Введение
ГЛАВА 1. Анализ аппаратурного оформления и гидродинамики процесса окисления нефтяных остатков. основные задачи исследования 9
1.1. Описание, классификация, анализ аппаратов для окисления нефтяных остатков 9
1.1.1. Аппараты периодического действия 9
1.1.2. Трубчатые реакторы непрерывного действия 11
1.1.3. Барботажные аппараты колонного типа 12
1.1.3.1. Колонны с модифицированными узлами ввода воздуха и сырья 14
1.1.3.2. Способы поперечного секционирования окислительных колонн 20
1.1.3.3. Газлифтные барботажные колонны 23
1.1.3.4. Реакторы с механическим диспергированием газа 25
1.2. Описание и анализ схем работы барботажных колонных реакторов производства битумов 27
1.3. Влияние параметров процесса окисления на эффективность работы барботажных колонн 29
1.4. Структура барботажного слоя в полых барботажных колоннах 31
1.4.1. Режимы барботажа 31
1.4.2. Газосодержание барботажного слоя 33
1.4.3. Характеристики пузырьков газа 36
1.4.4. Площадь поверхности контакта фаз 37
1.4.5. Перемешивание жидкости 38
1.4.6. Структура потоков газовой фазы 39
1.4.7. Особенности структуры газо-жидкостного слоя в барботажных реакторах производства битумов 40
1.5. Выводы и постановка задач исследования 41
1.5.1. Анализ эффективности современных реакторов производства окисленных битумов 41
1.5.2. Сопоставление современных представлений о структуре газо-жидкостного слоя в реакторах для производства битумов и в барботажных колоннах других процессов 47
1.5.3. Основные задачи исследования 49
ГЛАВА 2. Исследование режимов барботажа и структуры барботажного слоя в системах «нефтепродукт-воздух» 50
2.1. Описание экспериментальной установки 50
2.2. Методика идентификации изменения режима барботажа 52
2.3. Исследование структуры барботажного слоя методом динамического вывода газа 54
2.4. Разработка математической модели обработки данных с учетом мультимодального распределения пузырьков по размерам 56
2.5. Результаты исследования режима барботажа в системах «нефтепродукт-воздух» 59
2.6. Характеристики барботажного слоя в системах нефтепродукт-воздух 62
Выводы 65
ГЛАВА 3. Интенсификация взаимодействия жидкости и газа в барботажных колонных реакторах производства нефтяных битумов 67
3.1. Теоретические предпосылки интенсификации взаимодействия жидкости и газа в барботажных колонных реакторах 67
3.2. Вопросы гидродинамики секционированных барботажных колонн 71
3.3. Исследование работы барботажных реакторов, с секционирующими перегородками, работающими в «затопленном» режиме 74
3.3.1. Описание экспериментальной установки 74
3.3.2. Методики экспериментальных исследований и обработки результатов 75
3.3.3. Результаты изучения структуры барботажного слоя в секционированном барботажном реакторе 79
3.3.4. Локальные характеристики газо-жидкостного слоя 83
3.4. Характер изменения удельной ПКФ под секционирующей перегородкой 87
3.5. Закономерности формирования слоя газа под секционирующей перегородкой 92
Выводы 95
ГЛАВА 4. Моделирование и экспериментальное исследование структуры потоков жидкости в секционированных барботажных колонных реакторах 96
4.1. Продольное перемешивание жидкости в секционированных барботажных колонных реакторах 96
4.2. Структурная схема работы секционированного барботажного реактора производства битумов 97
4.3. Моделирование структуры потоков жидкости в секционированном барботажном реакторе производства нефтяных битумов 100
4.4. Экспериментальное исследование структуры потоков жидкости в секционированной барботажной колонне 104
4.4.1. Описание экспериментальной установки 104
4.4.2. Методика экспериментального исследования и обработки результатов 105
4.4.3. Результаты экспериментального исследования и оптимизация структуры потоков жидкости в секционированном барботажном реакторе 106
Выводы 110
ГЛАВА 5. Совершенствование барботажных реакторов в производстве нефтяных битумов 112
5.1. Конструктивные особенности секционированных барботажных реакторов 112
5.2. Модернизация окислительных колонн в производстве дорожных битумов в ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» 114
5.3. Модернизация окислительных колонн в производстве строительных битумов в ООО
«ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» 117
Заключение 122
Список литературы
