В разработанной технологии выбран безреагентный вариант изготовления и активизации топлива путем обработки в кавитационом блоке, с определенной последовательностью смешивания компонентов обрабатываемого материала, а также в постоянном извлечении и возврате во внутренний оборот на всех этапах обработки, особой легколетучей высококалорийной добавки «пиролизата», выделяемого при обработке тяжелых парафиновых фракций нефтепродуктов, обладающего высокими растворяющими свойствами.
Обработка в МТК -1МН является не только способом получения вещества в мелкодисперсном состоянии, но и способом генерации различного рода структурных дефектов в объеме и активных состояний на поверхности дисперсных частиц, повышающих их реакционную способность.
При обработке сырьевой смеси в блоках МТК можно выделить три периода, отличающихся характером изменения физико-химических параметров обрабатываемого исходного материала и свойствами дисперсной фазы:
- кавитационное разрушение, гомогенизация и первичное диспергирование дисперсной фазы.
- основная фаза диспергирования: активация поверхностных физико-химических свойств дисперсной фазы, увеличение выхода ультрадисперсной фазы, возрастание структурно-механического барьера, седиментационной устойчивости суспензии.
- уменьшение агрегативной и седиментационной устойчивости суспензии при достижении критического значения степени диспергирования и концентрации мелкодисперсной фазы.
- кавитационное воздействие на жидкую фазу приводит к изменению ее физических характеристик , и эти изменения сохраняются достаточно долго. Наблюдается деструкция несущей фазы в результате кавитационного воздействия и вызванные им реакции.
Полученные результаты подтверждают вывод о кавитационном механизме возбуждения реакций термолиза и о достижении метастабильных активированных состояний получаемого топлива. Экспериментально подтверждено появление в межфазной среде активных молекул H2O2 и O3. При схлопывании кавитационных пузырьков, паровая фаза внутри которых может содержать все перечисленные активные ион-молекулярные структуры, они воздействуют на дисперсную фазу, вызывая глубокие структурные и химические превращения органических и неорганических компонентах, так и в углеводородных.
Продолжительность кавитационной обработки не должна выходить за пределы расчётного времени, в этом случае мы получаем активированную дисперсную фазу и активированную междисперсную среду, что способствует проявлению эффекта электростатического отталкивания и структурно-механического барьера и устойчивой стабилизации выходного продукта – топлива. Обработка в МТК-1МН весьма эффективна. Он обладают малой металлоемкостью, высокой производительностью и низкими удельными энергозатратами (≈ 5-7 кВтч/т).
Прежде всего, необходимо отметить, что в отличие от сырья (нефти или газового конденсата) имеющего достаточно стабильный фракционный состав для конкретного месторождения, состав и свойства дизельного топлива зависят от химического состава сырья и технологии его переработки в моторное топливо. Таким образом, каждая партия летнего дизельного топлива, даже с одного нефтеперерабатывающего завода (НПЗ) может иметь специфические особенности.
Летнее дизельное топливо, помимо высокой температуры кристаллизации характеризуется еще и повышенным содержанием серы.
- Переработку летнего дизельного топлива в зимнее можно осуществлять без применения химических реагентов путем подбора в установке необходимой плотности кавитационного поля. При этом происходит взаимодействие тяжелых фракций дизельного топлива с содержащимися в нем сернистыми соединениями.
- Таким образом, одновременно осуществляется понижение температуры кристаллизации топлива и уменьшение содержания в нем серы.
- Образовавшиеся нерастворимые продукты удаляются отстаиванием или фильтрацией.
- Общее количество нерастворимых соединений не превышает 30 кг/1000 л топлива (зависит от технологии переработки нефти).
- Потери при переработке составляют не более 10 л/1000 л. обрабатываемого продукта.
- Производительность установки ‑ 5÷ 22м3/ч.