Тертишна О. В. Розвиток наукових основ ресуросозберігаючої технології переробки нафти

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.07 – хімічна технологія палива і паливно-мастильних матеріалів (161 – хімічні технології та інженерія). Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет», спеціалізована вчена рада Д 08.084.05 при Національній металургійній академії України, Дніпро, 2021. У дисертаційній роботі вирішено науково-технічну проблему підвищення ефективності первинної перегонки сумішевих нафтових дисперсних систем через розвиток наукових основ і уявлень про вплив групового складу, фізико-хімічних характеристик вуглеводневої сировини на порядок змішування і регулювання її компонентного складу для збільшення виходу цільових фракцій від потенціалу. Методами моделювання, кластерного та факторного аналізів зразки нафти згруповані за ознакою подібності. Використання виявлених закономірностей дозволило формувати нафтові суміші за результативною ознакою – збільшення глибини відбору цільових фракцій. Розроблено алгоритм та математичну модель оцінювання їх інтенсифікуючої здатності для визначення оптимального складу сумішевої нафтової сировини. Підібрано низку стійких до випадіння осадів багатокомпонентних сумішей промислових зразків нафти застосуванням тестів і критеріїв оцінювання стабільності нафтових дисперсних систем, які базуються на груповому складі та даних перегонки нафтової сировини. Визначення коефіцієнта флокуляції дало підстави для правильного підбирання інгібіторів асфальто-смоло-парафінистих відкладів. Установлено, що в присутності осадотвірних компонентів спостерігається пряма залежність зростання коефіцієнта флокуляції від концентрації твердих парафінів і асфальтенів і зворотна – від концентрації парафінів і смол. У нафтових дисперсних системах, що містять два осадотвірних компоненти, на процес осадження у присутності парафінів впливають смоли або асфальтени. У смоло-парафінистих модельних сумішах смоли проявляють властивості природних поверхнево-активних речовин і уповільнюють процес кристалізації парафінів. Асфальтени, навпаки, у присутності твердих парафінів виступають у ролі додаткових центрів кристалізації. Експериментально доведено депресорну, пептизувальну та диспергувальну дію синтезованої присадки рослинного походження на структуротвірні компоненти – асфальтени, смоли і парафіни. Виявлено взаємозв'язок будови молекули присадки та її ефективності як інгібітора флокуляції асфальтенів. Вивчено закономірності й особливості кінетики формування та осадження потенційно твердих компонентів нафтових дисперсних систем і їх розчинення. Розроблено основи технології вісбрекінгу гудрону із додаванням до 20% мас. органічної частини нафтових відкладів та запропоновано принципову технологічну схему промислової установки. Експериментально підтверджено доцільність введення до 10% мас. відкладів у процесі виробництва кальцієвих і графітних мастил. Запропоновано схему підготовки бітуму, модифікованого полімерами та відкладами. Ключові слова: нафтові дисперсні системи, фракційний склад, змішування, асфальто-смоло-парафінисті відклади, стабільність, розчинення, кінетика, присадка, утилізація.