УДК 541.1:665.6:621.7 На правах рукописи
реклама
УДК 541.1:665.6:621.7 На правах рукописи САТЫБАЛДИН АМАНГЕЛЬДЫ ЖАРЛЫГАСЫНОВИЧ Влияние электрогидроимпульсного воздействия на физико–химические характеристики высоковязкой нефти месторождения Каражанбас 02.00.04 – Физическая химия Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук Республика Казахстан Караганда, 2010 Работа выполнена в Карагандинском государственном университете имени Е.А. Букетова доктор химических наук, профессор Байкенов М.И. Научные руководители: доктор технических наук, профессор Кусаиынов К. доктор химических наук, профессор Агельменев М.Е. Официальные оппоненты: кандидат химических наук, доцент Закарин С.З. Казахский национальный университет имени аль-Фараби Ведущая организация: Защита состоится «2» июня 2010 года в 1400 час. на заседании Диссертационного совета ОД 14. 07. 01 при Карагандинском государственном университете имени Е.А. Букетова по адресу: 100028, г. Караганда, ул. Университетская, 28, химический факультет, актовый зал. С диссертацией можно ознакомиться в государственного университета имени Е.А. Букетова. библиотеке Карагандинского Автореферат разослан «___» апреля 2010 г. Ученый секретарь диссертационного совета ОД 14. 07. 01, доктор химических наук, профессор Салькеева Л.К. 2 Введение Актуальность темы. Непрерывный рост потребления нефти и нефтепродуктов в связи с прогрессивным развитием нефтепотребляющих отраслей, а также ожидаемым истощением запасов классических нефтей основных месторождений ставит перед многими государствами, которые базируются на ее использовании, задачу радикального изменения технологии ее переработки или замещения на менее дорогую, более доступную высоковязкую нефть, запасы которой в настоящее время значительные. Высоковязкая нефть является источником производства не только моторных масел, нефтебитумов и котельного топлива, но и ценных нефтехимических веществ, таких как гетероорганические и сульфокислотные соединения, нафтеновые кислоты, простые и сложные эфиры, а также тяжелых металлов – никеля и ванадия. Весьма широкий диапазон изменения химического состава и физических свойств нефти затрудняет исследования, как в области ее переработки, так и в области использования. Республика Казахстан, является первый среди государств СНГ, где приступили к комплексному изучению физико-химических свойств высоковязкой нефти с целью улучшения физико-химических характеристик, таких как плотность, вязкость, а также выход легких фракций, которая обусловлена наличием тяжелых углеводородных фракций. Степень разработанности проблемы. В научной литературе и периодических изданиях представлены работы по использованию электрогидроимпульсного разряда для измельчения руд, выделения урана из урановых руд, а также многих редких и рассеянных элементов из горных пород. Большой вклад в теорию и практику развития электрогидроимпульсного эффекта внесли ученные Л.А. Юткин, Л.И. Гольцова, В.П. Малюшевский и др. В области переработки высоковязкой нефти с использованием кавитации, ультрафиолетового излучения, радиации особое значение имеют работы академика НАН РК Н.К. Надирова. Исследования о влияния электрогидроимпульсного разряда на деструкцию и восстановление тяжелой части углеводородной массы высоковязкой нефти, об определении оптимальных условий выхода дистиллятных фракций и установлении кинетических и термодинамических параметров данного процесса в литературе практически отсутствуют. Целью диссертационной работы является исследование влияния электрогидроимпульсного воздействия на высоковязкую нефть месторождения Каражанбас, определение оптимальных условий повышения выхода легкой и средней фракций в присутствии донора водорода и каталитической добавки на основе железа и серы, установление кинетических и термодинамических параметров изучаемого процесса. В связи с поставленной целью решались следующие задачи: - расчет геометрической конфигурации основного компонента высоковязкой нефти, нефтяного асфальтена и расчет профиля поверхности потенциальной энергий реакции гидрирования нефтяного асфальтена в процессе электрогидроимпульсного воздействия с помощью квантово-химического метода; - исследование влияния различных факторов (продолжительность обработки, межэлектродное пространство, емкость конденсаторной батареи, разрядное напряжение коммутирующего устройства, диэлектрическая проницаемость нефти после обработки с помощью электрогидроимпульсного разряда) на процесс 3 переработки высоковязкой нефти с помощью электрогидроимпульсного эффекта (ЭГЭ); - исследование группового и индивидуального состава фракций до 300 оС высоковязкой нефти в процессе обработки с помощью электрогидроимпульсного воздействия; - поиск каталитических добавок и механизма процесса гидрогенизации полициклических углеводородов (антрацена и бензотиофена) в присутствии донора водорода; - определение кинетических параметров термолиза высоковязкой нефти с помощью электрогидравлического эффекта; - определение термодинамических функций (энтропии, энтальпии, энергии Гиббса, теплоемкости) исходной нефти и продуктов переработки высоковязкой нефти с помощью воздействия электрогидроимпульсным разрядом; - исследование влияния диэлектрической проницаемости нефти и нефтепродуктов путем воздействия электрогидроимпульсного эффекта (ЭГЭ). Объектом исследования являются высоковязкая нефть месторождения Каражанбас и продукты реакции, полученные после обработки высоковязкой нефти электрогидроимпульсным воздействием в присутствии гетерогенных каталитических добавок и донора водорода. Научная новизна работы. В диссертационной работе впервые: - рассчитана геометрическая конфигурация нефтяного асфальтена в процессе электрогидроимпульсной обработки квантово-химическим методом Хартри-Фока (ОХФ) в базисе 3-21G(d) с оптимизацией геометрии в полуэмпирическом приближении PM3 и показано, что при приближения атакующего электрофила (водородный радикал) к молекуле нефтяного асфальтена на расстоянии 1,2 Å наблюдается минимум энергии, который соответствует образованию нового нефтяного асфальтена; - определены оптимальные условия активации тяжелой органической массы высоковязкой нефти с использованием электрогидравлического эффекта; - установлено, что выбранная каталитическая добавка на основе железа обладает