Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Химия

Опубликовано в Молодой учёный №4 (138) январь 2017 г.

Дата публикации: 26.01.2017

Статья просмотрена: 537 раз

Библиографическое описание:

Кузнецова В. М., Петров Д. И. Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов // Молодой ученый. — 2017. — №4. — С. 103-105. — URL https://moluch.ru/archive/138/38700/ (дата обращения: 23.07.2018).



Обзор различной литературы засвидетельствовал тот факт, что в настоящее время за рубежом много изучают устойчивость нефтяных дисперсных систем, потому что она играет важную роль в процессах добычи, транспорта, переработки, хранения и применения нефтяных систем. В отечественных публикациях мало внимания уделено особенностям состава, строения свойств нефтей, а также влияние парафинов, смол и асфальтенов на качество нефтяных систем, поэтому данное изучение материала является актуальной задачей.

Ключевые слова: свойства нефти, качество нефтяных систем, асфальтены, парафины

Для написания статьи мы выдвинули цель рассмотреть как изменяется физико-химические свойства нефтяных систем, в зависимости от содержания парафинов, асфальтенов и смол.

Существуют 4 группы нефтяных дисперсных систем, которые классифицируются по содержанию парафинов.

Таблица 1

Классификация нефти по содержанию парафина,%

Класс нефти

Среднее содержание парафинов,% мас.

Малопарафинистые (МПН)

<1.5

Среднепарафинистые (СПН)

1.5–6

Умереннопарафинистые (УПН)

6–10

Высокопарафинистые (ВПН)

10<20

Сверхвысокопарафинистые (СВПН)

>20

Для северо-западного региона России данная классификация применима, так как в данном регионе переработка нефтяных дисперсных систем производится благодаря

Западно-Сибирской и Волго-Уральской нефти.

Рис. 1. Географическое расположение Западно-Сибирского и Волго-Уральского бассейнов на карте России

Рассматривая состав данных нефтей, можно сделать вывод, что Западно-Сибирская нефть отличается по составу от Волго-Уральской, для них содержания парафина равны менее 5 % и более 3 % соответственно. [3, c. 108] С увеличением содержания парафина снижается плотность и вязкость, при этом происходит уменьшение концентрации асфальтенов и смол, а также серы, которая происходит из-за того, что в составе нефтяной дисперсной системе происходит увеличение доли парафина, данную зависимость можно увидеть из следующей таблицы:

Таблица 2

Сравнительная характеристика физико-химических показателей Западно-Сибирского и Волго-Уральского бассейнов

Физико-химические показатели

Западно-Сибирский НГБ

Волго-Уральский НГБ

Плотность, г/см3

0,8899

0,9120

Вязкость, мм2

120,90

137,97

Содержание парафинов, %

4,28

3,94

Содержание смол, %

10,47

19,48

Содержание асфальтенов, %

2,40

5,71

Содержание серы, %

1,27

2,87

Данные дисперсные системы можно отнести к среднепарафинистой нефти. Если начать рассматривать изменение фракционного состава нефтей, то можно заметить в основном содержание фракций, выкипающих до 300°С примерно одинаковы, и составляет примерно 0,5 % от общей массы, дело в том что разница плотностей очень маленькая (0,9120–0,8899 г/см3), обусловленными примерно равным содержанием асфальтенов, из которых в основном состоит тяжелый остаток после первичной переработки нефти. [3, c. 109] С увеличением концентрации парафинов в системе, где находятся легкие фракции, приводит к уменьшенному выходу светлых нефтепродуктов.

