Розробка технології одержання гомогенних бензино-етанольних композицій
Аналіз і оцінка розчинності багатокомпонентних систем на основі етанолу та бензинових фракцій. Розробка технології зневоднення етанолу для одержання гомогенних бензино-етанольних композицій з використанням інфраструктури нафтопереробного заводу.
Рубрика | Химия |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 28.08.2015 |
Размер файла | 31,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Розробка технології одержання гомогенних бензино-етанольних композицій
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Загальна характеристика роботи
Актуальність роботи. У світі неухильно збільшується кількість автомобілів й зростає споживання продуктів переробки нафти. Це, в свою чергу, призводить до збільшення шкідливих викидів у навколишнє середовище. Одним із способів зменшення кількості шкідливих викидів є заміна традиційного палива на нафтовій основі на бензини, що містять кисневмісні сполуки. З кисневмісних сполук використовують етери, метанол, етанол, тощо. Для України найперспективнішою кисневмісною сполукою, яка може знайти використання для приготування бензино-кисневмісних сумішей, є етанол. Використання етанолу для виробництва бензино-спиртових сумішей дозволить не тільки підвищувати октанове число бензину, зменшувати на 30-50% кількість шкідливих продуктів згоряння, але й вирішити головну із соціальних проблем України - відновити наявні потужності цукрових та спиртових заводів. Останнє підтверджується Постановою Кабінету Міністрів України від 04 липня 2000 р. за №1044 про участь науково-технологічних установ у програмі «Етанол», яка повинна сприяти виробництву спиртовими заводами нових видів продукції та пошуку нових ринків їх збуту.
В зв'язку з цим, дослідження із створенням бензино-етанольних сумішей в Україні є актуальними, до кінця не вирішеними і тому вимагають окремого вивчення.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною наукового напрямку кафедри хімічної технології переробки нафти та газу Національного університету «Львівська політехніка» - «Розробка наукових основ одержання високооктанових компонентів моторних палив, поверхнево-активних речовин, смол, мономерів і допоміжних матеріалів з нафтової та газової сировини». Робота включена в Національну науково-технічну програму «Нафтопереробка та нафтохімія 1992-2010» (№ державної реєстрації 01870095012).
Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розроблення технології одержання гомогенних бензино-етанольних композицій, які можуть слугувати для приготування товарних бензинів.
Для досягнення цієї мети потрібно було розв'язати низку задач наукового та прикладного характеру, а саме:
вивчити взаємну розчинність двокомпонентних систем на основі етанолу та індивідуальних вуглеводнів;
вивчити взаємну розчинність трикомпонентних систем на основі етанолу та індивідуальних вуглеводнів;
вивчити взаємну розчинність багатокомпонентних систем на основі етанолу та бензинових фракцій;
розробити з використанням інфраструктури нафтопереробного заводу технологію зневоднення етанолу для одержання гомогенних бензино-етанольних композицій.
Об'єкт дослідження - бензино-етанольні композиції.
Предмет дослідження - взаємна розчинність індивідуальних і багатокомпонентних вуглеводневих сумішей з етанолом та розроблення технології одержання гомогенних бензино-етанольних композицій.
Методики дослідження - рівноважний стан в подвійних, потрійних і багатокомпонентних системах визначали методом титрування; вміст води і етанолу в багатокомпонентних сумішах - хроматографічно. Заміну катіонів в цеоліті типу А здійснювали за допомогою йонного обміну, розмір прохідного вікна в цеолітах визначали методом «щупів». Азеотропну ректифікацію проводили періодично на колонці з 30-ма теоретичними тарілками; ізотерми та ізобари адсорбції визначали хроматографічним й динамічним способами на стаціонарному шарі адсорбенту.
Наукова новизна одержаних результатів:
вперше встановлено, що в двокомпонентних системах вуглеводень в десятки разів краще розчиняється в етанолі, ніж етанол - у вуглеводні;
знайдено, що у трикомпонентних системах «парафіновий вуглеводень-ароматичний вуглеводень-етанол» характер бінодальної кривої вигнутий в протилежну сторону порівняно із системами, що містять парафінові та ароматичні вуглеводні і розчинники (в процесах екстракції);
вперше показано, що присутність води в етанолі спричиняє утворення двох фаз, кожна із яких знаходиться на правій частині бінодальної кривої, яка відповідає системі з іншим вмістом води в етанолі.
Практичне значення одержаних результатів. Встановлені закономірності розчинності бензину в етанолі є науковим підґрунтям розроблення технології одержання гомогенних бензино-етанольних композицій з заданим вмістом етанолу залежно від вуглеводневого складу бензинової фракції та спирту.
