Задание 7 по теме "Методы разделения, очистки и исследования состава нефти, природного газа, газо- и нефтепродуктов"

1. Вопросы, которые необходимо изучить и уметь дать на них ответ:

1.1. С какой целью нефть и природные горючие газы разделяют на отдельные компоненты.

1.2. Какова сущность химических и физических (физико-химических) методов разделения.

1.3. Что представляет собой метод перегонки, какие ее разновидности существуют. Уметь описывать общую схему процесса перегонки.

1.4. Каковы сущность и принцип действия прямоточной перегонки, в каких случаях и с какой целью она применяется.

1.5. Каковы сущность и принцип действия противоточной перегонки (ректификации), в каких случаях и с какой целью она применяется.

1.6. Из каких конструктивных элементов состоит установка для ректификации, каково назначение и принцип действия каждой из ее составных частей.

1.7. В чем заключается принцип ректификации, что представляют собой теоретические ступени (тарелки) разделения, и какой процесс на них происходит.

1.8. Что представляют собой флегма и дистиллят, каковы особенности их состава и диапазона температуры кипения по сравнению с исходным паром.

1.9. Что представляет собой фракционный состав нефти, каким способом он определяется.

1.10. Что представляют собой светлые и темные фракции нефти по составу, диапазону температуры кипения и практическому назначению.

1.11. Каковы сущность и особенности методов азеотропной и экстрактивной ректификации, с какой целью они используются.

1.12. Какова сущность других физических методов разделения и очистки нефти и природных горючих газов – возгонки, сорбции, экстракции, кристаллизации, конденсации, диффузии через мембрану, сепарации.

1.13. На каких этапах нефтегазового промысла и с какой целью проводят химический анализ и исследование состава нефти и газа.

1.14. Какие физико-химические характеристики нефти и газа, содержание в них каких веществ необходимо определять, и для чего.

1.15. Какова сущность и разновидности химических и физико-химических методов анализа нефти и газа и исследования их состава.

1.16. Что представляет собой метод хроматографии, какие его разновидности существуют; какие поверхностные явления лежат в основе разделения веществ этим методом.

1.17. Какова сущность и условия процессов гидроочистки нефти и газа от гетероатомных и непредельных соединений, какие реакции лежат в их основе. На каком этапе нефтегазового промысла и с какой целью применяется гидроочистка.

1.18. Каковы особенности процессов гидрообессеривания и деметаллирования как разновидностей гидроочистки.

2. Письменное задание для контроля усвоения темы:

В соответствии с Вашим вариантом, приведенным в табл. 7, выполните следующие задания:

2.1. Объясните, каким способом можно обнаружить в нефти, газе или газо-, нефтепродукте данное вещество или вещества (графа 2), в присутствии вещества или веществ, приведенных в графе 3.

Укажите, каким является этот метод обнаружения – физико-химическим или химическим. Опишите сущность этого метода и уравнение лежащей в его основе качественной реакции (для химического метода). Объясните, с какой целью обнаруживают и определяют содержание данного вещества или веществ в нефти, газе или газо-, нефтепродукте.

2.2. Предложите рациональный метод избирательного выделения (или удаления) вещества или веществ, приведенных в графе 4, из нефти, газа или продуктов их переработки (см. графу 5) Помните, что одним из вариантов очистки может быть химическое превращение нежелательной примеси в полезный компонент газо-, нефтепродуктов.

Поясните, почему Вы выбрали именно этот метод разделения или очистки, опишите его сущность и условия. Укажите, каким является этот метод – физическим (физико-химическим) или химическим. Приведите схему процесса и (или) уравнение реакции, объясняющие, почему этот метод позволяет выделить указанное вещество (вещества) из исходной смеси веществ.

Укажите, может ли данный метод использоваться для промышленной очистки нефти, газа, или газо-, нефтепродуктов от выделяемого вещества. Поясните, почему эта очистка необходима, и на каком этапе нефтегазового промысла ее следует производить.

