- •Учебное пособие
- •Рецензенты:
- •Оглавление
- •Введение
- •Лабораторных работ по химии нефти и основам технологии ее переработки
- •Основные физические и химические свойства нефтей и нефтепродуктов
- •Основные физические свойства нефтей и нефтепродуктов
- •4. Температуры вспышки, воспламенения, самовоспламенения, застывания, помутнения.
- •5. Электрические свойства нефти.
- •6. Оптические свойства.
- •8. Растворимость и растворяющая способность.
- •Химический и фракционный (групповой) состав нефтей
- •Практикум
- •1.1. Определение плотности нефти
- •1.2. Определение показателя преломления нефтепродуктов
- •Измерение показателя преломления прозрачных жидкостей на ирф-22.
- •1.3. Определение вязкости нефти и нефтепродуктов
- •1.4. Определение температуры застывания
- •1.5. Определение температур вспышки и воспламенения
- •1.7. Определение содержания серы ламповым методом
- •1.12. Определение анилиновой точки
- •1.13. Очистка нефтепродуктов от ароматических углеводородов адсорбцией на хроматографической колонке
- •Вопросы и задачи для самоподготовки:
- •Процессы переработки нефти и нефтяных фракций
- •Подготовка нефти к переработке
- •Переработка нефти
- •Практикум Определение содержания минеральных примесей в нефтях
- •2.1. Определение содержания воды по методу Дина и Старка
- •2.3. Определение фракционного состава нефти и нефтепродуктов путем прямой перегонки
- •Приборы, реактивы, материалы: Нефть, колба Вюрца, насадка Вюрца, прямой холодильник, алонж, приемники, термометр на 250 оС, кипелки, электронагревательный прибор.
- •Внимание! После выключения аппарата выключателем электропитания повторное включение допускается не ранее, чем через 1-2 минуты.
- •Вариант 3. Приборы, реактивы, материалы
- •2.4. Деэмульсация водонефтяных эмульсий
- •2.5. Определение устойчивости асфальтеносодержащих дисперсных систем
- •Обработка результатов измерений
- •Методика вычисления погрешности
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Варианты контрольных заданий для студентов заочной формы обучения по дисциплине «Химия нефти и основы технологии ее переработки» Комплект заданий к практической работе № 1
- •Комплект заданий к практической работе № 2
- •Комплект заданий к практической работе № 3
- •Комплект заданий для практической работы № 4
- •Список литературы:
- •Приложения
- •Технологическая классификация нефти.
- •Классификация нефтей по гост р 51858—2002.
Процессы переработки нефти и нефтяных фракций
Почти вся добываемая в мире нефть, извлекается посредством буровых скважин. Для подъема нефти и сопутствующих ей газов и воды на поверхность скважина имеет герметичную систему подъемных труб, механизмов и арматуры. Добыче нефти при помощи буровых скважин предшествовали примитивные способы: сбор ее на поверхности водоемов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, посредством колодцев.
Извлечение нефти из скважин производится либо за счет естественного фонтанирования под действием пластовой энергии, либо путем использования одного из нескольких механизированных способов подъема жидкости. Обычно в начальной стадии разработки действует фонтанная добыча, а по мере ослабления фонтанирования скважину переводят на механизированный способ: газлифтный или эрлифтный, глубинонасосный (с помощью штанговых, гидропоршневых и винтовых насосов).
Нефтяным промыслом называется технологический комплекс, состоящий из скважин, трубопроводов, и установок различного назначения, с помощью которых на месторождении осуществляют извлечение нефти из недр Земли.
Переработка нефти на нефтепродукты включает ее подготовку и процессы первичной и вторичной переработки.
Подготовка нефти к переработке
Подготовка нефти ставит целью удаление из нее механических примесей, воды и растворенных солей, стабилизацию. Эти операции проводят как непосредственно на нефтяных промыслах, так и на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ).
Нефть, извлекаемая из скважин, всегда содержит в себе попутный газ – 50 – 100 м3/т, воду – 200 – 300 кг/т, минеральные соли – до 10 – 15 кг/т, механические примеси. В начальный период эксплуатации месторождения обычно добывается малообводнённая нефть, но по мере её добычи обводнённость увеличивается и достигает 90 – 98 %. Присутствие пластовой воды в нефти существенно удорожает её транспортировку и переработку. Механические примеси, состоящие из взвешенных частиц песка, глины, известняка, а также поверхностно-активных соединений нефти, адсорбируясь на поверхности глобул воды, образуют нефтяные эмульсии. На нефтепромыслах сырую нефть из группы скважин подают в трапы-газосепараторы, где за счёт последовательного снижения давления попутный газ отделяют от нефти. Затем газ частично освобождают от увлечённого конденсата в промежуточных приёмниках и направляют на газоперерабатывающий завод. После газо-сепараторов в нефтях остаётся ещё до 4 % растворённых газов. В трапах газосепараторов одновременно с отделением газа происходит и отстой сырой нефти от механических примесей и основной массы воды, поэтому эти аппараты называют также отстойниками. Далее нефть подают в отстойные резервуары, из которых её направляют на установку подготовки нефти (УПН), включающую процессы её обезвоживания, обессоливания и стабилизации.
Находящиеся в нефти соли NaCl, MgCl2, CaCl2 при гидролизе образуют НСl, который вызывает коррозию аппаратуры. Содержание солей в нефти, поставляемой на нефтеперерабатывающий завод, не должно быть более 50 мг/л, а в нефти на перегонку не более 5 мг/л.
Чистая нефть, не содержащая неуглеводородных примесей, особенно солей металлов, и пресная вода, взаимно нерастворимы, и при отстаивании эта смесь легко расслаивается. Однако при наличии примесей система нефть–вода образует труднорастворимую нефтяную эмульсию.
Эмульсии представляют собой дисперсные системы из двух взаимонерастворимых жидкостей, в которой одна диспергирована в другой в виде мельчайших капель (глобул). Различают два типа эмульсий: нефть в воде и вода в нефти. Вещества, способствующие образованию и стабилизации эмульсий, называются эмульгаторами, вещества разрушающие эмульсии – деэмульгаторами.
Эмульгаторами обычно являются такие полярные вещества нефти, как смолы, асфальтены, асфальтогеновые кислоты и их ангидриды, соли нафтеновых кислот, парафины и церезины, а также различные органические примеси.
На установках обезвоживания и обессоливания нефти широко применяются водорастворимые, водонерастворимые и нефтерастворимые деэмульгаторы. Наибольшее применение нашли неионогенные деэмульгаторы. В качестве промышленных деэмульгаторов используются оксиалкенилированные органические соединения, например, оксиэтилированные жирные кислоты (ОЖК), с числом углеродных атомов более 20.
Промышленный процесс обезвоживания и обессоливания нефти осуществляется на установках ЭЛОУ (электрообезвоживающая, обессоливающая установка) в электродегидрататорах, где происходит химическая, электрическая, тепловая и механическая обработка нефтяных эмульсий. Содержание воды в нефти составляет при этом от следов до 0,1 %.