Способ определения свойств упругой деформации нефтепродуктов Советский патент 1988 года по МПК G01N11/00 

Изобретение относится к способам определения физических и физико-химических свойств нефтепродуктов, в частности упругой деформации, когда нефтепродукт, обладая вязко-структурными свойствами, рассматривается как дисперсная система, и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и химической промышленности.

Цель изобретения - прогнозирование выхода светлых фракций, образующихся при каталитическом крекинге нефтепродукта,

Способ заключается в том, что упругую деформацию нефтепродукта определяют путем последовательного определения его структрной вязкости в низкотемпературном интервале, когда нефтепродукт находится в коллоидном состоянии. По измене шю значений вязкости в процессе изотерштческого раз рушения судят об упругой деформации нефтепродукта.

Выход светлых фракций при каталитическом крекинге зависит от свойств упругой деформации нефтепродукта, т.е высокий выход светлых фракций дают нефтепродукты, обладающие свойствами упругой деформации, Кроме того, выявлено, что чем больше выражены у нефтепродукта эти свойства, тем выше выход.

На фиг.1 представлено изменение значений вязкости по примеру 1; на фиг.2 -. то же, по примеру 2j на фиг.З - то же, по примеру 3j на фиг.4 то же, по примеру 4.

Пример 1. Для определения свойств упругой деформации берут модифицированный вакуумный газойль смеси западно-сибирских нефтей (фракция 350 500 с). Температурный интервал кол- лоидного состояния 20-33 С. Определяют структурную вязкость данного нефтепродукта при 29,5°С. Вязкость при этой температуре (фиг.1, точка I) 315,0 . Нагрев системы в течение 15 мин до 30,5°С снижает вязкость до 169,9 (фиг.1, точка II). Термо- статирование - изотермическая выдержка газойля в течение одного часа при этой температуре снижает структурную вязкость до точки III. Отрелакси- рованная система имеет в данной точке вязкость 135,7 . Дальнейшее охлаждение газойля до температуры ее

первоначального состоя1шя со скоростью, равной скорости нагрева, приводит к структурной вязкости 250,4 (фиг.1, точка IV). Часовая выдержка при этой температур е дает вязкость 301,5 мм /с (фиг.1 точка V).

Точка V располагается намного выше, чем точка IV.

Следовательно, нефтепродукт газойль обладает свойствами упругой деформации, т.е. при изотермической выдержке он стремится вернуться к первоначальному состоянию.

Сопоставляя величины вязкости нефтепродуктов в начальном и конечном состояниях, можно заключить, что их значения близки. Это дает основание предполагать, что выход целевого продукта крекинга - светлых фракций высокий.

Каталитический крекинг в кипящем слое данного нефтепродукта при Т 490°С, массовой скорости 2 ч краности отношения катализатор/сырье 3 дает выход, мас.%: кокс 2,1; бензин 48,8; легкий каталитический газойль 23,4.

И р и м е р 2. Определяют структурную вязкость вакуумного газойля смеси западно-сибирских нефтей (фракция 350-500°с). Температурный интервал коллоидного состояния 20- 33°С, Вязкость данного нефтепродукта при Т 29,5 С 313,2 (фиг.2, точка I). При нагревании системы до 30, в течение 15 мин вязкость снижается до 166,8 мм /с (фиг.2, точка II). Термостатирование изотермическая выдержка газойля в течение одного часа при этой температуре снижает структурную вязкость до точки III. В данной точке отрелаксирован- ная система имеет вязкость- 136,8 . Дальнейшее охлаждение газойля до температуры ее первоначал ного состояния со скоростью, равной скорости нагрева, приводит к. структурной вязкости 251,3 (фиг.2; точка IV). Часовая выдержка при этой температуре дает вязкость 238,3мм/с (фиг.2, точка V). Полученная таким образом точка V ниже, чем точка IV.

Следовательно, изотермическая выдержка в течение одного часа данного вакуумного газойля в коллоидном состоявши при 30,5 С приводит к необра™

тимому разрушению. При сопоставлении значен1-ш вязкости в точках IV и V видно, что исследуемый нефтегфодукт не тобдадает свойствами упругой деформации, т.е. после изотермической выдержки при первоначальной температуре нефтепродукт не стремится возвратиться в свое первоначальное состояние.

Сопоставляя значения вязкости в v- ю точках 1 и V, можно предположить, что выход легких фр.акций низкий, чтр и подтверждается данными каталитическо15,

го крекинга этого нефтепродукта в условиях кипящего слоя при Т , массовой скорости 2 , кратности

Таким образом, способ позволяет, определяя свойства упругой деформации в низкотемпературной области, прогно™ 15 зировать выход целевых продуктов ка- , талитического крекинга - бензина и легкого каталитического газойля.