Таблица 3

Классификация нефтей Западно-Сибирского и Волго-Уральского НГБ по выходу фракции

Классификация нефтей НГП по выходу фракции(данные приводится взависимости от типа нефти 1,2,...5)

Западно-Сибирский НГБ

Волго-Уральский НГБ

Ф200 (%)

25,83–55,45

20,92–48,32

Ф300 (%)

14,70–60,07

11,52–51,18

Анализируя данные таблицы, необходимо сделать вывод, что увеличение доли парафина в нефтяных дисперсных Западно-Сибирских и Волго-Уральских системах, приводит к снижению общего выхода легких фракций. Данный факт указывает на то, что наличие высокопарафинистых веществ в составе нефтей, несет в себе негативное влияние на переработку полученной нефтяной смеси. Известно, что парафин перегоняется вместе с дистиллятом, а это ухудшает качества нефтепродуктов. Дело в том, что парафин имеет наиболее тяжелую форму, под названием церезины. В состав церезина входят все наиболее высококипящие кристаллические углеводороды нефти молекулярного веса от 450–500 и выше. Данное вещество обладает весьма мелкой кристаллической структурой, которая в значительной мере и определяет его физические свойства. Различие между парафином и церезином в том, что в парафине присутствует малое количество твердых ароматических углеводородов, а изоалканы содержащиеся в церезине являются разветвленными и обладают более высокой цикличностью, чем эти же углеводороды, входящие в состав парафина.

Рис. 2. Микроструктура церезина, полученного при обесмасливании петролатума в пристуствии концентрации 0,05 % алкана С22

Так как Волго-Уральская нефтяная система характеризуется более высокой плотностью, можно сделать вывод о том, что данные месторождения имеют возраст отложений в эре палеозойской, а Западно-Сибирская нефтяная система относится к кайнозойской нефти, так как данная территория образовалась ранее, чем та, которая находится перед Уралом. Данная нефть содержит малое количество серы и смол, а также из анализа таблиц, мы можем увидеть, что в данной системе присутствует малое количество афсальтенов. По углеродному составу она характеризуется как легкая или средняя маловязкая нефтяная система. [2, c. 72]

Как известно, все изучаемые нефти характеризуются достаточно высокими значениями вязкости и небольшим выходом светлых нефтепродуктов. Чем больше молекулярная масса нефти, тем в ней выше в ней содержание высокомолекулярных компонентов. Повышенная вязкость неразрывно связана с увеличенным содержанием высокомолекулярных компонентов. Еще выше было сказано о том, что если доля асфальтенов в системе увеличена, то наблюдается снижение доли парафина, при этом происходит повышение содержания O2, S и металлов таких как Ni и Fe. Более того, можно смело сказать о том, что высоковязкие нефти относятся к мало- и среднепарафинистымнефтям, не имеющие начального напряжения сдвига, но они являются неньютоновскими. Повышенное содержание последних веществ и объясняет высокую долю гетероорганических соединений в таких нефтях, большинство которых оседают в тяжелом остатке при ее переработке. На данной графике мы можем проанализировать зависимость изменения фракционного состава вязких парафинистыхнефтей месторождений, относящихся к Волго-Уральской и Западно-Сибирской нефтяных систем. [2, c. 157]

Рис. 3. Изменение фракционного состава вязких парафинистых нефтей в зависимости от месторождения, относящихся к Волго-Уральской и Западно-Сибирской нефтяных систем

Увеличение содержания веществ, обладающих высокомолекулярными веществами приводят к уменьшению выхода светлых нефтепродуктов при использовании метода перегонки. Особенно это сказывается на выходе дистиллятов, кипящих при низкой температуре. Стоит обратить внимание на следующее, что малые отличия в выходах более тяжелых фракциях, которые кипят после 350 градусах, это объясняется тем, что содержание высокомолекулярного компонента такого как асфальтен имеет примерно равные значения. Гетероорганические соединения разнообразного строения и молекулярной массы присутствуют в разнообразных пропорциях в дистиллятных и остаточных фракциях нефти. Например, соединения, содержащие серу, относятся к наиболее представительной группе гетероатомных компонентов нефтяных и дисперсных систем, и они только ухудшают товарное качество нефти, а еще требуют дополнительные затраты с экономической точки зрения, на очистку продукта, при этом создавая значительные технологические проблемы такие как: коррозия трубопровода и резервуара. [4, c. 181] Если доля парафина повышена в нефтяной дисперсной системе, то уменьшается выход низкокипящих фракций, что говорит о мало позитивном влиянии присутствия высокопарафинистых компонентов всей системы. Увеличение затрат на подготовку и переработку нефти увеличивается, если в системе присутствует увеличенная доля асфальтенов. Для того, чтобы этого избежать используют в качестве добавки в дисперсную систему так называемый маловязкий разбавитель, который облегчает транспортировку нефти и улучшает пределы текучести, тем самым повышается выход светлых нефтепродуктов.