Розроблений спосіб одночасного одержання гомогенної бензино-етанольної композиції низькотемпературною однократною екстракцією та адсорбційного зневоднення етанолу в двоступеневому екстракційно-адсорбційному процесі.
Запропонований варіант адсорбційного зневоднення етанолу кристалічним цеолітом КА, суспендованим у силіконовій оливі ПМС-300.
Матеріали дисертаційної роботи використовуються у навчальному процесі у Національному університеті «Львівська політехніка» на кафедрі ХТНГ при викладанні курсу дисциплін за спеціальністю 7.091604 «Хімічна технологія палива та вуглецевих матеріалів».
Особистий внесок здобувача полягає у самостійному виконанні експериментальної частини роботи, аналізі та обробці отриманих результатів. Постановка завдання та формулювання основних теоретичних положень та висновків виконані спільно з науковим керівником.
Апробація результатів роботи. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися на ІІІ і ІV науково-технічних конференціях «Поступ в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості» (Львів, 2004, 2007 р.р.); ІV міжнародній Мамедалієвській конференції з нафтохімії (Баку, 2005 р.); міжнародній науково-технічній конференції «Прогрес в технології горючих копалин та хіммотології паливно-мастильних матеріалів» (Дніпропетровськ, 2005 р.); І міжнародній науково-технічній конференції «Проблеми хіммотології» (Київ, 2006 р.); 9-й міжнародній науково-технічній конференції «Мастильні матеріали 2006» (Бердянськ, 2006 р.).
Публікації. Основний зміст роботи викладений у 4 статтях фахових журналів, 1 патенті України та 7 тезах доповідей наукових конференцій.
Структура та об'єм роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, 5 розділів, висновків, переліку джерел літератури (136 найменувань) та одного додатку, містить 45 таблиць, 52 рисунки. Повний обсяг дисертації викладений на 186 сторінках; обсяг, що займають таблиці, рисунки, список використаних джерел літератури та додаток - 28 сторінок.
Основний зміст роботи
етанол бензиновий гомогенний нафтопереробний
У вступі обґрунтовано актуальність проблеми, сформульовано мету дисертаційної роботи та задачі досліджень, висвітлено наукову новизну та практичну цінність роботи. Наведено відомості щодо апробації роботи та публікації, а також відзначено особистий внесок автора.
У першому розділі проведено критичний огляд даних літератури з проблем використання бензино-етанольних паливних композицій. Показано, що присутність етанолу в бензині зменшує на 40-80% вміст токсичних компонентів у відпрацьованих газах двигуна.
Обґрунтовано необхідність комплексного вивчення взаємної розчинності бензину й етанолу, а також аналізу і удосконалення технологічних процесів зневоднення етанолу на базі даних взаємної розчинності бензину й етанолу. Сформульовано основні напрямки дослідження.
У другому розділі наведено характеристики реагентів, що використовувались у вивченні взаємної розчинності вуглеводнів і етанолу. У цій групі об'єктами дослідження були: індивідуальні вуглеводні - нормальні парафінові від С6 до С10, циклогексан, ізооктан, бензол, толуол, п-ксилол і псевдокумол, а також етанол з різним вмістом води й етер-альдегідна фракція, яку одержують при ректифікації спирту-сирцю. Іншою групою реагентів були багатокомпонентні вуглеводневі суміші, а саме: прямогонний бензин, бензинові фракції 60-65°С, 65-70°С, п.к. - 85°С, стабільний гідрогенізат (85-180°С) та стабільний каталізат установки каталітичного риформінгу. Для вивчення взаємної розчинності багатокомпонентних бензинових фракцій та етанолу були приготовлені парафіно-нафтенові фракції бензину: деароматизований бензин розділяли на лабораторній ректифікаційній колонці та відбирали чотири фракції: 70-95, 95-125, 125-150, 150-180°С, які зберігали над хлористим кальцієм.
Описані методики експериментальних досліджень. У трикомпонентній системі, в якій одна пара компонентів необмежено розчинна, а дві інші пари - обмежено розчинні, використали метод титрування в термостатованій пробірці. Склад співіснуючих фаз вивчали, використовуючи термостатовану ділильну лійку. Основним методом аналізу була хроматографія.