крекирующей и гидрирующей активностью, а донор водорода - тетралин влияет на цепной механизм реакции гидрирования антрацена и бензотиофена; - рассчитаны термодинамические функции (энтальпия, энтропия, энергия Гиббса и теплоемкость) исходных продуктов и полученных гидрогенизатов с помощью электрогидроимпульсного воздействия; - установлено влияние электрогидроимпульсной обработки на процесс перемещения никеля и ванадия из высоковязкой нефти в твердую фазу; - предложена схема – механизм образования высокореакционных радикалов типа Н˙, ˙ОН и ионов Н+, которые образуются в две стадии и вызывают цепную реакцию деалкилирования, декарбоксилирования и гидрирование полиароматических углеводородов, входящих в состав тяжелой части органической массы тяжелой нефти. Практическая значимость работы. Предложен упрощенный одностадийный метод переработки высоковязкой тяжелой нефти месторождения Каражанбас, без использования активных каталитических добавок, с помощью электрогидроимпульсного воздействия, позволяющего улучшить физико-химические (реологические) свойства, обеспечить высокий выход легких и средних фракций до 300оС. 4 На защиту выносятся следующие положения и результаты диссертационной работы. - результаты квантово-химических расчетов активации нефтяного асфальтена и влияния электрогидроимпульсного воздействия на процесс деметаллизации высоковязкой нефти месторождения Каражанбас; - результаты влияния различных факторов (продолжительность обработки, разрядное напряжение, межэлектродное расстояние, емкость конденсаторной батареи) на кинематическую вязкость и выход легкой и средней фракций до 300 оС и определение оптимальных условий проведения процесса активации органической массы высоковязкой тяжелой нефти месторождения Каражанбас в электрогидрорежиме; - результаты влияния каталитических добавок на качественный и количественный состав широкой фракции до 300оС неклассической нефти и предложена схема механизм каталитической гидрогенизации антрацена и бензотиофена в присутствии донора водорода; - результаты исследования кинетики процесса и установление термодинамических функций активации органической массы тяжелой нефти месторождения Каражанбас и гидрогенизатов с помощью электрогидроимпульсной обработки. Личный вклад автора заключается в выполнении всех этапов диссертационной работы, обобщении интерпретации экспериментальных результатов на основе анализа литературы. Связь с планом основных научных работ. Актуальность темы диссертации подтверждается тем, что работа выполнена в соответствии с программой фундаментальных исследований МОН РК Ф. 0369/13 по теме «Физика электрогидравлических и турбулентных явлений в многокомпонентных газожидкостных смесях» (номер госрегистрации 0106 РК 00529 2006 – 2008 гг). Апробация работы. Основные результаты работы были представлены и обсуждены на II Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии и природопользования в Казахстане и сопредельных территориях» (г. Павлодар, 2007 г.), Международной научно-практической конференции «Цивилизация и глобализация духовных ценностей народов Средней Азии и Казахстана», посвященной 95-летию Динмухамеда Ахметовича Кунаева (г. Чимкент, 2007 г.), Международной научно-практической конференции «Валихановские чтения 13» (г. Кокчетав, 2008 г.), 10–й Международной научной конференции «Физика твердого тела» (г. Караганда, 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в металлургии» (г. Темиртау, 2009 г.), Международной научно-практической конференции «Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент» (г. Астана, 2008 г.), Международном Беремжановском съезде по химии и химической технологии (г. Караганда, 2008 г.). Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 14 научных работ, из них 6 статей в журналах, входящих в рекомендуемый список ККСОН МОН РК, в том числе 3 в журнале «Вестник Карагандинского государственного университета», серия “Химия”, 1 статья в серии “Физика”, 1 статья в «Химическом Журнале Казахстана», 1 статья в «Eurasian phуsical teсhnical journal», и 8 публикаций в сборниках материалов и тезисов международных конференций. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, основной части, в которой представлены данные литературного обзора, результаты 5 обсуждения собственных работ и экспериментальных данных, заключения, списка использованных источников. Объем диссертации 123 страницы, в том числе 52 рисунка и 26 таблиц, список использованной литературы включает 127 наименований. Основное содержание работы Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель исследования, отражена научная новизна и практическая значимость диссертационной работы. Первый раздел посвящен литературному обзору, где систематизированы литературные сведения об основных свойствах высоковязкой нефти и применении электрогидроимпульсного эффекта в нефтехимии и нефтепереработке. Второй раздел включает экспериментальную часть, где представлены исходные вещества и их физико-химические характеристики, методики изучения физико-химического анализа и определения влиянии электрогидроимпульсного воздействия на ВВН. В третьем разделе приведены полученные экспериментальные результаты и их обсуждения. 3.1 Квантово – химический расчет реакций деструкции и гидрирования нефтяного асфальтена Нефтяной асфальтен это наиболее высококонденсированная, высокоароматизированная часть тяжелой нефти. Среднее число ароматических циклов 4 – 7, циклопарафиновых 1 – 2. На рисунке 1 представлена структурная формула молекулы нефтяного асфальтена и профиль поврхности потенциальной энергии (ПППЭ) реакции гидрирования нефтяного асфальтена. а) б) Рисунок 1 – а) Структурная формула молекулы нефтяного асфальтена б) Профиль поверхности потенциальной энергии реакции гидрирования нефтяного асфальтена Степень чистоты спинового состояния оценивалась по величине квадрата спина, который равен 0,75 для дублета. Из рисунка 1 видно, что энергия повышается при уменьшении расстояния между Н и С 10 до 1,4 Å, затем падает и снова повышается. В точке 1,2 Å наблюдается минимум, соответствующий образованию нового нефтяного радикала. Таким оброзам, рекомбинация нефтяного асфальтена с атомом водорода, являющимся свободным радикалом 1-го типа, очевидно, будет происходить по местам избыточной спиновой плотности. При попытке квантово-химического расчета такой системы оптимизация геометрии приведет к раскрытию гетероцикла. 