Введение к работе
Химмотология - научное направление, развивающееся на стыке различных технических дисциплин, которое решает актуальные научно-технические задачи а области оптимизации качества нефтепродуктов, повышения эффективности их использования, создания и совершенствования системы методов оценки их качества.
Основным объектом химмотологии являются двигатель внутреннего сгорания, где используются при его эксплуатации горюче-смазочные материалы. Моторныэ масла и4 в целой, горюче-смазочные материалы правомерно рассматривать как химмогологический элемент, конструкции двигателя внутреннего сгорания. Следовательно, на него мох.id распространить понятие рзботоспособносг
Достигнутое за последнее десятилс-ие повышение мощности и
надежности двигателей внутреннего сгорания в значительной мере
обусловлено существенным повышением качества конструкционных
материалов и эксплуатационных свойств топлива-и,смазочных масел,
единство измерений качества которых достигается метрологическим
обеспечением на основе стандартных образцов (СО). Ba.v: ным фактором в
рассматриваемой химмогологической связи является охрана окружающей
среды. - .'
Рис. 1.1. Химмотологическая шестизвенная система взаимосвязи 1 - двигатель и механизмы; 2- тогшиза; 3 - смазочные матери?лы; . 4 - эксплуатация, 5 - контроль качества ГСМ, двигателей и механизмов с метрологическим обеспечением на основе стандартных образцов; 6-экология.
На рис.1 представлена эффектмзно существующая химмотологическая взаимосвязь между элементами, составляющими целостную систему.
Одним из Перспективных направлений химмотологии является совершенствование использования отработанных масел.
Химматологическое. исследование вопросов использования отработанных масел представляет научный и практический интерес как с точки зрения рационального использования нефтепродуктов, так и для решения вспрссовохраны окружающей среды.
'Экологическигрязныйотработанный нефтепродуктсложно собирать для централизованной регенерации из-за больших транспортных расходов. Однако, дефицит на^смазочные материалы и их дороговизна вызывают необходимость ссдешкзбЪльимрегенерационных установок, работающих по экологически чистым техно потиям непосредственно на местах потребления смазочных материалов. Кроме того, поиск других способов и методов применения отработанных масел позволит обеспечить народноэ хозяйство необходимыми дополнительными ресурсами смазочных масел, сократить транспортные-расходы ло доставке отработанных масел на нефтеперерабатывающий завады и, самое важное, предотвратить агрязнен'шокр/жаюціейср^дььКомпдй(снорещить8опросьфаі4ионалького использования отработанных wacen, как в экологической, так и в акрномичеепом аспекта? представляется возможным путем химмотологического подхода к проблеме.
Диссертационная работа выполнена ло планам научно-исследовательских работ УТйТУ на Т991 - 1994 гг. в соответствии с координационным планом работ. Минвуза РСФСР от 28.06.90 г. №21-36-242 ин/21-0148 по следующим проблемам:
теоретические основы метрологического обеспечения методов испытаний состава и свойств нефти и нефтепродуктов на основе стандартных образцов:
утилизация и рациональное использование отходов.
Исследование химмотологических вопросов использования отработанных масел.
J. Исследование существующих методов сбора н регенерации отработанных масел, разработка и обоснование альтернативной схемы сбора и регенерации отработанных масел на местах их применения.
2. Разработка и внедрение блочной установки регенерации
отработанных масел с использованием комбинированных слособовочистки.
3. Разработка рекомендаций по определению предельных значений
качества отработанных масел и экспресс методов их анализа.
4. Разработка стандартных образцов для метрологического
обеспеченияко"тролякачест8аотработанных:.ясеп.
-
Исследование и разработка химмотологической технологии промывки гидравлических систем летательных аппаратов восстановленными гидравлическими жидкостями.
-
Обоснование и разработка рекомендаций применения отработанных масел в композиции с различными растворителями в качества депрессатороэ для предотвращения асфаяьтоемолистопарафиновых отложений (АСПО) нЯ нефтепромысловом оборудовании.