Третій розділ присвячено вивченню взаємної розчинності індивідуальних вуглеводнів і етанолу. Бензини - багатокомпонентні системи, проте за характером міжмолекулярної взаємодії їх можна поділити на дві групи компонентів: неполярні та неполярні, але здатні до поляризації - парафіно-нафтенові та ароматичні вуглеводні. Деякі з парафінів і нафтени здатні давати незначний наведений дипольний момент. Натомість етанол є полярною сполукою, і наявність в ньому води підсилює цю полярність. Для встановлення характеру взаємної розчинності вуглеводнів й етанолу брали індивідуальні н-парафінові та ароматичні вуглеводні. На міжмолекулярну взаємодію суттєвий вплив мають дисперсійні сили, які залежать від молекулярної маси. Це і зумовило вибір об'єкту дослідження - системи: «н-гептан-толуол-етанол» та «н-нонан-псевдокумол-етанол». За своїми температурами кипіння вони обмежують робочу фракцію бензину.
Характер рівноваги в трикомпонентній системі, в якій хоча б одна пара з компонентів має обмежену розчинність, описується трикутною діаграмою. Вибрана для дослідження система фактично є чотирикомпонентною, якщо враховувати воду, яка присутня в етанолі. Для повної характеристики такої системи необхідна просторова діаграма. При одержанні бензино-етанольної композиції важливим є її гомогенний стан, тому для його вивчення можна використати трикутну діаграму при різному вмісті води в етанолі.
Бінарні системи «н-парафіновий вуглеводень-етанол» і «ароматичний вуглеводень-етанол» утворюють обмежену розчинність в температурних межах від -15 до +30°С і вище. Склади фаз не симетричні. Вміст вуглеводню в етанольній фазі у 15-20 разів більший, ніж вміст етанолу у вуглеводневій фазі, який становить від долі відсотка до декількох відсотків. Отже, більш правильно буде розглядати розчинність бензину в етанолі, а не навпаки. Бінодальні криві для таких систем будуть представлятися двома гілками, між якими буде знаходитися гетерогенна область.
На трикутних діаграмах взаємної розчинності індивідуальних вуглеводнів та етанолу (рис. 1, 2) наведені праві частини бінодальної кривої, яка розірвана на двох сторонах трикутника. Ліва частина бінодальної кривої проходить попри сторону трикутника, яка представляє бінарну систему необмеженої розчинності вуглеводнів. За нею гомогенна зона дуже мала і для практики не представляє інтересу. Наведені на рисунках криві ділять систему на два стани: зліва від кривої - гетерогенна, справа - гомогенна зони.
На величину гомогенної зони впливає низка чинників. Збільшення гомогенної зони відбувається при зменшенні вмісту води в етанолі і зменшенні молекулярної маси вуглеводнів, а також підвищенні температури. У бензинах окрім н-парафінових вуглеводнів, які мають найменшу взаємну розчинність з етанолом, присутні неполярні ізо-парафінові та нафтенові вуглеводні, здатні утворювати незначний наведений дипольний момент. Тому вивчали ще дві системи «ізооктан-толуол-етанол» і «циклогексан-толуол-етанол», рис. 3, 4.
Склад умовно трикомпонентної системи «н-парафіновий вуглеводень-ароматичний вуглеводень-етанол з заданим вмістом води» (етанол і вода виступають як один компонент) у точці переходу з гетерогенного в гомогенний стан, і навпаки, не залежить від вмісту води в етанолі. Рівновага трикомпонентної системи, описана на трикутній діаграмі, дає змогу провести розрахунки матеріальних балансів співіснуючих фаз.
Вивчено кількісні закономірності розподілу двох співіснуючих фаз у системі «толуол-н-гептан-етанол-вода», рис. 5.
Верхня фаза - вуглеводнева та етанол з меншим вмістом води, ніж у вихідному етанолі, нижня фаза - етанольна, в якій вміст води більший, ніж у вихідному етанолі, і невелика кількість вуглеводневої фази, табл. 1.
Таблиця 1. Матеріальний баланс розкладу трикомпонентної системи на дві фази
Статті балансу |
Номер експерименту |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
Взято, г: Толуол н-Гептан Етанол (95% мас.) Загалом: |
8,0 72,2 19,7 99,9 |
6,0 54,2 41,0 101,2 |
25,5 55,9 21,1 102,5 |
31,1 63,2 10,1 104,4 |
24,6 56,3 20,7 101,6 |
19,6 74,3 10,2 104,1 |
17,2 66,3 20,1 103,6 |
|
Одержано: Верхня фаза: Толуол+н-С7 Етанол Нижня фаза: Толуол+н-С7 Етанол Втрати Загалом: |
86,1 75,3 10,8 13,3 4,0 8,5 0,5 99,4 |
51,9 41,6 10,2 49,0 18,2 30,7 0,3 100,9 |
97,9 80,5 17,4 3,4 0,7 2,7 1,2 101,3 |
102,0 93,6 8,3 2,1 0,5 1,7 0,3 104,1 |
98,3 79,6 18,2 3,1 1,3 2,5 0,2 101,4 |
100,6 92,5 8,0 3,1 1,0 2,1 0,4 103,7 |
97,5 81,2 16,3 5,2 1,4 3,8 0,9 102,7 |
Вихід фаз та їхній склад залежать від вмісту толуолу у вуглеводневій фазі та, насамперед, від кількості взятого етанолу. Вихід і склад співіснуючих фаз приблизно відповідають правилу важеля для трикомпонентних систем, проте характер розподілу не відповідає розподілу, притаманному для трикомпонентної системи, позаяк у цій системі присутній четвертий компонент (вода), який є дієвим компонентом при формуванні співіснуючих фаз.