6 3.2 Влияние факторов электрогидроимпульсной обработки на изменение кинематической вязкости и на выход фракции до 300 0С высоковязкой нефти Образующиеся в процессе электрогидпоимпульсного воздействия электромагнитные поля также оказывают сильное влияние, как на сам разряд, так и на ионные процессы, протекающие в окружающей его жидкости. Под их воздействием происходят разнообразные физические изменения и химические реакции в обрабатываемом материале. В связи с этим было исследовано влияние ЭГЭ факторов на уменьшение кинематической вязкости и увеличения выхода легкой и средней фракции из ВВН. Из полученных данных (рисунок 2) видно, что электрогидроимпульсное воздействие влияет на уменьшение кинематической вязкости и на выход легкой и средней фракции. а) б) Рисунок 2 - Влияние электрических характеристик стендовой установки ЭГЭ а) влияние продолжительности времени и межэлектродного расстояния на величину кинематической вязкости б) влияние разрядного напряжения и межэлектродного расстояния на увеличение выхода легкой и средней фракций При увеличении продолжительности времени обработки ВВН от 4 до 10 минут наблюдается увеличение выхода легкой и средней фракции с 23% до 53% (межэлектродное пространство ячейки обработки составляет L=6-12мм, а также для уменьшение кинематической вязкости от 8,6 до 4,6 мм2/с достаточно 4-х минутной обработки при межэлектродном расстоянии L= 4-6мм. Таким образом, полученные результаты исследования различных факторов электрогидроимпульсных разрядов показали, что выше приведенные факторы уменьшают кинематическую вязкость высоковязкой нефти и увеличивают выход легкой и средней фракции из ВВН 3.3 Определение оптимальных условий проведения процесса активации органической массы тяжелой нефти в электрогидрорежиме Оптимизация технологических процессов имеет важное значение, так как позволяют определить факторы, обеспечивающие наиболее эффективное осуществление этих процессов. Так как зависимость выхода жидких продуктов из высоковязкой нефти от вышеуказанных факторов нелейнена, нами был использован метод математического планирования эксперимента, в основу которого положена нелинейная множественная корреляция. Математическая модель процесса обработки тяжелой нефти с помощью электрогидроимпульсного воздействия составлена на основе формулы Протодъяконова – Малышева: 1. Математическая модель влияния ЭГЭ на уменьшение кинематической вязкости. Yп = (6.2034-0.2081х1+0,015х12)*(5,8815+0,021х2- 0015х22)*(5,1513+2,7583х3- 2,5745х32)*(7,52667 -0,4225х4+0,0204х42)*5,6-3 коэффициент корреляции Rп = 0,68, значимость tR= 5.5 (1) 2. Математическая модель влияния ЭГЭ на выход фракций до 3000С из ВВН. Yп=(17.5864+4.0609x1-0.2595x12)*(56.4080-2.8627x2+0.0697x22)* x5 *( * 30.5 2 ) 0.0046 0.0043x5 0.0576 x52 коэффициент корреляции Rп = 0,73, значимость tR= 6.79. (2) На основе проведенной экспериментальной работы были установлены следующие параметры электрогидроимпульсного воздействия: продолжительность обработки 4-8 минут, емкость конденсаторной батареи С – 0,1 мкФ, межэлектродное расстояние L - 6-8 мм и количество добавленного донора водорода 0,2-0,3 мл на кг нефти. Групповой и индивидуальный углеводородный состав фракций до 300 0С полученный из ВВН месторождения Каражанбас после дистилляции приведены на рисунках 3 и 4. Как видно из рисунка 3а фракция до 300 0С полученная в процессе дистилляции из исходной ВВН, ее индивидуальный диеновый и циклодиеновый углеводородный состав составил: диены 0,7%, циклодиены 0,4%. Рисунок 3 (а,б) - Гистограмма влияния количества каталитической добавки в ВВН на выход диеновых и циклодиеновых углеводородов При добавлении катализатора от 1 до 5% на органическую массу ВВН (рисунок 3б) и обрабатывая нефть с помощью электрогидроимпульсного разряда в оптимальном режиме концентрация диенов увеличилась с 0,7 до 3.8%, а циклодиенов с 0,4 до 2 % соответственно. Рисунок 4 (а,б) - Влияние электрогидроимпульсного разряда на групповой углеводородный состав фракций до 300 0С в присутствии различного количества каталитических добавок до и после обработки с помощью ЭГЭ 8 Как видно из рисунка 4 (а,б), в гидрогенизате, который фракционирован из ВВН, его групповой углеводородный состав представлен следующим образом: парафины 30%, циклопарафины - 7,5%, олефины - 9% и ароматические углеводороды - 8%. Таким образом, полученные результаты по исследованию группового и индивидуального состава гидрогенизатов из ВВН позволяют нам утверждать, что ЭГЭ ускоряет не только скорость реакции деструкции тяжелой части ВВН в присутствии каталитических добавок, но также паралельно катализирует реакции гидрирования и гидрогенолиза. По - видимому, гидрирующими агентами здесь выступают свободные радикалы типа Н·., HS·. и ОН· которые образуются в процессе воздействия ЭГЭ на ВВН и в результате диссоциации Н2S на поверхности каталитической добавок. 3.4 Гидрогенизация модельной смеси антрацена и бензотиофена Полициклические углеводороды, такие как нафталин, антрацен, фенантрен, пирен и другие, составляют основу тяжелой органической части высоковязкой нефти. Для исследования природы катализатора на результаты гидрирования модельных соединений проведены опыты, условия которых приведены в таблице 1. Р,МПа Быстрота нагрева 0,0143 0,343 0,0881 0,0143 - Время, мин 0,0482 - t 0С FeS2 0,0357 0,0357 NiSO4 Fe2O3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Кат. фирмы Shenhua Бензотиофен 1 1 1 1 1 1 Стил (отх. черн.мет) Антрацен 1 2 3 4 5 6 S № опыта Таблица 1 - Условия гидрогенизации модельной смеси антрацена и бензотиофена 0,045 - 0.01 400 400 400 400 400 400 30 30 30 30 30 30 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 330 330 330 330 330 330 При проведении гидрогенизации модельной смеси соединений (антрацен, бензотиофен, опыт №1) в отсутствие каталитической добавки наблюдается неоднозначное протекание как реакции гидрогенолиза, так и реакции гидрирования. Как следует из рисунка 5(а), превалируют продукты гидрирование. а) б) Рисунок 5 – а) Гидрогенизация смеси антрацена и бензотиофена в отсутствие каталитической добавки б) Гидрогенизация смеси антрацена и бензотиофена в присутствии пирита (Fe2О3) При добавлении в систему, состоящую из антрацена и бензотиофена, катализатора Fe2O3 Рисунок 5б и элементарной серы, основными продуктами реакции являются продукты расщепления. По результатам хромато - масс-спектрометрического анализа наряду с 9, 10-дигидроантраценом и 1,2,3,4,-тетрагидроантраценом в гидрогенизате в равных концентрациях обнаружены и идентифицированы продукты реакции гидрогенолиза. 