არასასურველი გოგირდის ნაერთების მოსაშორებლად ნავთობისა და მისი პროდუქტების დამუშავებისა და გოგირდის გაწმენდის სირთულე განპირობებულია მასალის რთული შემადგენლობით და გოგირდის ნაერთების დიდი მრავალფეროვნებით. ნედლი ნავთობი შედგება ნახშირბადის, წყალბადის, გოგირდის, ჟანგბადისა და აზოტისგან. არის ლითონების მცირე ნაწილი, ძირითადად ნიკელი და ვანადიუმი. ნახშირწყალბადები ნავთობის მთლიანი შემადგენლობის 75%-ია. გოგირდი გვხვდება ყველა სახისა და ნედლეულის შემადგენლობაში, მისი შემცველობა მერყეობს 0,3%-დან ტკბილი ნედლისთვის 3-8%-მდე მჟავე ნედლში, ხოლო სხვადასხვა გოგირდის ნაერთების რაოდენობა 250-ს აღწევს.
მჟავე ნედლი ნავთობის მოპოვების გაზრდა სულფურიზაციას უფრო მნიშვნელოვან პრიორიტეტად აქცევს. ჩვეულებრივი წინასწარი გოგირდიზაციის პროცესის პრობლემები შეიძლება გამოწვეული იყოს მოპოვებული გოგირდის ნაერთების სელექციურობით, ასევე დიდი რაოდენობით ქიმიკატების, მათ შორის ძვირადღირებული კატალიზატორების მიმართ. კვლევებმა აჩვენა, რომ ჰიდროდინამიკური კავიტაციის ზემოქმედება ნედლ ნავთობზე ხელს უწყობს გოგირდწყალს. კავიტაციის ყველაზე პერსპექტიული საშუალებაა ფერომაგნიტური ნაწილაკების მორევის ფენის მოწყობილობა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც AVS.
განვითარებადი ტექნოლოგია, გარდა არასასურველი მინარევების რაოდენობის შემცირებისა, უნდა აკმაყოფილებდეს რამდენიმე სხვა მოთხოვნას ნავთობგადამამუშავებელ ქარხნებში გამოსაყენებლად. ახალი ტექნოლოგიის მთავარ მიზანს შორისაა ენერგიისა და ქიმიური მოხმარების მინიმუმამდე შემცირება თერმული და კატალიზური კრეკინგისთვის. თხევადი ნახშირწყალბადების დამუშავება კავიტაციის გზით AVS vortex ფენის მოწყობილობაში დიდ პერსპექტივას აჩვენებს.
დიდი რაოდენობით ფერომაგნიტური ელემენტების ინტენსიური მოძრაობის ეფექტის შესამოწმებლად ნედლ ზეთზე დეგოგირდიზაციის პროცესში, ჩატარდა ექსპერიმენტების სერია გოგირდის და ორგანული გოგირდის ნაერთების რაოდენობის შესამცირებლად. ექსპერიმენტი ჩატარდა 70oC-ზე ლაბორატორიული ტესტირების მანქანაზე, არამაგნიტური მასალის 1 ლიტრიანი გადამამუშავებელი კამერით.
კამერა დამუშავებამდე ივსებოდა გარკვეული რაოდენობის ფერომაგნიტური ელემენტით, რასაც მოჰყვებოდა ზეთი. ბლოკი ამუშავდა და, გარკვეული დროის შემდეგ, დამუშავებული ზეთის დრენირება მოხდა, დალექვა და გამოყოფა ემულსიისგან, რომელიც შეიცავდა გოგირდის ნაერთებს. გამოყოფილი ზეთი ისევ მანქანაში დამუშავდა.
AVS-ში დეგოგირდიზაციის პროცესის ხარისხი განისაზღვრა დამუშავებული ზეთის სინჯების აღებით ყოველ 10 წამში. პროცესის ოპტიმალური პირობების (დროის) იდენტიფიცირებისთვის ნაპოვნი იქნა შინაარსის ამოღების სიჩქარის დამოკიდებულება დამუშავების დროის ფუნქციით. დადგინდა, რომ პროცესის ხანგრძლივობა არ უნდა აღემატებოდეს 40 წამს. დამუშავების უფრო ხანგრძლივი დრო ამცირებს გოგირდის გამოყოფის ეფექტურობას.
ტესტის შედეგები მოცემულია ცხრილში 1.