У четвертому розділі наведено результати взаємної розчинності бензинових фракцій та бензину з етанолом, який містить різну кількість води, за різних температур.
Вивчено взаємну розчинність бензинових фракцій та відповідного їй за температурою кипіння ароматичного вуглеводню та двох зразків етанолу (спирту-ректифікату з вмістом води 5,0% мас. і технічного етанолу з вмістом води 7,0% мас.) при 20°С, рис. 6, 7.
Характер бінодальних кривих на цих рисунках подібний. Розташування правої частини бінодальної кривої на площі трикутної діаграми залежить від молекулярної маси бензинової фракції. Для бензинової фракції 70-95°С гетерогенна площа найменша. Гомогенна фаза за вище названих умов для фракції 70-95°С утворюється при вмісті 24% об. етанолу (94,85% мас.) і 59% об. етанолу (92,1% мас.), для фракції 150-180°С - 71 і 88% об., відповідно. Перші порції ароматичного вуглеводню суттєво впливають на розчинність бензинової фракції в етанолі незалежно від вмісту в ньому води. Збільшення розчинності спостерігається до вмісту 40-50% об. ароматичних вуглеводнів у бензиновій фракції. Подальше збільшення вмісту ароматичних вуглеводнів мало впливає на збільшення розчинності.
Вивчено вплив температури на розчинність бензинової фракції 95-125°С в етанолі (92,1% мас.) у межах температур від +30 до -10°С і фракції 150-180°С в етанолі (94,85°С) у межах температур від +20 до -20°С, рис. 8, 9. Криві подібні, відрізняються тільки розташуванням на трикутній діаграмі.
Відносна оцінка розчинності бензинової фракції в етанолі залежно від вмісту в фракції ароматичного вуглеводню за різних температур наведена на рис. 10.
Одержані функціональні залежності для обох систем мають подібний характер за вмістом ароматичного вуглеводню та температурою. Зі збільшенням кількості ароматичного вуглеводню настає момент, коли крива змінює форму з опуклої на ввігнуту. Таке перетворення для системи «етанол (92,1% мас.) - толуол» (а) відбувається, коли вміст толуолу сягає 60% об., для системи «етанол (94,85% мас.) - псевдокумол» (б) - вміст псевдокумолу сягає 70% об. Аналогічна залежність від температури: для системи (а) зміна характеру розчинності настає при 0°С, для системи (б) - при 10°С. Одержані дані показують, що на характер міжмолекулярної взаємодії впливають температура, концентрація ароматичного вуглеводню та вміст води в етанолі.
Як зазначалося, на розчинність бензинових фракцій в етанолі суттєво впливає вміст в ньому води. За вихідні умови дослідження взяли робочу фракцію бензину, яка википає в межах 95-125°С (толуольну) та критичну температуру для географічних умов - мінус 15°С. Одержані дані (рис. 11, 12) подібні до усіх аналогічних досліджень, проте кількісно вміст води значно більше впливає на величину гетерогенної зони порівняно з температурою 20°С.
Розмір гетерогенної площі на діаграмі не є прямо пропорційний вмісту води в етанолі, а підпорядковується складній функції. Для якісної оцінки характеру цієї функції виконали відносне визначення концентрації етанолу в точці переходу системи з гомогенної у гетерогенну порівняно з чистим толуолом, рис. 12. Одержана залежність має показниковий характер.
Розчинну здатність широкої бензинової фракції в етанолі в присутності таких ароматичних вуглеводнів, як бензол і псевдокумол, які замикають фракційний склад бензину, вивчали за температур +20, +10; 0; -10 та -20°С.
Нанесені на трикутну діаграму праві частини бінодальних кривих мають характер, аналогічний окремим бензиновим фракціям, змінюється лише розмір площі гетерогенної зони. Зі зниженням температури гетерогенна зона збільшується, особливо для псевдокумолу при вмісті його в деароматизованому бензині понад 40% порівняно з бензолом. Для системи «парафіно-нафтенові компоненти бензину-ароматичні компоненти бензину-етанол» бінодальна крива розчинності бензину в етанолі займе проміжне значення між бензолом і псевдокумолом.