9 По литературным данным сульфиды железа типа пирита, пирротина и другие, могут быть использованы в качестве активных каталитических добавок, например, в процессах деструктивной гидрогенизации твердого и тяжелого углеводородного сырья (уголь, сланцы, торф, тяжелые нефтяные остатки и тяжелые нефти). Высокий каталитический эффект сульфидов железа, по – видимому, связан с диссоциацией сероводорода на поверхности пирротина по следующей схеме: Fe 1-хS + H2S—► Fe1-х+ _SH2+ HS· Fe1-х+ _SH2 —► Fe1-хS + Н· FeS2 + H2—► Fe1-x S + H2S, где образующиеся радикалы типа HS· и αН· являются гидрирующими агентами. Однако полученные результаты, представленные на рисунке 30, показали, что в гидрогенизате продукты крекинга составляют 16%, а продукты гидрирования - 30%. Таким образом, гидрирующая и крекирующая активность выбранных каталитических добавок показало, что в исследуемом процессе гидрирующая активность в основном несколько выше в смесях, которые состоят из оксида железа и элементарной серы, отхода черной металлургии и элементарной серы, а также из оксида железа, сульфата никеля и элементарной серы, чем в пирите. 3.5 Гидрогенизация смеси антрацена и бензотиофена в присутствии донора водорода (тетралин) В процессе обработки высоковязкой нефти с помощью ЭГЭ донором водорода может служить низкомолекулярные органические соединения, входящие состав органической части тяжелой нефти типа циклогексан, циклопентан и другие, а также гидроароматические соединения, например, тетралин, декалин, которое создают гидрирующую среду. При добавлении смеси каталитической добавки в количестве 13% к антрацену то реакция гидрогенизации антрацена в присутствии тетралина протекает по следующей схеме: Рисунок 6 – Гидрогенизация смеси антрацена и тетралина в присутствии смеси отходов цветной металлургии и элементарной серы Реакция гидрогенизации антрацена, бензотиофена в присутствии тетралина без каталитической добавки протекает по следующей схеме: Рисунок 7 Гидрогенизация смеси антрацена тетралина и бензотиофена (без катализатора) 10 Из представленных схем-реакций гидрогенизации антрацена в присутствии тетралина и на рисунках 6 и 7 видно, что с увеличением количества каталитической добавки от 2 до 13% наблюдается увеличение выхода продуктов гидрирования, дальнейшее увеличение катализатора до 7% не приводит к особым изменениям, а при увеличении до 13% наблюдается не значительное увеличение продуктов расщепления. Наиболее реакционноспособное положение в антрацене по отношению к атомарному водороду является положение 9,10. Реакция присоединения водорода является многостадийной. Экспериментальные данные, представленные на рисунке 6, отличаются от полученной нами информации, которая представлена на рисунке 7. Главное отличие заключается в том, что в гидрогенизате (рисунок 7) концентрация продуктов гидрирования превалирует, над продуктами гидрогенолиза, тогда как данные представленные на рисунке 42 и на схеме реакции в гидрогенизате свидетельствует о росте продуктов гидрогенолиза, которая сравнима с продуктами гидрогенизации. По-видимому, ответ на вопросы надо искать в первую очередь в донорной активности тетралина. Однако, полученные экспериментальные результаты гидрогенизации смеси модельных соединений, состоящей из антрацена и бензотиофена в присутствии донора водорода, согласуются с результатами гидрогенизации модельной смеси антрацена и бензотиофена, где процесс восстановления смеси полициклических углеводородов проводили в присутствии катализаторов, но без применения донора водорода. По-видимому, полученные аналогичные результаты подтверждают доминирующее влияние каталитической системы, состоящей из гетерогенной каталитической добавки и донора водорода. 3.6 Кинетика процесса активации органической массы тяжелой нефти месторождения Каражанбас с помощью электрогидроимпульса Исследования кинетических закономерности деструктивной гидрогенизации высоковязкой нефти имеет существенное значение при разработке научных основ термолиза ВВН с помощью ЭГЭ и ее осуществления. Учитывая литературные данные по кинетике гидрогенизации тяжелых нефтяных остатков, была предложена следующая схема кинетики каталитической термолиза ВВН, которая представлена на рисунке 8. Рисунок 8 - Кинетическая схема каталитической гидрогенизации высоковязкой Каражанбасской нефти. Оптимизация констант скоростей осуществлялась из условия минимума квадратов отклонении между экспериментальными и расчетными значениями массовых долей продуктов гидрогенизации высоковязкой нефти месторождения Каражанбас. На таблице 2 приведены константы скоростей термолиза ВВН. Таблица 2 - Константы скоростей термолиза ВВН Константа скорости мин-1 k1 = 0.52411 Стадия процесса высоковязкая нефть → гидрогенизат k2 = 0.08132 k3 = 0.23585 гидрогенизат → фр. до 3000С высоковязкая нефть → фр. до 3000С 11 На основе приведенных данных величин констант скоростей в таблице 2 основными стадиями термолиза ВВН с помощью ЭГЭ является стадия превращения ВВН в гидрогенизат. Наиболее вероятной стадией лимитирующей скорость процесса термолиза ВВН с помощью ЭГЭ является стадия превращения гидрогенизата во фракцию до 300 0С. 3.7 Термодинамика процесса активации органической массы тяжелой нефти месторождения Каражанбас с помощью электрогидроимпульса Рассчитанные по аддитивному методу термодинамические функции (Ср , ∆Н, ∆G, ∆Ф**) позволяют заключить, что продолжительность ЭГЭ воздействия на нефть не должна превышать 6 – 8 минут. Величина ∆G в этом случае не зависит от характера функциональных групп и реакция удаления гетероатомов протекает при температуре Т<500 К, а увеличение температуры приводит к ряду OH > NH2> SH. а б Рисунок 9(а,б) - а)Температурная зависимость теплоемкости ВВН месторождения Каражанбас б) Температурная зависимость энергии Гиббса ВВН месторождения Каражанбас Таким образом, на основе аддитивного метода, рассчитаны термодинамические функции органической