Предметом исследования- является механизм повторі./6 использования отработанных масел при обеспечении сохранения экологического баланса с окружаюсчй средой, контроля качества отработанных масел и их метрологическое обеспечение, на оенбеэ стандартных образцов. Объектом исследования являкгся масла, эксплуатируемые в автотракторных дизелях и других механизмах:
Эколого-экономически обоснованы оптимальные условия сбора и регенерации отработанных масел на местах их применения.
Впервые исследована и обоснована целесообразность использования природного адсорбента 'горелая порода* Кумертауского месторождения Башкортостана для доочистки отработанных маселот загрязнений и кислых продуктов.
Выявлена зависимость цепочного числа отработанных иасел от их загрязненности и разработан экспресс-метод определения щелочного числа.
Теоретическими и экспериментальными исследованиями:
выявлено оптимальное соотношение углеводородов, позволившее разработать ГСО фракционного'состава нефтепродуктов со строго нормированной температурой выкипания отдельных фракций по ГОСТ 2177-82;
- обосновано соотношение дисперсной фазы и дисперсной среды, позволившее разработать стабспьные ГСО содержания мехэчических примесей в нефти и нефтепродуктах по ГОСТ 6370-83, водных растворов ионов алюминия в обкаточных маслах и концентрации элементов износа деталей двигателя в работающих маслах.
Химмотологически обосновано применение отработанных масел в композиции : различными раствор- телями в качестве депрессаторов для предотвращения АСПОна иефтепромыогавомоборудованим.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ffiHHQCfW
На основе полученных положительных результатов исследования . природного адсорбенте Чорадая порода" Кумертауского месторождения Башкортостана н модернизации отдельных устройста комбинированного . способа очистки, создана блочная установка регенерации отработанных масел на Уфимском ремонтнс-техническоц предприятии агропрома.
Разработана ифвнедрвна хиимотологическая технология промывки гидравлической системы летательных. аппаратов отработанными гидравлическими жидкостями.
Разработана и передана для внедрения в НГДУ "Краснохолмскнефть* технология использования отработанных моторных масел в композиции с различными растворителями в качестве депрессаторов для предотвращения парафиноотложенийвнефти.
Разработаны рекомендации по предельным значениям показателей качества отработанных масел и экспресс-метода их определения.
Разработано к внедрено на Ярославском моторостроительном заводе ыэтрологическоэ обеспечение ад^пролл качества сбыточных масел на осново стандартных образцов содержания водных растворов ионов алюминия для ускоренной обкатки дизельных даігатеней.
Разработанными стандартными офззцгми элементов износа деталей в' моторных маслах обеспечена диагностирование двигателей методом, спектрального анализа на Лебединской горно-обогатителъном комбината
ГСО содержания механически» Примесей tf фракционного состава нашли самостоятельное применение й внедрены на большинства аналитических служб НПЗ, нефтебазах я научных учреждениях СНГ.
Результаты исследований докладывались и обсуждались на республиканских научно-исследовательских конференциях "Проблемы нефти и газа" (Уфа, 1990>,,*8хлад молодежи Башкирии в решении комплексных проблем нефти и газа* (Уфа, 1332-1S94JT.) и Др.
Работа выполнена в оіра-яевой-научно-исследовательской, лаборатории метрологического обеспэчеиия>*«лгодоа испытания cocrua и свойств нефти и продуктов ее переработки ксфедры АХТП-м кафедре ТНГ Уфимского государственного нефтяноготехкическогоуииверсмтета
По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, в том' числе одна монография, получено 3 положительных решения на выдачу Патента РФ на изобретение.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, 67 библиографических источников л приложений с документами, подтверждающими достоверность исследования и внедрения результатов. Работа изложена на 172. страницах машинописного текста, содержит $ таблиц и Ч рисунков. Обработка эксперементальных данных и расчет метрологических характеристик стандартных образцов осуществлена на ЭВМ.