Особливе значення для технології одержання гомогенних бензино-етанольних паливних композицій має гетерогенна зона на трикутній діаграмі, яка дає двофазну систему. Склад окремих фаз визначається, насамперед, вмістом етанолу у вихідній системі та температурою (рис. 13). Одержані дані наведені в табл. 2.
Таблиця 2. Взаємна розчинність етанолу (95% мас.) та стабільного каталізату
Т,°С |
Вміст етанолу, % об. |
||||
15 |
20 |
||||
Верхня фаза |
Нижня фаза |
Верхня фаза |
Нижня фаза |
||
20 |
98,5 |
1,5 |
100 |
0 |
|
0 |
94,5 |
5,5 |
92,5 |
7,5 |
|
-20 |
91,5 |
8,5 |
87,0 |
13,0 |
Визначені залежності дають змогу створити в системі «бензин-етанол» гетерогенний стан, в якому одна з фаз є гомогенною бензино-етанольною композицією з заданим вмістом етанолу. Гомогенність визначається температурою, до якої охолоджують систему, а вміст етанолу - його кількістю у вихідній суміші.
П'ятий розділ присвячений розробленню технології одержання гомогенної бензино-етанольної композиції на основі залежності взаємної розчинності індивідуальних вуглеводнів і бензинових фракцій та етанолу від вмісту в етанолі води за різних температур. За одержаними результатами та вуглеводневим складом базового бензину (ВАТ «Нафтохімік Прикарпаття») за правилом адитивності побудувано праві частини бінодальних кривих розчинності бензину в етанолі з вмістом води 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4, 0 і 5,0% мас. за температур мінус 20 і мінус 35°С. Складено матеріальний баланс (табл. 3) розподілу фаз в гетерогенній області псевдочотирикомпонентної системи за кожним компонентом при вмісті у вихідній суміші 14 і 20% об. 95%-го етанолу.
Таблиця 3. Рівноважний стан співіснуючих фаз бензину й етанолу (95% мас.), охолоджених до мінус 20°C
% на вихідну суміш |
% на фазу |
% на вихідну суміш |
% на фазу |
% на вихідну суміш |
% на фазу |
||
Взято: Бензин Етанол, зокрема, вода |
86,0 14,0 0,7 |
50,0* |
80,0 20,0 1,0 |
50,0* |
80,0 20,0 1,0 |
20,0* |
|
Одержано: |
|||||||
Верхня фаза: Бензин Етанол, зокрема, вода |
90,0 84,40 6,55 0,05 |
100,0 92,64 7,30 0,06 |
86,0 76,35 9,50 0,15 |
100,0 88,8 11,0 0,2 |
88,0 77,83 10,10 0,07 |
100,0 88,4 11,5 0,1 |
|
Нижняя фаза: Бензин Етанол, зокрема, вода |
10,0 2,60 6,75 0,65 |
100,0 26,0 67,5 6,5 |
14,0 3,65 9,50 0,85 |
100,0 26,0 67,9 6,1 |
12,0 2,17 8,90 0,93 |
100,0 18,1 74,1 7,8 |
Розрахунок матеріального балансу фазового розподілу проведений для стабільного каталізату, який містить 50% ароматики, та для гідрогенізату каталітичного риформінгу, який містить 20% ароматики. Одержані дані показують, що для стабільного каталізату вихід верхньої фази (гомогенної бензино-етанольної композиції) становить 90%, вміст етанолу в композиції 7,3%; для гідрогенізату - вихід становить 88%, вміст етанолу в композиції - 11,0%. Отже, взятий етанол розподіляється приблизно на дві рівні частини. Одна частина етанолу у верхній фазі залишається в бензині та містить кількість води, що забезпечує гомогенність композиту. У другій частині етанолу (нижній фазі) міститься вода з першої частини етанолу та приблизно 20-25% бензину. Промиванням нижньої фази водою відокремлюють бензин. З етанол-водної суміші ректифікацією відділяють 95%-ий етанол. При пониженні тиску в ректифікаційній колоні до 300-350 мм рт. ст. одержують етанол, який містить 2,0-2,5% води.
Вивчені та описані вище закономірності взаємної розчинності вуглеводнів та етанолу дозволяють розробити нові способи одержання гомогенних бензино-етанольних композицій та зневоднення етанолу.