массы ВВН и гидрогенизатов зависимости от температуры и продолжительности времени воздействия с помощью ЭГЭ. 3.8 Исследование влияния электрогидроимпульсного воздействия на диэлектрическую проницаемость нефти, нефтепродуктов и гидрогенизатов Импульсный электрический разряд в жидкости – процесс с большей концентрацией энергии. При этом в первоначально малом объеме канала разряда выделяется большое количество энергии, приложенного стримером, появившимся под действием высокого электрического потенциала между противостоящими электродами. Магнитные силы определяют общее число ионов и диполей, участвующих во взаимном противоположно направленном их перемещении, и определяют характер этого движения в перпендикулярном к нему направлении, либо, наоборот, раздувая движущиеся потоки зарядов. Отсюда напрашивается естественный вывод о том, что если магнитное поле изменяет концентрацию ионов, а следовательно, и свободных радикалов в том или ином объеме ячейки обработки, то тем самым оно уже превращается в очевидный и достаточно активный фактор химического воздействия. На рисунке 10 показан стример и образование на усах высокореакционных радикалов (Н˙, ˙ОН). 12 а) б) Рисунок 10 – Стример и образование на усах высокореакционных радикалов: а) стример б) усы стримера в газовой оболочке При электрогидроимпульсном воздействии на ВВН протекают ряд сильных гидродинамических превращении легкой и тяжелой части нефти, обусловленные появлением в сверхкритических состояниях высокореакционных радикальных частиц типа Н˙ и ˙ОН, которые вызывают ряд химических реакции: 1. Декарбоксилирование без раскрытие цикла. 2. Деалкилирование В процессе обработки ВВН с помощью электрогидроимпульсных воздействии выделяется вода и весь катализатор находится в газовой смеси продуктов деструкции ВВН Н2S, Н2 в присутствии воды. Взаимодействия сероводорода с водой приводит к образованию сероводородной кислоты. Эта кислота слабая и диссоциирует ступенчато: H2S HS H HS K1 9 10 8 H S 2 K 2 4 10 13 Как известно из литературы в условиях деструкции ТУС в частности ВВН образуются высокореакционноспособные радикалы такие, как Н˙ и ˙ОН, арилы и алкилы. Атомарный водород образуется при высоких температурах из газообразного водорода R˙ + H2 → RH + H˙ за счет реакции, в которых энергия, необходимо для его образования компенсируется образованием стабильной системы: Атомы водорода считаются основными агентами отщепления заместителей по механизму предложенному М.Г. Гоникбергом. R˙ + H2 → RH + H˙ Лимитирующей стадией является присоединение атома Н˙ и реакция становится ценной в присутствии водорода и происходит генерирование высокореакционных радикалов, ˙ОН, С6Н˙5 и СН˙3, СН˙2 и СН˙. Таким образам, нами установлено, что в процессе активации тяжелой органической части нефти с помощью электрогидроимпульсного воздействия 13 образование высокореакционных радикальных частиц (Н˙ и ˙ОН) проходит через две стадии: 1 стадия - это образование радикальных частиц, которые вызваны образованием стримера, 2 стадия – это стадия образования радикальных частиц, которые образуется за счет электропробоя, который вызывает деструкцию высокомолекулярных соединении нефти. Предложенная схема-механизм активации органической массы ВВН с помощью электрогидроимпульсного воздействия, подтверждает полученные нами данные по исследованию кинетики, термодинамики активации органической массы тяжелой нефти месторождения Каражанбас с помощью электрогидроимпульсного воздействия и квантовохимические расчеты. Заключение По результатам проведенных исследований и выполнения поставленных задач можно сформулировать следующие выводы: 1. Впервые определена геометрическая конфигурация нефтяного асфальтена с помощью квантово-химического метода Хартри-Фока (ОХФ) в базисе 3-21G(d) с оптимизацией геометрии в полуэмпирическом приближении PM3 и рассчитан профиль поверхности реакции гидрирования нефтяного асфальтена. 2. С помощью ЭГЭ воздействия исследована деметаллизация ВВН месторождения Каражанбас и установлено, что степень деметаллизации для фракции выще 300 0С ВВН месторождения Каражанбас достигается для никеля – 73%, а для ванадия - 65% соответственно. Степень обогащения твердого остатка составляет для Ni - 4,3% а для V – 3,8%. Накопление металлов в твердом остатке может происходить за счет комплексообразования с химический активными группами (ОН, СООН, SO3, NH2, и др.), которые составляют основу нефтяных асфальтенов. Показано, что накопление металлов никеля и ванадия в твердой фазе, может происходить не только за счет комплексообразования этих элементов с химическими активными группами, но и за счет атаки активными радикалами типа (Н˙ и ˙ОН) непорфирированных комплексов, содержащих тяжелые металлы (ванадий и никель), в результате чего эти металлы переходят в твердый остаток. 3. Впервые исследовано влияние различных факторов (продолжительность обработки нефти с помощью ЭГЭ, межэлектродное расстояние ячейки обработки, емкость конденсаторной батареи, разрядное напряжение и диэлектрическая проницаемость нефти и нефтепродуктов) на повышение выхода фракции до 300 0С и определены оптимальные условия переработки тяжелой нефти с помощью ЭГЭ. 4. Установлено, что для уменьшения кинематической вязкости и увеличения выхода, легких и средних фракций до 3000С наилучшими являются следующие электрофизические характеристики ЭГЭ установки: межэлектродное расстояние 4 - 8 мм, разрядное напряжение обработки 10 кВ и при этом емкость конденсаторной батареи 0,1 мкФ, количество добавленного донора водорода 0.2 - 0.3 мл на кг исходного сырья. 5. Исследованы каталитические свойства отходов черной металлургии, сульфида железа с добавками элементарной серы и оксида железа при г идрогенизации модельных соединении антрацена и бензотиофена и установлено, что выбранные каталитические системы обладают крекирующей и гидрирующей активностью. 6. Показано, что донор водорода (тетралин) частично влияет на цепной механизм 14 реакции гидрирования антрацена и бензотиофена и возможно образование свободных радикалов за счет дегидрирования тетралина, который имеет большой запас энергии. Выявлен характер выбранных каталитических добавок на основе железа деструктивной гидрогенизации антрацена и бензотиофена в присутствии донора водорода (тетралин). 