ცხრილი 1 – ექსპერიმენტის შედეგები [კუიმოვი, 2018]
|
არა |
პარამეტრები |
პროცესის ხანგრძლივობა, წამი |
||||
|
0 |
10 | 20 | 30 |
40 |
||
| 1 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,68 | 0,28 | 0,12 |
0,08 |
| 2 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,64 | 0,31 | 0,09 |
0,05 |
| 3 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,67 | 0,27 | 0,08 |
0,06 |
| 4 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,66 | 0,28 | 0,1 |
0,07 |
| 5 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,65 | 0,31 | 0,07 |
0,05 |
| 6 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,63 | 0,28 | 0,08 |
0,05 |
|
7 |
გოგირდი წონით, % | 2,8 | 1,68 | 0,29 | 0,11 |
0,08 |
| 8 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,69 | 0,27 | 0,08 |
0,04 |
| 9 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,65 | 0,28 | 0,09 |
0,07 |
| 10 |
გოგირდი წონით, % |
2,8 | 1,67 | 0,28 | 0,08 |
0,06 |
AVS მოწყობილობაში ნედლი ნავთობის ექსპერიმენტული გოგირდიზაციის პროცესში აღმოჩნდა შემდეგი:
- ყველაზე ეფექტური დამუშავება გოგირდის შემცველობის 80 ppm-მდე შესამცირებლად 1 კგ ნედლეულში მიღწეული იქნა მინიმუმ 120 მიკროციკლით, შერჩეული ფაზის შეერთების პროგრამების მიხედვით.
- AVS-ის მუშაობა, მაღალი რეაქტიული სიმძლავრის და შესაბამისი დაბალი სიმძლავრის კოეფიციენტის გამო, მნიშვნელოვნად იმოქმედებს რეაქტიული სიმძლავრის ბალანსზე ობიექტის ელექტრომომარაგების სისტემაში.
ცდებში გოგირდიზაციის ეფექტურობის დიაპაზონი 40-დან 97%-მდე მერყეობდა დამუშავების დროის მიხედვით. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დიდი რაოდენობით ფერომაგნიტური ელემენტების ინტენსიური მოძრაობის ეფექტი 40 წამის განმავლობაში ამცირებს გოგირდის და გოგირდის ნაერთების შემცველობას ნედლი ნავთობის ნიმუშში საშუალოდ 97%-ით. დამუშავების უფრო ხანგრძლივი დრო მნიშვნელოვნად ამცირებს პროცესის ეფექტურობას.
AVS-ის გამოყენებისას მიღწეული შედეგები და დამოკიდებულებები შეიძლება გამოყენებულ იქნას თხევადი ნახშირწყალბადების დეგოგირდიზაციის ობიექტების დიზაინში.
ზემოაღნიშნულის გათვალისწინებით, ნავთობის მინი-გადამამუშავებელ ქარხნებში შესაძლებელია ნედლი ნავთობის გოგირდაბზაციის შემუშავებული მეთოდის დანერგვა ელექტრომექანიკურ გადამყვანში ფრთხილი მეორადი კომპონენტით. ამ ეკოლოგიურად სუფთა და იაფი გოგირდის გაწმენდის მეთოდს შეუძლია გააუმჯობესოს პროდუქციის ასორტიმენტი და ხარისხი. მინი-გადამამუშავებელი ქარხნების ანალიზის საფუძველზე, თითოეული ქარხანა ამუშავებს 4-დან 10 ტონამდე ნედლს. შესაბამისად, ახალი ტექნოლოგია 24 საათში 8 ტონა გამტარუნარიანობაზე იქნება გათვლილი.
AVS-ს შეუძლია საათში 0,15 ტონამდე მასალის ეფექტურად დამუშავება. სიმძლავრის გასაზრდელად, მრავალი AVS მოდული შეიძლება ზედიზედ დამონტაჟდეს ნავთობის მიწოდების ხაზზე და AVS შეიძლება დამონტაჟდეს პარალელურად, მთლიანი სიმძლავრის გაზრდის მიზნით.
ორი ზედიზედ განთავსებული AVS სისტემას შეუძლია 24 საათის განმავლობაში დაახლოებით 5 ტონა ნედლი ნავთობის გადამუშავება.
სიმძლავრის 10 ტონამდე 24 საათში გაზრდის მიზნით, შესაძლებელია AVS მოდულის ზედიზედ დაყენება.
აქედან გამომდინარე, სავარაუდოა, რომ 10 ტონა 24 საათში სიმძლავრე მოითხოვს ოთხი AVS ერთეული იდენტური სიმძლავრის მოთხოვნებით.
ამავდროულად, AVS-ზე დაფუძნებული ნედლი ნავთობის გოგირდის ამოღების სისტემის შექმნისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ამ მოწყობილობების დაბალი სიმძლავრის თანაფარდობა. დიზაინი უნდა შეიცავდეს რეაქტიული სიმძლავრის კომპენსაციის მოწყობილობების დამატებით ხარჯებს.
მორევის ფენის აპარატი ...
მორევის ფენის აპარატი ...
მორევის ფენის აპარატი ...