У першому - попередньому способі змішуванням бензину й етанолу для одержання бензину з потрібним вмістом етанолу та подальшим охолодженням одержують товарний продукт. Етанол, що приблизно удвічі більше містить води, та домішки бензину спрямовують на звичайну ректифікацію для одержання етанолу з вмістом 5% мас. води, рис. 14.
Другий - аналогічний першому, тільки після сепаратора етанольну фазу, збагачену водою, з домішками бензину, спрямовують на адсорбційне висушування стаціонарним шаром цеоліту КА (рис. 15) або дрібнокристалічним цеолітом КА, суспендованим у силіконовій рідині, який працює за схемою абсорбційного процесу (рис. 16).
Робоча адсорбційна ємність суспендованого цеоліту КА збільшується близько у 1,5 рази вища, ніж гранульованого цеоліту. Крім цього, стадія адсорбції та десорбції триває близько 5 хв., значно спрощується стадія десорбції води.
Висновки
Одержано нові теоретичні та експериментальні результати, які дозволили розв'язати конкретну прикладну задачу - розробити технологію одержання гомогенних бензино-етанольних композицій - основи базових бензинів.
Встановлено, що розчинність вуглеводнів в етанолі в 20-30 разів більша, ніж розчинність етанолу у вуглеводнях. Причому розчинність ароматичних вуглеводнів в етанолі в 20-10 разів більша порівняно з парафіновими та нафтеновими вуглеводнями та залежить від молекулярної маси вуглеводню.
Показано, що чотирикомпонентна система, яка складається з ароматичного вуглеводню, парафінового вуглеводню, етанолу та води, в гомогенній області описується трикутною діаграмою. Величина гомогенної області збільшується із зменшенням кількості води в етанолі.
Встановлено, що багатокомпонентна система - бензинова фракція, яка містить різні за природою вуглеводні, етанол і вода, описується в гомогенній області як псевдотрикомпонентна система, подібно до суміші, що містить індивідуальні компоненти. Із збільшенням молекулярної маси вуглеводнів та зменшенням температури системи збільшується частка гетерогенної області.
Показано, що система, яка складається з бензинової фракції, етанолу та води, в гетерогенній області не підпорядковується трикомпонентній системі. Вода у цьому випадку проявляє себе як четвертий компонент. Це спричиняє утворення двох фаз з різним вмістом води в етанолі.
Розроблена технологічна схема одержання гомогенної бензино-етанольної композиції охолодженням суміші, що складається з бензину та технологічного етанолу.
Запропонована комплексна технологічна схема одночасного одержання бензино-етанольної композиції та зневодненого етанолу.
Запропоновано спосіб одержання бензино-етанольного концентрату внаслідок азеотропної ректифікації з використанням як азеотропутворюючого агента бензину (патент України №76397, 2006 р.).
Основний зміст роботи викладений у публікаціях
1. Дутчак В.М. Розчинність етилового спирту в бензині / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Вісник ДУ «Львівська політехніка»: сер. «Хімія, технологія речовин та їх застосування». - 2000. - №388. - С. 122-125.
Автор вивчив залежність розчинності етилового спирту в бензині від вмісту в ньому води та запропонував методику визначення взаємної розчинності компонентів бензино-спиртових композицій.
2. Дутчак В.М. Осушення етанолу азеотропною ректифікацією в присутності бензинових фракцій / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Вісник НУ «Львівська політехніка»: сер. «Хімія, технологія речовин та їх застосування». - 2005. - №536. - С. 111-116.
Участь автора - проведення дослідження із вивчення можливості зневоднення етанолу й етеральдегідної фракції азеотропною ректифікацією в присутності бензинових фракцій.
3. Дутчак В.М. Модифікація цеоліту NaA для зневоднення етанолу / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Вісник НУ «Львівська політехніка»: сер. «Хімія, технологія речовин та їх застосування». - 2006. - №553. - С. 330-334.
Дисертантом вивчено та встановлено умови йонообмінної модифікації промислового зразка цеоліту для зневоднення етанолу.
4. Дутчак В.М. Виготовлення спиртово-бензинових сумішей / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Вопросы химии и химической технологии. - 2006. - №1. - С. 82-84.
Участь автора - дослідження взаємної розчинності етанолу й бензину залежно від фракційного складу бензину, вмісту ароматики, вмісту води в етанолі та температури.
5. Пат. 76397 Україна, МПК C 10 L 1/32. Спосіб одержання бензино-спиртової суміші / Квітковський Л.М., Дутчак В.М., Братичак М.М., Палиця І.П., Чоповий В.Г. (Україна); заявник та патентовласник НУ «Львівська політехніка». - №2000084816; заявл. 14.08.2000; опубл. 01.08.2006, Бюл. №8 - 2 с.