7. Определены кинетические параметры термолиза ВВН с помощью ЭГЭ воздействия, и установлен маршрут реакции каталитической гидрогенизации ВВН. Результаты расчета показали, что лимитирующей стадией процесса термолиза ВВН является стадия образования гидрогенизата. 8. На основе аддитивного метода рассчитаны термодинамические функций органической массы ВВН месторождения Каражанбас и гидрогенизатов в зависимости от температуры и продолжительности времени воздействия ЭГЭ. 9. В результате проведенного исследования влияния электрогидроимпульсного воздействия на диэлектрическую проницаемость нефти и нефтепродуктов предложена схема – механизм образования высокореакционных радикалов Н˙, ˙ОН и ионов водорода, которые образуются в две стадии и вызывают цепную реакцию деалкилирования, декарбоксилирования и гидрирования полиароматических углеводородов, входящих в состав тяжелой части органической массы тяжелой нефти. Оценка полноты решения задач. Поставленные задачи, рассматриваемые в диссертационной работе по исследованию влияний обработки ВВН с помощью ЭГЭ эффекта выполнены полностью. Рекомендации по конкретному использованию результатов исследования. Упрощенный одностадийный метод переработки ВВН с помощью ЭГЭ эффекта без использования активных каталитических добавок, позволяет улучшить физикохимические свойства, обеспечивает высокий выход легких и средних фракции при температуре до 300 0С и представляет интерес для нефтехимии и НПЗ. Оценка технико-экономического уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области. В результате проведенного исследования влияния ЭГЭ воздействия впервые предложена новая схема – механизм образования высокореакционных радикалов Н˙, ˙ОН и ионов водорода. Предлагаемый механизм является новым вкладом в области физической химии и разработанный электрогидроимпульсный метод является новой технологией легко встраеваемой в классический процесс нефтепереработки. Список опубликованных работ по теме диссертации 1. Кусаиынов К., Нусупбеков Б.Р., Сатыбалдин А.Ж. Мұнай өнімдерінің құрамына электрогидравликалық эффектінің әсері. «Шоқан тағылымы–13». Халықаралық ғылыми-практикалық конференцияның материалы. Кокчетав, 2008.- Б. 254-258 2. Кусаиынов К., Байкенов М.И., Сатыбалдин А.Ж. Электрогидроимпульсная технология воздействия на структуру углеводородных соединении. «Труды 4-го Международного Беремжановского сьезда по химии и химической технологии»: Караганды: КарГУ, 2008.- С. 79-83. 3. Байкенов М.И., Кусаиынов К., Сатыбалдин А.Ж., Хасенов А.К. Влияние электрогидроимпульсного воздействия на выход легкой и средней фракции до 300 0С высоковязкой нефти месторождения Каражанбас. Химический журнал Казахстана. 2009, № 3(26).- С. 52-60. 15 4. Байкенов М.И., Сатыбалдин А.Ж. Исследование влияние катализатора на углеводородный состав нефти месторождение Каражанбас при электрогидроимпульсной обработке. Вестник КарГУ. Серия Химия 2008, № 4(52).- С. 73-79. 5. Мусина Г.Н., МаФэн-Юнь., Сатыбалдин А.Ж., Арбузов В.А., Байкенов М.И., Байкенова Г.Г. Каталитическая гидрогенизация смеси антрацена и бензотиофена в присутствии различных каталитических добавок. Труды V Международной научно – практической конференции «Научно – технический прогресс в металлургии» Темиртау – 2009.- С. 96 – 101. 6. Құсаиынов Қ., Нусупбеков Б.Р., Сатыбалдин А.Ж. Сұйық ортаның диэлектрлік өтімділігін анықтау. «Қатты дене физикасы»: 9-шы Халықаралық ғылыми конференцияның материалы. /КарМУ.–Қарағанды, 2006.- Б. 129-130. 7. Құсайынов Қ., Нусупбеков Б.Р., Сатыбалдин А.Ж. Қызылорда Құмкөл мұнайының диэлектрик өтімділігіне электрогидроимпульстік эффекті құбылысын және температура әсерін зерттеу. «Қатты дене физикасы»: 10-шы Халықаралық ғылыми конференцияның материалы. /КарМУ.–Қарағанды: ҚарМУ баспасы, 2008. Б.154-159. 8. Сатыбалдин А.Ж. Электрогидроимпульсное воздействия на высоковязкие углеводородные соединение. Вестник КарГУ. Серия Химия 2008, №4(52).– С. 58-64. 9. Кусайынов К., Сатыбалдин А.Ж. Influence of elektrohydroimpulse processing on structure of high-viscous hydrocarbon compounds. Eurasian phisical tehnical journal Volume 5, 2008, № 1(9).- С. 53-58. 10. Кусайынов К., Нусупбеков Б.Р., Сатыбалдин А.Ж., Мейрбекова О.Д. Исследование температуры и частоты на диэлектрическую проницаемость жидкой среды. Вестник КарГУ. Серия физика 2007, № 4(48). - С.53 - 56. 11. Кусайынов К., Нусупбеков Б.Р., Сатыбалдин А.Ж., Айтпаева З.К., Мейрбекова О.Д. Мұнай өнімдерінің диэлектрлік өтімділіктерінің температура мен жиілікке тәуелділігін зерттеу.// Қазақстанда және шекаралас аймақтарда экологияны қорғаудың және табиғатты пайдаланудың өзекті мәселелері. II Халықаралық ғылымипрактикалық конференцияның материалдары /ПМУ. –Павлодар, 2007. – Б.139-142. 12. Кусайынов К. Нусупбеков Б.Р., Сатыбалдин А.Ж., Мейрбекова О.Д. Влияние электрогидроимпульсного эффекта на диэлектрическую проницаемость нефти Кумколь. Материалы международной научно-практической конференции «Цивилизация и глобализация духовных ценностей народов средней азии и Казахстана» посвященной 95-летию Динмухамеда Ахметовича Кунаева г. Шимкент 2007 г. - С. 388 - 392. 13. Байкенов М.И., Сатыбалдин А.Ж. Исследование влияние катализатора на углеводородный состав нефти месторождение Каражанбас при электрогидроимпульсной обработке. Вестник КарГУ. Серия Химия 2008, № 4(52). - С. 73-79. 14.Кусаиынов К., Нусупбеков Б.Р., Сатыбалдин А.Ж. Влияние электрогидроимпульсной обработки на структуру тяжелых углеводородных соединении. «Хаос и структуры в нелинейных системах. Теория и эксперимент»: Материалы 6-ой международной конференции. /ЕНУ. – Астана: Изд-во ЕНУ, 2008. С. 267-270. 