Литература:

  1. Гиматудинов Ш. К. Физика нефтяного и газового пласта. — М.: Недра, 1970. — 310 с.
  2. А. И. Богомолов, А. А. Гайле, В. В. Громова и др.: Под ред. В. А. Проскурякова, А. Е. Драбкина. Химия нефти и газа: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд. — СПб.: Химия, 1995. — 448 с.
  3. И. Г. Пермяков, Е. Н. Шевкунов. Геологические основы поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений. — М.:Недра,1971, 342с.
  4. И. В. Элияшевский. Технология добычи нефти и газа. — М.:Недра, 1976, 256с.
Основные термины (генерируются автоматически): содержание парафинов, система.


Ключевые слова

парафины, свойства нефти, качество нефтяных систем, асфальтены

Похожие статьи

Зависимость структурно-механических характеристик парафинов...

Нами изучался процесс структурообразования нефтяных парафинов Бухарского НПЗ в температурном интервале от

Содержание ароматических углеводородов, вес. %, в том числе.

Проблемы транспортировки высоковязкой и парафинистой...

...содержание сероводорода, хлористых солей, зольность, а также содержания парафинов.

— 265 с. Бондарев Э. А. и др. Термогидродинамика систем добычи и транспорта нефти и газа.

Определение эффективности растворения...

...свойства Южно- Инзырейской нефти,которая характеризуется высоким содержанием парафинов( табл.1).

Поэтому система характеризуется двумя значениями энергии активации.

Изомеризация газоконденсатных парафинов С5-С6 на...

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов. Каталитическое обезвреживание монооксида углерода на катализаторе ZnTe.

Каталическое окисление высших парафиновых углеводородов

Азингер Ф. Химия и технология парафиновых углеводородов.

Окисление фенола под действием окислительной системы генерируемой in situ в водных растворах серной кислоты.

Практический метод разделения образцов тяжелой нефти...

«Поршень» представляет собой герметичную систему высокого давления, которая уплотняет

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов.

Изучение содержания нитратов в импортных фруктах

 Установлено, что нитраты могут угнетать активность иммунной системы организма

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов.

Обзор современных методов очистки резервуаров от нефтяных...

Одним из типов размывающей системы является система размыва и предотвращения

химико-механизированный, заключающийся в использовании растворителя парафина в...

Возможности получения дорожных битумов улучшенного качества

Содержание парафинов в нефти, перерабатываемой на Ферганской НПЗ, составляет 3,0–5,3 % масс

Последние представляют особый интерес: это стабильные мелкодисперсные системы...

Зависимость структурно-механических характеристик парафинов...

Нами изучался процесс структурообразования нефтяных парафинов Бухарского НПЗ в температурном интервале от

Содержание ароматических углеводородов, вес. %, в том числе.

Проблемы транспортировки высоковязкой и парафинистой...

...содержание сероводорода, хлористых солей, зольность, а также содержания парафинов.

— 265 с. Бондарев Э. А. и др. Термогидродинамика систем добычи и транспорта нефти и газа.

Определение эффективности растворения...

...свойства Южно- Инзырейской нефти,которая характеризуется высоким содержанием парафинов( табл.1).

Поэтому система характеризуется двумя значениями энергии активации.

Изомеризация газоконденсатных парафинов С5-С6 на...

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов. Каталитическое обезвреживание монооксида углерода на катализаторе ZnTe.

Каталическое окисление высших парафиновых углеводородов

Азингер Ф. Химия и технология парафиновых углеводородов.

Окисление фенола под действием окислительной системы генерируемой in situ в водных растворах серной кислоты.

Практический метод разделения образцов тяжелой нефти...

«Поршень» представляет собой герметичную систему высокого давления, которая уплотняет

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов.

Изучение содержания нитратов в импортных фруктах

 Установлено, что нитраты могут угнетать активность иммунной системы организма

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов.

