Автомобильный бензин – это своего рода коктейль из легких углеводородов и различных присадок, примесей серы, азота, кислородосодержащих соединений. И это вещество не может долго оставаться в стабильном состоянии. Где бы ни хранился бензин – в канистре или в огромном резервуаре, он в результате различных химических процессов рано или поздно теряет качество. Крупные нефтеперераба тывающие компании дорожат своим имиджем и реализуют произведенный ими бензин только на своих, «фирменных» заправках. Но и горючее известных брендов порой разочаровывает покупателей. У нас хорошая новость для тех, кто занимается переработкой нефти: процесс потери качества бензина можно замедлить, а производство ускорить и удешевить. Как это сделать? Давайте разберемся, почему с момента производства на заводе до реализации потребителям эксплуатационные свойства бензинов могут изменяться. Здесь надо понять, что происходит с бензином или дизельным топливом при хранении в условиях нефтебаз – в вертикальных стальных резервуарах (РВС). Главным предназначением РВС наряду с физическим хранением определенного количества нефтепродукта является обеспечение одного из основных эксплуатационных свойств бензина – со-храняемости (табл. 1), т.е. стабильности показателей качества топлив в условиях производства, хранения и применения.

Стабильностью называют способность углеводородного топлива сохранять свои эксплуатационные свойства во всем его объеме. Различают стабильность физическую и химическую. Физическая стабильностьуглеводородного топлива – склонность к изменению качества под действием физических процессов (факторов). Наиболее существенным физическим процессом, вызывающим изменение качества топлива при изготовлении и хранении, является смешение его компонентов в резервуаре при производстве товарного продукта. Неполное и некачественное перемешивание компонентов при производстве товарного продукта может приводить к расслоению углеводородного топлива по фракциям, где более легкие фракции с наименьшей плотностью стремятся подняться на верхний уровень налива топлива, а более тяжелые с большей плотностью – опуститься на нижний слой. При этом происходит повышение количества потерь вследствие испарения легких фракций. В итоге весь объем топлива по результатам испытаний может быть признан некондиционным по показателям качества «плотность» и «фракционный состав» (см. рисунок).

Известно, что при интенсивном перемешивании расслоившегося дизельного топлива можно восстановить его смазывающую способность практически до исходного значения. Поэтому применение перемешивающих устройств в стальных вертикальных резервуарах в условиях длительного хранения горючего, в особенности дизельных топлив, является весьма актуальным. Для проведения полного и качественного перемешивания компонентов топлива (бензина, дизельного топлива, судового топлива), других нефтепродуктов и химических жидкостей в РВС в конструктивном плане наиболее подходит устройство перемешивающее струйное УПС-ЕВНАТ. Перемешивание и выравнивание состава жидкого продукта в резервуарах различного объема происходит за счет организации струйного течения продукта с эффектом эжекции с циркуляцией его по замкнутому контуру или в процессе заполнения резервуара новым продуктом. Устройство управляет потоками и приводит в движение содержимое во всем объеме РВС. Проще говоря, нигде не остается неперемешанных «белых пятен» – ни вверху, ни внизу, ни в центре, ни возле стенок. Откуда пробу ни возьми – везде состав жидкости, даже вязкой и состоящей из многих разных по химическим свойствам и плотности компонентов, будет одинаковым. Достигается это путем сложных расчетов при проектировании УПС для каждого конкретного резервуара с применением самого передового программного комплекса ANSYS, предназначенного для решения задач вычислительной гидрогазодинамики. В то же время конструкция самого устройства проста, оно не имеет движущихся деталей и не нуждается в ремонте. УПС распределяет поток, а создает его насос, с помощью которого заполняют резервуар. Рассмотрим работу устройства на примере испытаний, проходивших на Куйбышевском НПЗ в период с 01.09.2019 по 16.03.2020. Устройство было смонтировано и испытывалось в резервуаре с понтоном РВСП – 5000 м3. Целью испытаний была оценка степени однородности получаемой топливной смеси во всем объеме резервуара при компаундировании (перемешивании) нескольких различных компонентов производства. Условия испытаний были таковы, что производительность подачи компонентов варьировалась от 48 до 214 м3/ч, производительность при циркуляции достигала 160–420 м3/ч, плотность перемешиваемых сред (компонентов) составила 560–772,4 кг/м3 (табл. 2).