16 САТЫБАЛДИН АМАНГЕЛЬДЫ ЖАРЛЫҒАСЫНҰЛЫ Жоғарғы тұтқырлықты Қаражанбас кен орнының мұнайының физикахимиялық сипаттамаларына электрогидроимпульстік эффектінің әсрері 02.00.04 – физикалық-химия мамандығы бойынша химия ғылымдарының кандидаты дәрежесін алу үшін қорғалатын диссертацияның авторефераты Түйін Тақырыптың өзектілігі. Мұнай және мұнай өнімдеріне сұраныстың көбейіп және мұнай өнімдерін қолдану салаларының күрт дамуы классикалық мұнай кен орындарындағы мұнайдың азайуына байланысты көптеген мемлекеттер алдына бағасы жағынын арзан әрі классикалық жеңіл мұнайға қарағанда қоры анағұрлым көп жоғары тұтқырлықты мұнайды қолдануға және де жоғары тұтқырлықты мұнайды өңдеу мәселелері қолға алынуда. Алғаш рет ТМД елдерінде, оның ішінде Қазақстан Республикасында жоғары тұтқырлықты мұнайды қайта өңдеумен ауқымды зерттеу жұмыстары қолға алынды. Қазіргі кезде алдыңғы қатарда ауыр мұнайдың физикохимиялық құрамын жақсартуда мұнайдың ақшыл фракцияларын алу тәсілдеріне термиялық әдістер ғана емес, мұнайды қайта өңдеудің толқынды әдістері ұсынылып жатыр. Жоғары тұтқырлықты мұнайдың органикалық бөлігіне электорогидравликалық разряд толқынымен әсер ету – ауыр мұнайдың физика-химиялық көрсеткіштерін жоғарлатудың тиімді жолдары болып табылады. Диссертациялық жұмыстың мақсаты: Жоғары тұтқырлықты Қаражанбас мұнайына электрогидроимпульстік эффектінің әсерін зерттеу және сутегі донорымен темір негізіндегі каталитикалық қоспаның мұнайдан алынатын жеңіл және орташа шығым фракциясын жоғарлату мақсатындағы оптималды кезеңін және кинетикалық, термодинамикалық параметрлерін анықтау. Зерттеу қорытындылары. Зерттеу нәтижелерін және қойылған мақсаттарды сараптай отырып келесідей қортындылар жасалынды: 1. Алғаш рет Хартри-Фоктың 3-21G(d) базисіндегі РМЗ жартылай эмпирикалық геометриясын оптимизациялау, кванттық-химия әдісінің көмегімен мұнайлық асфальтеннің геометриялық конфигурациясы және мұнайлық асфальтенді гидрлеу реакциясы кезіндегі беттік профилі анықталды. 2. ЭГЭ әсері көмегімен металлсыздандыруы зерттеліп келесідей нәтижелер алынды; Қаражанбас кен орнының мұнайын металсыздандыру 300 0С температурадан жоғары фракция үшін никель -73%, ванадии -65%, ал қатты қалдықты байыту дәрежесі никель -4,3%, ванадии -3,8% екендігі анықталды. Мұнайлы асфальтеннің негізін құрайтын қатты қалдықтарда металдардың шоғырлануы (ОН, СООН, SО3, NН2, және т.б.) активті топтардың кешенді түзілуі арқасында жүзеге асады. Қатты фазада никель және ванадий металдарының түзілуі тек қана аталған элементтердің арқасында ғана емес сонымен қатар Н˙ және ˙ОН активті радикалдары мен порфиринді емес кешендердің құрамында болатын ауыр металдарды (ванадии және никель) атқылау барысында іске асады және бұл металлдар қатты қалдыққа ауысады. 3. Алғаш рет әртүрлі факторлардың (өңделу уақыты, электрод аралық қашықтық, конденсатор батареясының сыйымдылығы, разрядтық кернеу және Қаражанбас кен 17 орнының жоғары тұтқырлықты мұнайына электрогидроимпульстік әсермен өңдеуге дейінгі және кейінгі диэлектрлік өтімділігі) 3000С-қа дейінгі фракцияларының шығымының жоғарлауы және электрогидроимпульстің көмегімен ауыр мұнайдың өңделуінің ең тиімді шарттары анықталды. 4. 3000С-қа дейінгі жеңіл және орташа фракцияның жоғары дәрежеде шығуына және кинематикалық тұтқырлықтың азаюына электрогидроимпульстік қондырғының келесі электрофизикалық қасиеттері ұсынылды: электрод аралық қашықтығы 4-8 мм, өңдеудегі разряд кернеуі 10 кВ, сыйымдылығы 0,1 мкФ, 1 кг шикізатқа қосылған сутегі мөлшері 0,2-0,3 мл. 5. Қара металлургия қалдықтарының каталитикалық құрамы, қарапайым күкірт қосылған темір сульфидінің антрацен мен бензотиофеннің модельді қосылыстардың гидрогенизациясына темір оксидінің, таңдалған каталитикалық жүйелердің крекирлеу және гидрлеу белсенділігіне ие болатындығы анықталды. 6. Сутегі доноры (тетралин) антрацен мен бензотиофеннің гидрлену реакциясының байланысқан механизміне аздап әсер ететіндігі және жоғары мөлшерде қуаттандырылған тетралиннің дегидрлену әсерінен бос радикалдардың пайда болу мүмкіндігі көрсетілді. Сутегі донорының (тетралин) қатысуымен антрацен және бензотиофеннің деструктивті гирогенизациялау, темір негізінде таңдалған каталитикалық қосылыстардың сипаттамалары анықталды. 7. Электрогидроэффект әсерінің көмегімен жоғары тұтқырлықты мұнайдың кинетикалық параматрлері анықталды және жоғары тұтқырлықты мұнайдың каталитикалық гидрогенизациялану реакциясының бағыты анықталды. Жоғары тұтқырлықты мұнайдың термолиз процесінің шектеулі сатысы гидрогенизаттың қалыптасу сатысы болып табылады. 8. Аддитивті әдіс негізінде Қаражанбас кен орнының жоғары тұтқырлықты мұнайының органикалық массасына және гидрогенизатына температура мен электрогидроимпулстік эффектінің өңдеу уақытына тәуелділігінің термодинамикалық функциясы есептелінді. 9. Мұнай және мұнай өнімдерінің диэлектрлік өтімділігіне электрогидроимпульстік эффекті әсерін зерттеу барысында жоғары реакциялы Н˙, ˙ОН радикалдары мен және сутегі иондарының механизм-сұлбасы ұсынылды. Есептің толықтай шешілу бағасы. Диссертацияда қарастырылған электрогидроимпульстік эффектінің жоғары тұтқырлықты мұнайға әсері толық зерттелініп, орындалған. Алынған нәтижелердің тәжірибелік маңыздылығы. Жоғары тұтқырлықты мұнайды электрогидроимпульстік эффекті әдісі көмегімен өңдеу өте қарапайым, бір стадиалы және активті каталитикалық қоспаларды қолданбай мұнайдың физикахимиялық қасиетін жақсартып, 300 0С температураға дейінгі аралықта алынатын жеңіл және орташа фракциялардың шығымын көбейтіп, сонымен қатар мұнай химиясымен мұнай өңдеу зауыттарына қызығушылық тудыруы сөзсіз. Жұмыстың орындалуының техника-экономиялық деңгейі және қолдану аймақтары. Электрогидроимпульстік эффекті әсерін зерттеу нәтижелері барысында алғаш рет механизм-сұлбасы ұсынылып Н˙ және ˙ОН жоғары реакциялы радикалдарымен сутегі иондарының түзілуі көрсетіліп ұсынылды. Ұсынылған механизм физикалық химия облысына, жаңа нәтиже болып және ЭГЭ әдісі классикалық мұнай өңдеу үрдісіне жеңіл енгізілетін технология болып табылады. 18 Satybaldin Amangeldi Zharlygasynovich Impact of hydroimpulse effect on physical and chemical properties of high-viscous oil of Karazhanbas oilfield Abstract for a scientific degree Candidate of Chemical Sciences 02.00.04 – physical chemistry Summary Topicality of research. Nowadays the main reason for rising prices on oil is the constant growth of need for oil and decreasing production of classical oils. Light oils are replaced by high-viscous oils, natural bitums, residual oil products and their sources are several times higher than sources classical oils. High-viscous oils are the source of not only motor oils, but also valuable oil products, such as esters and ethers, and sources of heavy metals – nickel and vanadium. It is also important to note that content of vanadium in high-viscous oils is equal to its content in ores. Complex study and treatment of heavy oils in FIC, namely in the Republic of Kazakhstan was carried out for the first time, whereas formerly