Таблица 7

Вариант	Исследование состава нефти, газа, газо-, нефтепродуктов		Разделение и очистка нефти, газа, газо-, нефтепродуктов
	Определяемое вещество (группа веществ)	Другие вещества, присутствующие в анализируемом образце	Выделяемое (удаляемое) вещество или группа веществ	Из чего выделяется или удаляется
1	2	3	4	5
1	непредельные углеводороды	предельные углеводороды	карбоновые кислоты	нефтепродукт, содержащий спирты
2	вода	сырая нефть	S-содержащие гетеро-атомные соединения	сырая нефть
3	карбоновые кислоты, растворенные в пластовой воде	другие гетероатомные соединения, в т.ч. фенолы	ароматические углеводороды	продукты химии-ческой перерабо-тки нефти
4	СO2	нефтяной попутный газ	нефтяные фенолы	темные фракции нефти
5	алкины в продуктах химической переработки природного газа	алкены и циклоалкены	пластовая вода	водонефтяная эмульсия
6	алканы С6-С9	алканы ≥С10	H2S	нефтяной попутный газ
7	H2S	СO2 и SO2	водяной пар	газовый конденсат
8	гомологи аренов	другие классы нефтя-ных углеводородов	цилиндровый дистиллят	нефть
9	нефтяные фенолы	нафтеновые кислоты	метан	природные горючие газы
10	смолистая фракция нефти	асфальтены	N-гетероароматические соединения	нефтяные масла
11	карбонаты щелочных металлов	сульфаты и хлориды щелочных металлов	н-октан	смесь изомеров октана
12	парафиновая фракция нефти	сырая нефть	соли постоянной жесткости	пластовая вода
13	1,2-диметилбензол	1,2-диметилциклогек-сан	алканы С18-С25	нефть
14	изомеры гексена	бензиновая фракция нефти	С5Н11SH	крекинг-бензин
15	тиофенолы	фенолы	H2S	сырая нефть
16	соли временной жесткости	другие водораствори-мые соли	остаточные количества воды	топливные фракции нефти
17	толуол	бензол	СО2	газообразные углеводороды
18	циклопентанкарбоновая кислота	циклопентанол	смолисто-асфальтено-вые вещества	сырая нефть
20	альдегиды в составе продуктов автоокисления нефти	спирты и карбо-новые кислоты	NH3	нефтяной попутный газ
21	арены	продукты риформинга нефти	н-декановая кислота	нефтяные фенолы
22	алкины	крекинг-бензин	водорастворимые меркаптаны	раствор гетероа-томных соедине-ний в пластовой воде
23	водорастворимые сульфаты	пластовая вода	алкены	сырая нефть
24	этилен	этан	SO2	природный горючий газ
25	изомеры пентана	газовый конденсат	H3C-(CH2)12-СОOH	нефтяные масла
26	органические сульфиды	нефть	твердые парафины	сырая нефть
27	меркаптаны	фенолы и карбоновые кислоты	жидкие углеводороды	водонефтяная эмульсия
28	газообразные алканы	дизельное топливо	Na-соли высокомолеку-лярных карбоновых кислот	пластовая вода
29	водорастворимые соли органических кислот	сырая нефть	стабильный газовый конденсат	природный газ из газоконденсатного месторождения
30	алкены и циклоалкены	ароматические и нафте-но-ароматические угле-водороды	СН4	газообразные углеводороды
31	изомеры пентена	изомеры пентана	газообразные тиолы	газовая фракция нефти
32	водяной пар	природный горючий газ	продукты автоокисле-ния углеводородов	нефть
33	SО2	газы нефтепереработки	тонкоизмельченные примеси горных пород	нефть
34	аммиак	алканы С1-С4	н-нонан	углеводороды С6-С12
35	органические гидропероксиды	нефть	высокомолекулярные углеводороды	темные нефтяные фракции