Дисертант виконав експериментальні дослідження із азеотропної відгонки води від спирту-ректифікату в середовищі прямогонного бензину та запропонував формулу винаходу.
6. Дутчак В.М. Виробництво спиртово-бензинових сумішей / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Поступ в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості: ІІІ наук.-техн. конф., 14-16 вересня 2004 р.: тези докл. - Львів, 2004. - С. 179-180.
Автором вивчено взаємну розчинність етилового спирту в бензинах різного фракційного складу залежно від вмісту в них ароматичних вуглеводнів за різних температур і вмісту води в спирті.
7. Дутчак В.М. Осушка и разделение низкомолекулярных веществ на молекулярных ситах / В.М. Дутчак, Л.Н. Квитковский // ІV Бакинская междунар. Мамедалиевская конф. по нефтехимии, 27-30 сентября 2005 г.: тезисы докл. - Баку, 2005. - С. 38.
Автором проведені експериментальні дослідження рівноваги йонного обміну натрію на калій в цеолітах для осушування спирту на стаціонарному шарі адсорбенту.
8. Дутчак В.М. Виготовлення спирто-бензинових сумішей / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Прогрес в технології горючих копалин та хімотології паливно-мастильних матеріалів: міжнар. наук.-техн. конф., 12-15 вересня 2005 р.: тези докл. - Дніпропетровськ, 2005. - С. 13-14.
Автором вивчено можливість зменшення вмісту води в етанолі азеотропною перегонкою та використання бензинових фракцій або бензину як азеотроп-утворюючого компоненту.
9. Дутчак В.М. Відновлення гомогенності бензино-етанольних сумішей / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Проблеми хіммотології: І міжнар. наук.-техн. конф., 15-19 травня 2006 р.: тези докл. - Київ, 2006. - С. 272.
Дисертантом проведені експериментальні дослідження взаємної розчинності етанолу та бензину за різних температур.
10. Дутчак В.М. Висушування і очищення газів і рідин на модифікованих адсорбентах / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Мастильні матеріали 2006: 9 міжнар. наук.-техн. конф., 4-8 вересня 2006 р.: тези докл. - Бердянськ, 2006. - С. 208-209.
Участь автора - експериментальне дослідження модифікації цеолітних адсорбентів йонним обміном і силіканізацією пористої структури
11. Дутчак В.М. Зневоднення етанолу цеолітом у суспендованому стані / В.М. Дутчак, Л.М. Квітковський // Поступ в нафтогазопереробній та нафтохімічній промисловості: ІV наук.-техн. конф., 11-14 вересня 2007 р.: тези докл. - Львів, 2007. - С. 54-55.
Участь автора - дослідження можливості адсорбції води з етанолу дрібнодисперсним кристалічним цеолітом, диспергованим у в'язкій нейтральній рідині.
12. Дутчак В.М. Вплив ароматичних вуглеводнів на розчинну здатність етанолу в бензинах // Поступ в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості: ІV наук.-техн. конф., 11-14 вересня 2007 р.: тези докл. - Львів, 2007. - С. 224-225.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аналіз методів підвищення добротності матеріалів із застосуванням технології іскрового плазмового спікання. Фізичні основи SPS-процесу. Властивості термоелектричних матеріалів на основі Bi2Te3., методика їх подрібнення. Порядок сепарації Bi2Te3.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 01.03.2014Властивості і застосування циклодекстринів з метою підвищення розчинності лікарських речовин. Методи одержання та дослідження комплексів включення циклодекстринів. Перспективи застосування комплексів включення в сучасній фармацевтичній технології.
курсовая работа [161,5 K], добавлен 03.01.2012Фотометричне визначення вуглеводів з антроновим реагентом та пікриновою кислотою. Дослідження етанолу на визначення цукрів. Вплив етанолу на визначення цукрів з антроновим реагентом. Оцінка збіжності, відтворюваності та правильності результатів аналізу.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 05.09.2010Поширення спиртів у природі. Вміст етанолу в алкогольних напоях. Застосування спирту в харчовій, медичній та парфумерній галузях, для вироблення високоякісного палива, як компоненту бензинів. Використання спирту як сировини для одержання хімічних речовин.
презентация [6,6 M], добавлен 10.11.2010Характеристика сировини, готової продукції та вимоги до них. Сучасні дослідження в області виробництва каталізаторів парової конверсії СО. Вирішення проблеми сірки в технології залізохромового каталізатора. Тепловий та матеріальний розрахунок реактора.
курсовая работа [151,0 K], добавлен 09.11.2014Номенклатура, електронна будова, ізомерія, фізичні, хімічні й кислотні властивості, особливості одержання і використання алкінів. Поняття та сутність реакцій олігомеризації та ізомеризації. Специфіка одержання ненасичених карбонових кислот та їх похідних.