they were used mainly for the production of boiler fuel, oil bitums and motor oils. At the present time not thermal, but wave methods of treatment are becoming more and more important in improvement of physical and chemical properties of heavy oil and increasing outcome of light fractions. The most prospective way of improving physical and chemical characteristics of heavy oil, increasing the outcome of light and middle fractions is the wave effect by means of electrohydraulic impact on organic part of high-viscous oil. Aim of the work was to investigate the impact of electrohydroimpulse effect on highviscous oil of Karazhanbas oilfield, determination of optimal conditions for increasing the outcome of light and middle fraction in the presence of hydrogen donor and iron-based catalytic additive, and determination of kinetic and thermodynamic parameters of investigated process. Results of the research: Based on the results of investigation of the impact of electrohydroimpulse effect on physical and chemical characteristics of Karazhanbas high-viscous oil following conclusions can be drawn: 1. Geometric configuration of oil asphalthene quantum-chemical in the process of electric hydroimpulse effect have been calculated with the help of Hartree-Fock quantum-chemical method on 3-21G(d) basis set optimized with the help of PM3 semi-empirical. It was shown that during the approach of attacking electron-seeking reagent (hydrogen radical) to the molecule of oil asphalthene at 1,2 Å energy minimum, which corresponds to formation of new oil asphelthene, is observed; 2. With the help of electrohydroimpulse effect metal extraction from Karazhanbas heavy oil has been investigated and it was detected that metal extraction degree for the fraction above 300oC of Karazhanbas oilfield is Ni – 73, V – 65 and degree of enrichment of solid remains is Ni – 4.3 %, V – 3.8 %. Clustering of metals from the fraction above 300oC may occur due to complex-formation with chemically active groups (OH, COOH, SO3, NH2) in the presence of Ni and V in Karazhanbas high-viscous oil, they can be a part of porphyrinic and non-porphyrinic complexes, which are also the base of oil asphalthenes. It was shown that clustering of nickel an vanadium in solid phase occurs, and it can be caused by complex-formation of these elements with chemically active COOH groups, which are probably contained in oil organic mass. 19 Attacking of non-porphyrinic complexes by hydrogen radical, which result in transition of these metals to solid residue, occurs; 3. Influence of different factors (processing time, interelectrode space, capacity of condenser battery, voltage of commuting device, dielectric conductivity of oil before and after processing with electrohydroimpulse blow) on the outcome of fraction below 300oC has been investigated and optimal conditions of processing heavy oil by means of electrohydroimpulse effect have been detected; 4. It was detected that to reduce kinematic viscosity and to increase the outcome of light and middle fractions below 300oC the following electrophysical parameters of electrohydroimpulse device considered to be the most optimal: interelectrode space 4-8 mm, voltage 10 kV, capacity of condenser battery 0.1 mcF, amount of added hydrogen donor 0.2-0.3 ml/kg raw oil; 5. Catalytic properties of metallurgy wastes, iron sulfide with elementary sulfur and iron oxide additives at hydrogenation of model compounds of anthracene and benzylthiophene have been investigated and it was revealed that selected catalytic systems possess cracking and hydration activity; 6. It was shown that hydrogen donor (tetraline) partly influences chain mechanism of hydration of anthracene and benzylthiophene, and formation of free radicals due to tetraline dehydration, which has huge energy stock, is also possible. Character of the impact of selected iron based catalytic additives on destructive hydrogenation of anthracene and benzylthiophene in the presence of hydrogen donor (tetaline) have been revealed; 7. Kinetic parameters of thermolysis of high-viscous oil by means of electrohydroimpulse effect have been detected and pathway of catalytic hydrogenation of high-viscous oil has been detected, and showed that limiting stage of the high-viscous oil thermolysis process is hydrogenate formation stage; 8. Based on additive method, thermodynamic functions of organic mass of Karazhanbas heavy oil and hydrogenates depending on the temperature and electrhydraulic process duration have been estimated; 9. As a result of conducted research the effect of electric hydroimpulse blow on dielectric permeability of oil and oil products a scheme-mechanism of formation of highly reactive H˙, ˙OH radicals and hydrogen ions, which are formed in two stages and lead to chain reaction of dealkylation, decarboxylation and hydration of polyaromatic hydrocarbons, contained in heavy part of organic mass of heavy oil was proposed. The estimation of plenitude of solving the tasks. The given tasks which are examined in the dissertation work on the research of high fully oil (HFO) elaboration influence with the help of elektrohydroimpulse effect (EHE) are fully carried out. The recommendations on concrete using of research result. The simplificied unistage method of high fully oil (HFO) remaking with the help of EHE effect without using the active catalysising additives, permits to impvove physico-chemical ingredients, provides for high outlet of easy and mid fractions in the temperature till 300 0C and represents interest for oil chemistre and oil remaking factory (ORF). The estimation of technique-economic degree of fulfilled work in comparison with the best achievements in the given branch. In the realized research of influens of EHE impact for the first time was proposed a new scheme-mechanism H˙, ˙OH radicals and hydrogen ions formation. The proposed mechanism is considered to be new deposit in physical chemistry branch and elaborated electrohidroimpulse method is considered to be a new technology, which is put ease in classical process of oil remfking. 20 Подписано в печать 22.04.2010г. Печать – ризография Объем 1,00 Тираж 130 экз. Заказ № 325 г. Караганда, ул. Язева, тел. 8 (7212) 73-12-14 21