Обзор современных методов очистки резервуаров от нефтяных...

Одним из типов размывающей системы является система размыва и предотвращения

химико-механизированный, заключающийся в использовании растворителя парафина в...

Возможности получения дорожных битумов улучшенного качества

Содержание парафинов в нефти, перерабатываемой на Ферганской НПЗ, составляет 3,0–5,3 % масс

Последние представляют особый интерес: это стабильные мелкодисперсные системы...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Зависимость структурно-механических характеристик парафинов...

Нами изучался процесс структурообразования нефтяных парафинов Бухарского НПЗ в температурном интервале от

Содержание ароматических углеводородов, вес. %, в том числе.

Проблемы транспортировки высоковязкой и парафинистой...

...содержание сероводорода, хлористых солей, зольность, а также содержания парафинов.

— 265 с. Бондарев Э. А. и др. Термогидродинамика систем добычи и транспорта нефти и газа.

Определение эффективности растворения...

...свойства Южно- Инзырейской нефти,которая характеризуется высоким содержанием парафинов( табл.1).

Поэтому система характеризуется двумя значениями энергии активации.

Изомеризация газоконденсатных парафинов С5-С6 на...

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов. Каталитическое обезвреживание монооксида углерода на катализаторе ZnTe.

Каталическое окисление высших парафиновых углеводородов

Азингер Ф. Химия и технология парафиновых углеводородов.

Окисление фенола под действием окислительной системы генерируемой in situ в водных растворах серной кислоты.

Практический метод разделения образцов тяжелой нефти...

«Поршень» представляет собой герметичную систему высокого давления, которая уплотняет

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов.

Изучение содержания нитратов в импортных фруктах

 Установлено, что нитраты могут угнетать активность иммунной системы организма

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов.

Обзор современных методов очистки резервуаров от нефтяных...

Одним из типов размывающей системы является система размыва и предотвращения

химико-механизированный, заключающийся в использовании растворителя парафина в...

Возможности получения дорожных битумов улучшенного качества

Содержание парафинов в нефти, перерабатываемой на Ферганской НПЗ, составляет 3,0–5,3 % масс

Последние представляют особый интерес: это стабильные мелкодисперсные системы...

Зависимость структурно-механических характеристик парафинов...

Нами изучался процесс структурообразования нефтяных парафинов Бухарского НПЗ в температурном интервале от

Содержание ароматических углеводородов, вес. %, в том числе.

Проблемы транспортировки высоковязкой и парафинистой...

...содержание сероводорода, хлористых солей, зольность, а также содержания парафинов.

— 265 с. Бондарев Э. А. и др. Термогидродинамика систем добычи и транспорта нефти и газа.

Определение эффективности растворения...

...свойства Южно- Инзырейской нефти,которая характеризуется высоким содержанием парафинов( табл.1).

Поэтому система характеризуется двумя значениями энергии активации.

Изомеризация газоконденсатных парафинов С5-С6 на...

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов. Каталитическое обезвреживание монооксида углерода на катализаторе ZnTe.

Каталическое окисление высших парафиновых углеводородов

Азингер Ф. Химия и технология парафиновых углеводородов.

Окисление фенола под действием окислительной системы генерируемой in situ в водных растворах серной кислоты.

Практический метод разделения образцов тяжелой нефти...

«Поршень» представляет собой герметичную систему высокого давления, которая уплотняет

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов.

Изучение содержания нитратов в импортных фруктах

 Установлено, что нитраты могут угнетать активность иммунной системы организма

Изменение качества нефти в зависимости от содержания парафинов, смол и асфальтенов.

Обзор современных методов очистки резервуаров от нефтяных...

Одним из типов размывающей системы является система размыва и предотвращения

химико-механизированный, заключающийся в использовании растворителя парафина в...

Возможности получения дорожных битумов улучшенного качества

Содержание парафинов в нефти, перерабатываемой на Ферганской НПЗ, составляет 3,0–5,3 % масс

Последние представляют особый интерес: это стабильные мелкодисперсные системы...

Задать вопрос