реферат [45,5 K], добавлен 19.11.2009- Удосконалення електрохімічної технології каталітичних покриттів паладієм та сплавом паладій – нікель
Удосконалення гальванічних способів і електрохімічних процесів отримання каталітично–активних систем, що містять паладій та режим електролізу. Склад електроліту для одержання покриттів паладієм, механізм і кінетичні параметри його катодного відновлення.
автореферат [1,5 M], добавлен 11.04.2009 Характеристика поняття розчинів - гомогенних (однорідних) систем, що складаються з двох і більше компонентів і продуктів їх взаємодії. Теорія електролітичної дисоціації - розпаду електролітів на іони під час розчинення їх у воді. Теорії кислот і основ.
реферат [16,2 K], добавлен 25.04.2010Одержання водню конверсією метану. Промислові види каталітичної переробки газоподібних або рідких вуглеводнів. Технологічна схема двоступінчастого методу конверсії природного газу. Одержання водню та азотоводневої суміші газифікацією твердих палив.
реферат [204,6 K], добавлен 20.05.2011Розгляд одержання сульфатної кислоти контактним і нітрозним способами. Розрахунок та порівняння питомої матеріалоємності процесу одержання ацетилену з карбіду кальцію різного складу. Вибір найбільш вигідних варіантів проведення технологічного процесу.
контрольная работа [114,4 K], добавлен 27.05.2012Перші сполуки алюмінію. Застосовання галунів під час фарбування тканин для закріплення їх кольору. Способ одержання алюмінію методом електролізу. Становлення вітчизняної алюмінієвої промисловості. Основні способи одержання алюмінію на сьогоднішній день.
презентация [1,0 M], добавлен 27.02.2013Технології одержання кальцієвої селітри в Україні та в світі. Чинники які впливають на якість продукції. Шляхи її поліпшення та зниження витрат на виробництво. Шляхи утилізації шламів і відходів промисловості. Дослідження процесу кінетики сушки шламу.
магистерская работа [176,7 K], добавлен 07.04.2014Одержання синтез-газу із твердих палив та рідких вуглеводнів. Визначення витрат бурого вугілля, вуглецю, водяної пари й повітря для одержання 1000 м3 генераторного газу. Розрахунок кількості теплоти, що виділяється при газифікації твердого палива.
контрольная работа [30,8 K], добавлен 02.04.2011Моногалогенопохідні та полігалогенопохідні алканів: номенклатура, ізомерія, методи одержання, електронна будова, фізичні та хімічні властивості. Ненасичені галогенопохідні: загальна характеристика, методи та обґрунтування процесу одержання, властивості.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 03.11.2013Особливості будови та загальні способи одержання похідних 1,4-дигідропіридину з флуорованими замісниками, їх біологічна активність. Використання синтезу Ганча для утворення похідних 4-арил-1,4-дигідропіридину на основі о-трифлуорометилбензальдегіду.
дипломная работа [734,7 K], добавлен 25.04.2012Значення елекропровідності основних типів спряжених полімерів та методи їх одержання. Використання поліанілінових нанокомпозитів, рентгенометричні дані глауконітів. Дериватогафічний та термічний аналіз композиційного матеріалу, мікроскопічні дослідження.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 01.04.2011Основні принципи дизайну координаційних полімерів. Електронна будова та фізико-хімічні властивості піразолу та тріазолу. Координаційні сполуки на основі похідних 4-заміщених 1,2,4-тріазолів. Одержання 4-(3,5-диметил-1Н-піразол-4-іл)-4Н-1,2,4-тріазолу.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.12.2011Поняття сульфенів; способи їх одержання шляхом фотохімічних реакцій та термічних перегрупувань. Лабораторний метод генерації сульфенів, виходячи з алкансульфохлоридів, для подальшого їх використання в синтезах органічних, зокрема, гетероциклічних сполук.
курсовая работа [276,6 K], добавлен 31.01.2014Технологічний процес виробництва балонних виробів з ПВХ-пластизолю. Переробка термопластів ротаційним формуванням. Виготовлення виробів з використанням технології. Установка для переробки ротаційної сировини. Дефекти, що виникають в процесі переробки.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 27.12.2010Аналіз варіантів одержання продукту. Обґрунтування вибору способу виробництва. Основні і допоміжні стадії прийнятого до розробки способу. Технологічні розрахунки основного реакторного процесу. Фізико-хімічні основи процесу приготування вапняного молока.
курсовая работа [152,8 K], добавлен 09.10.2015