнитном поле. В то же время обработка бензина импульсным электромагнитным полем, произведенная непосредственно перед использованием бензина в двигателе автомобиля ГАЗ-66, позволила значительно улучшить показатели работы двигателя. Так, если без обработки бензина расход бензина А-76 на 100 км пробега автомобиля ГАЗ-66 составлял 38 л, то после обработки расход бензина сократился до 32 л на 100 км пути. После обработки бензина марки А-72 этот бензин был использован в автомобиле ГАЗ-66. Испытания показали устойчивую надежную работу двигателя при уменьшенном расходе бензина.

Анализ выхлопных газов двигателя показал, что на одних и тех же режимах работы двигателя и на одном и том же бензине после импульсной электромагнитной обработки (ИМО) бензина концентрация окиси углерода в выхлопных газах снижается в два раза, а концентрация несгоревших углеводородов на 10-15% Результаты измерения содержания вредных веществ в выхлопных газах автомобиля ГАЗ-66 при 1500 об/мин сведены в табл. 2.

Формула изобретения

1. Способ обработки жидких углеводородов, включающий воздействие на жидкие углеводороды электромагнитным полем, отличающийся тем, что воздействие осуществляют импульсным электромагнитным полем напряженностью 8 · 10⁵ 2 · 10⁶ А/м с частотой импульсов 700 800 Гц и длительностью 0,02 0,009 с.

2. Способ обработки по п.1, отличающийся тем, что воздействие осуществляют в течение 1 5 импульсов.

3. Способ обработки по п.1, отличающийся тем, что воздействие импульсным электромагнитным полем осуществляют непосредственно перед использованием жидких углеводородов.

4. Устройство для обработки жидких углеводородов, содержащее емкость для обработки жидких углеводородов, систему подвода и отвода жидких углеводородов и возбудитель электромагнитного поля, выполненных в виде соленоида, токопроводящая обмотка которого охватывает емкость для обработки, отличающееся тем, что в каждой из систем подвода и отвода жидких углеводородов установлены управляемые дроссели.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в каждой из систем подвода и отвода жидких углеводородов, установлены запорные краны.

РИСУНКИ

Рисунок 1