Визначення впливу кавітаційної обробки на октанове число газоконденсатного бензину, модифікованого ізопропанолом
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.217000Ключові слова:
гідродинамічна кавітація, ізопропанол, октанове число, біоетанол, газоконденсатний бензин, октанометр, інтенсифікація.Анотація
Досліджено вплив кавітації на октанове число для газоконденсатного бензину із добавкою ізопропанола в кількості 0–12 % об’ємних. Проаналізовані публікації, що доказують вплив кавітації на інтенсифікацію реакцій крекінгу нафтопродуктів. Кавітація також ініціює реакції взаємодії вільних радикалів із спиртами. Запропоновано лабораторну схему установки для дослідження процесу кавітаційної обробки на характеристики бензинів, модифікованих спиртами. Розроблено методологію із вивчення впливу інтенсивності кавітаційної обробки на октанове число бензинів. Експериментально доказане зростання октанового числа газоконденсатного бензину, модифікованого ізопропанолом, при його кавітаційній обробці, на 0,3–0,9 пункти. Вивчений вплив кількості циклів кавітаційної обробки на показник октанового числа та показано, що стале значення приросту октанового числа досягається за 7–8 циклів кавітаційної обробки при тиску на виході з форсунки 9,0 МПа. Обґрунтоване зменшення добавки ізопропанолу, необхідне для виробництва бензинів марок А-95 та А-98, при використанні технології кавітаційної обробки. Експериментально підтверджено, що в порівнянні із простим механічним змішуванням спирту та вуглеводневого бензину застосування кавітації зменшує витрати ізопропанолу на 17 % (з 3,0 % об. до 2,5 % об.) при виробництві бензину марки А-95; і на 14 % ( з 8,1 % об. до 7,0 % об.) при виробництві бензину марки А-98. Вплив концентрації ізопропанолу на приріст октанового числа бензину, виміряного за дослідницьким методом, в умовах кавітаційної обробки має нелінійний характер: з максимумами при концентраціях 1,0 % об. та 3,5 % об. та 6,5 % об. Варіюванням початкової концентрації ізопропанолу та октанового числа вуглеводневої бензинової фракції можна оптимізувати технологічний режим виробництва бензинів А-95 та А-98 за витратами сировини та за енерговитратамиПосилання
- Kaushik, P., Kumar, A., Bhaskar, T., Sharma, Y. K., Tandon, D., Goyal, H. B. (2012). Ultrasound cavitation technique for up-gradation of vacuum residue. Fuel Processing Technology, 93 (1), 73–77. doi: http://doi.org/10.1016/j.fuproc.2011.09.005
- Askarian, M., Vatani, A., Edalat, M. (2016). Heavy oil upgrading in a hydrodynamic cavitation system: CFD modelling, effect of the presence of hydrogen donor and metal nanoparticles. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 95 (4), 670–679. doi: http://doi.org/10.1002/cjce.22709
- Wan, C., Wang, R., Zhou, W., Li, L. (2019). Experimental study on viscosity reduction of heavy oil by hydrogen donors using a cavitating jet. RSC Advances, 9 (5), 2509–2515. doi: http://doi.org/10.1039/c8ra08087a
- Price, R. J., Blazina, D., Smith, G. C., Davies, T. J. (2015). Understanding the impact of cavitation on hydrocarbons in the middle distillate range. Fuel, 156, 30–39. doi: http://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.04.026
- Cui, J., Zhang, Z., Liu, X., Liu, L., Peng, J. (2020). Analysis of the viscosity reduction of crude oil with nano-Ni catalyst by acoustic cavitation. Fuel, 275, 117976. doi: http://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117976
- Barletta, T. (2003). Pump cavitation caused by entrained gas. Hydrocarbon Processing, 82 (11), 69–72. Available at: https://www.researchgate.net/publication/282720713_Pump_cavitation_caused_by_entrained_gas
- Promtov, M. A. (2017). Change in Fractional Composition of Oil in Hydro-Pulse Cavitation Processing. Vestnik Tambovskogo Gosudarstvennogo Tehnicheskogo Universiteta, 23 (3), 412–419. doi: http://doi.org/10.17277/vestnik.2017.03.pp.412-419
- Nesterenko, A. I., Berlizov, Y. S. (2012). Modeling of the influence of cavitation on petroleum hydrocarbon cracking. Chemistry and Technology of Fuels and Oils, 48 (1), 49–58. doi: http://doi.org/10.1007/s10553-012-0336-1
- Sawarkar, A. N. (2019). Cavitation induced upgrading of heavy oil and bottom-of-the-barrel: A review. Ultrasonics Sonochemistry, 58, 104690. doi: http://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.104690
- Avvaru, B., Venkateswaran, N., Uppara, P., Iyengar, S. B., Katti, S. S. (2018). Current knowledge and potential applications of cavitation technologies for the petroleum industry. Ultrasonics Sonochemistry, 42, 493–507. doi: http://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.12.010
- Lavrova, I. O., Said, V. A. (2013). Study of the influence of technological factors on the efficiency of the process of cavitation processing of oil products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (6 (66)), 43–47. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.19210
- Kravchenko, O., Suvorova, I., Baranov, I., Goman, V. (2017). Hydrocavitational activation in the technologies of production and combustion of composite fuels. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (5 (88)), 33–42. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.108805
- Boichenko, S. V., Lanetskyi, V. H., Cherniak, L. M., Radomska, M. M., Kondakova, O. H. (2017). Research of cavitation influence on automobile gasoline octane number. Power Engineering: Economics, Technique, Ecology, 2, 107–114. doi: http://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2017.111693
- Tselishchev, A., Loriya, M., Boychenko, S., Kudryavtsev, S., Laneckij, V. (2020). Research of change in fraction composition of vehicle gasoline in the modification of its biodethanol in the cavitation field. Eureka: Physics and Engineering, 5, 12–20. doi: http://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001399
- Leonenko, S., Kudryavtsev, S., Glikina, I. (2017). Study of catalytic cracking process of fuel oil to obtain components of motor fuels using aerosol nanocatalysis technology. Adsorption Science & Technology, 35 (9-10), 878–883. doi: http://doi.org/10.1177/0263617417722253
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Sergey Kudryavtsev, Alexey Tselishchev, Sergey Leonenko, Sergii Boichenko, Marina Loria
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