20

отношения катализатор/сырье 3, дающего выход, мас,%; кокс 8,1; бензин 34,3; легкий каталитический газойль }2j4.

II р и м е р 3. Исследуют модифицированный вакууг-пЕ ш, газойль ромашкин- ской нефти, температурный интервал коллоидного состояния 18-34°С.

Определение свойств упругой дефор- 25 пературном интервале, соответствую- --шцки осуществляют как в примерах 1щем коллоидному состоянию нефтепрои 2« результаты измерений представлены на ФИР.ЗЭ откуда видно, что данный нефтепродукт обладает свойствами упругой деформа.уп-1. Разница последнего и первоначального значений вязкости нефтепродукта мала, что дает основания предполагать высокий выход свет- . фразсцнй. При, каталитическом крекинге Е кипящем слое этого нефтепро- 35 конечную.температуру интервала, изо- дукта в тех же условиях, что в приме- термически выдерживают нефтепродукт рах 1 и 2, выход йродуктов, мас.%:при этой температуре, после чего охкокс 2,2s бензин 48,27; легкий ката- лаждают его до первоначальной темпе- лнтическш газойль 21.Д,ратуры, определяют структурную вязП р и м е р 4. Исследуют вакуум- 40 кость и изотермически выдерживают ньш газойль ромашкинской нефти. Опре- при этой температуре и вновь определяют структурную вязкость и по сопоставлению двух последних величин вязкости судят о свойствах упругой деформа 45 ции нефтепродукта, а по соотношению последнего и первоначального значений вязкости судят о выходе светлых фракций.

Формула изобретения

Способ определения свойств упругой деформации нефтепродуктов путем последовательного определения структурной вязкости нефтепродуктов в темдукта, отличающийся тем, что, с целью прогнозирования выхода светлых, фракций, образующихся при 30 каталитическом крекинге нефтепродукт:а определяют структурную вязкость нефте- продукта при начальной температуре ннтервала, затем нагревают нефтепродукт до тe mepaтypы, не превьшающей

деление свойств упругой деформации осуществляют как в примерах 1 и 2. Результаты измерений представлены на фиг,4, tis сопоставлений значений вязкости последних двух замеров, соответствующих точкам IV и V, можно сделать выводj что у исследуемого

нефтепродукта отсутствуют свойства упругой деформации. Сравнение вязкости точек I и V показывает, что выход светлых фракций при крекинге продукта низкий.

Результаты каталитического крекинга этого нефтепродукта в условиях предыдущих примеров следующие, -мас.Х: кокс 8,5; бензин 37,9; легкий каталитический газойль 13,6.

Таким образом, способ позволяет, определяя свойства упругой деформации в низкотемпературной области, прогно™ зировать выход целевых продуктов ка- талитического крекинга - бензина и легкого каталитического газойля.

Формула изобретения

Способ определения свойств упругой деформации нефтепродуктов путем последовательного определения структурной вязкости нефтепродуктов в темконечную.температуру интервала, изо- термически выдерживают нефтепродукт при этой температуре, после чего охдукта, отличающийся тем, что, с целью прогнозирования выхода светлых, фракций, образующихся при каталитическом крекинге нефтепродукт:а определяют структурную вязкость нефте- продукта при начальной температуре ннтервала, затем нагревают нефтепродукт до тe mepaтypы, не превьшающей

/у/уД

с

Изобретение позволяет прогнозиг ровать выход светлых нефтепродуктов, образующихся при каталитическом крекинге нефтепродукта, путем определе- шя структурной вязкости в температурном интервале, соответствующем коллоидному состоянию нефтепродукта. Определяют структурную вязкость нефтепродукта при начальной температуре интервала, затем нагревают нефтепродукт до температуры, не превышающей конечную температуру интервала, изотермически выдерживают нефтепродукт при зтой температуре, после чего охлаждают до первоначальной температуры, определяют структурную вязкость, изотермически выдерживают при этой температуре и вновь определяют структурную вязкость. По сопоставлению двух последних величин вязкости судят „ о свойствах упругой деформации нефте- S продуктов, а по соотношению последнего и первоначального значений вязкости судят о выходе светлых фршсций. 4 ил.

29.530.0 ЩЗЗЮ

Температура, С . 1

Tefinepafnypa. °С . 2

т

С

320

300

Z8Q

2бО

- 2ZO

2QO |wh

§ т

120 100

320 300

2811

I т

гчо

2го

гоо

|ш

т

т

ш

т

fLLB.J

2829

Теппература, Т