По результатам испытания установлено, что разность показателей плотности бензина на верхнем и нижнем слоях в РВС после заполнения через устройство находилась в пределах от 0,3 до 6,4 кг/м3. Разность температуры верхнего и нижнего слоев составила 1 градус по Цельсию (табл. 3).

После проведения циркуляции с применением УПС-ЕВНАТ разность показателей плотности бензина на верхнем и нижнем слое составила 0,1–1,1 кг/м3. Колебаний и биения понтона при наполнении зафиксировано не было (табл. 4).

В отчете об испытаниях отмечается, что минимальное время циркуляции с применением УПС составило 63 мин. Исходя из полученных результатов даже с минимальным временем циркуляции через устройство достигается оптимальная степень однородности товарного бензина. Поскольку перемешивание происходит быстро, меньше работает насос, меньше затрачивается электроэнергии. Экономится не только время, но и деньги. А в бизнесе, как известно, эти понятия равноценны. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ Устройство УПС-ЕВНАТ удовлетворяет требованиям АО КНПЗ по достижению однородности производимого нефтепродукта в РВС в процессе компаундирования его компонентов при наполнении резервуара. С применением УПС ЕВНАТ получен «Бензин каталитического крекинга экспортный», полностью соответствующий нормативным документам и паспорту качества. Устройство позволяет довести продукт до нормативных требований качества в РВС 5000 за минимально возможное время – 1–2 часа. Установив в резервуарном парке для светлых нефтепродуктов УПС-ЕВНАТ, можно получать товарный бензин, однородный по качеству, прямо в процессе наполнения. Выгоды от внедрения инновационного перемешивающего устройства УПС- ЕВНАТ: — сокращается время приготовления светлых нефтепродуктов в товарном производстве с 5 до 1 ч в самом резервуаре; — снижается расход на лабораторные исследования проб – уменьшается количество проб, необходимых для паспортизации продукта; — при отгрузке в ж/д цистерны в каждой цистерне находится продукт соответствующего качества; — исключаются риск проскока некачественного продукта при отгрузке, простой ж/д цистерн, возврат продукта в повторную переработку, рекламации по качеству со стороны покупателя; — исключается применение двух резервуаров в технологии доведения качества нефтепродукта до соответствия ГОСТ или ТУ (фактически происходит удвоение мощности производства без строительства новых резервуаров); — устройство позволяет получить стабильный, однородный по качеству нефтепродукт в момент наполнения РВС; — УПС предотвращает расслоение нефтепродукта на фракции во всем объеме резервуара; — появляется возможность восстановить качественные показатели топлива в случае его расслоения при длительном хранении; — сокращаются потери нефтепродукта (испарение, осадок) при хранении в резервуаре; — на фирменных заправках всегда реализуется качественный продукт. ВЫВОД УПС удешевит и ускорит производство бензина, сделает его более стабильным по составу, а значит и более качественным. И реализовывать потребителям светлые нефтепродукты можно будет в том виде, в каком они вышли с завода. Конкурентное преимущество налицо. Ждем от нефтеперерабатывающих заводов предложений к сотрудничеству! А для читателей, не имеющих непосредственного отношения российской нефтяной отрасли, но являющихся потребителями продукции, у нас тоже хорошая новость: уже не за горами то время, когда качество российского бензина благодаря УПС-ЕВНАТ возрастет. А это значит, что автомобили будут радовать владельцев безупречной эксплуатацией в любую погоду, да и деньги можно будет сэкономить. Ведь чем качественнее горючее, тем выше тяговые характеристики двигателя и, соответственно, меньше расход бензина.