Анализ Асюльской нефти яснополянского подъяруса

СОДЕРЖАНИЕ                                 л.

Цель работы……………………………………………………………………….3

1 Технологическая классификация……………………………………………...5

1.1 Классы нефтей………………………………………………………….5

1.2 Типы нефтей……………………………………………………………5

1.3 Группы нефтей…………………………………………………………7

1.4 Виды нефтей……………………………………………………………8

1.5 Анализ результатов  технологической классификации………………9

2 Химическая классификация………………………………………………….13

3 Оценка бензиновой фракции…………………………………………………17

4 Оценка керосиновых фракций……………………………………………….21

5 Оценка фракции дизельного топлива………………………………………...24

6 Оценка мазутов………………………………………………………….……..28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цель работы

Цель работы: проанализировать Асюльская нефть (Пермская область), классифицировать ее и спрогнозировать качество получаемых на ее основе топливных компонентов.

Задание: провести оценку Асюльской нефти с точки зрения ее переработки с получением товарных моторных топлив.

Дано:

1. Асюльская нефть (Пермская область).

2. ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Основные технические требования.»

3. ГОСТ на автомобильные  бензины: ГОСТ 2084-77; ГОСТ Р51105-97; ГОСТ  Р 51313-99. Основные требования к  качеству автомобильных бензинов  в России и государствах-членах  ЕЭС.

4. ГОСТ на дизельное  топливо: ГОСТ 305-82; ТУ 38.1011348-99 «Экологически  чистое дизельное топливо».

5. Характеристика реактивных  топлив: ГОСТ 10227-86; ГОСТ 12308-89; ГОСТ Р  52050-2003.

6. Топочные мазуты (котельные  топлива): ГОСТ 10585-75; ГОСТ 10585-99.

7. Лекции по курсу «Товароведение  нефтяных и нефтехимических продуктов». 

8. Учебно-методическое пособие  для студентов специальностей  ЭТ, ЭТВ, профессор Долматов Л.В., доктор технических наук, УГНТУ,  Уфа – 2006.

 

 

 

 

 

 

Решение практической задачи

 Таблица 1 – Физико-химическая характеристика Асюльской нефти яснополянского подъяруса

Показатель	Значение
Плотность при 20 °С, кг/м3	862,5
Содержание серы, %	2,20
Массовая доля воды, %	0,4
Массовая концентрация хлористых  солей, мг/дм3	263
Массовая доля механических примесей, %	0,04
Давление насыщенных паров, мм.рт.ст.	455
Массовая доля сероводорода, млн-1 (ppm)	18
Массовая доля метил- и этилмеркаптанов в сумме, млн-1(ppm)	38
Содержание парафина, %	4,58
Выход фракций, % : -до 200 °С	24,8
-до 300 °С	40,6
-до 350 °С	47,9
Углеводородный состав фракций, выкипающих до 200 °С, % : -ароматические	10
-нафтеновые	24
-парафиновые	66

 

 

 

 

1. Технологическая  классификация Асюльской нефти

Согласно ГОСТ Р 51858 – 2002 «Нефть. Основные технические требования», нефти классифицируются на классы, типы, группы и виды.

 

1.1 Классы нефтей

Согласно ГОСТ Р 51858 – 2002 нефти в зависимости от содержания в них серы делятся на 4 класса (таблица 2).

 

Таблица 2 – Классы нефтей

Класс нефти	Название класса	Содержание серы
1 класс	малосернистые	до 0,6 % масс
2 класс	сернистые	от 0,61 до 1,8 % масс
3 класс	высокосернистые	от 1,81 до 3,5 % масс
4 класс	особо высокосернистые	выше 3,5 %масс

 

Согласно данным таблицы  «Физико-химическая характеристика нефтей», содержание серы в Асюльской нефти  составляет 2,92%, т.е. она относится  к 3 - му классу – высокосернистая.

 

1.2 Типы нефтей

Согласно ГОСТ Р 51858 – 2002 для определения типа нефти, предназначенной  для внутреннего рынка, необходимо знать уровень ее плотности, определенной при 15 и 20 °С. Для нефти, предназначенной  на экспорт, для определения ее типа, кроме плотности при 15 и 20 °С, необходимо еще знать: содержание в ней фракций, выкипающих до 200, 300 и 350 °С (0,1,2 типы) и  содержание парафина.

Согласно ГОСТ Р 51858 – 2002 нефти в зависимости от их плотности  делятся на 5 типов (таблица 3).

 

 

Таблица 3 – Типы нефтей

Типы нефти	Название типа нефти	Плотность при 20 °С
нулевой (0)	особо легкая	не более 835 кг/м3
первый (1)	легкая нефть	835,1 кг/м3-855 кг/м3
второй (2)	средняя нефть	855,1 кг/м3-875 кг/м3
третий (3)	тяжелая нефть	не более 875,1-895 кг/м3
четвертый (4)	битуминозная нефть	более 895 кг/м3

 

Согласно физико-химическим характеристикам Асюльской нефти, она имеет плотность при 20 °С – 868,7кг/м³, выход фракций до 200 °С – 21,8% об.; до 300 °С – 36,1 % об.; до 350 °С 43,6 % об.; содержание парафина  - 2,92 % масс.

Таким образом, по уровню плотности  при 20 °С, равной 868,7 кг/м³, Асюльская нефть относится ко 2 - му типу.

По выходу фракций до 200 °С (21,8%) нефть относится ко 1 - му типу (не менее 27 %).

По выходу фракций до 300 °С (36,1%) – ко 2 - му типу. Так как  до 300 °С в нефтях, относящихся ко 2 типу (средняя), должно выкипать не менее 42 % об., а фактически содержится 40,6 %, данную нефть можно отнести к 3 - му типу, учитывая то, что для нефтей 3 и 4 типов не предусмотрено определять выход фракций до 200, 300, 350 °С.

Так как до 350 °С в нефтях, относящихся ко 2 - му типу (средняя), должно выкипать не менее 53 % об., а фактически содержится 43,6 %, данную нефть  по этому  показателю можно отнести ко 2 - му типу, учитывая то, что для нефтей 3 и 4 типов не предусмотрено определять выход фракций до 200, 300, 350 °С. По содержанию парафина Асюльская нефть удовлетворяет  требованиям ГОСТ Р 51858 – 2002 Асюльская  нефть относится ко 2 – му типу – средняя  для внутреннего  рынка, и при ее поставке на экспорт.

 

1.3 Группы нефтей 

Нефть разделяют на группы по степени подготовки на промыслах. Согласно ГОСТ Р 51858 – 2002 нефти делят  на три группы: 1, 2, 3 (таблица 4).

Для экспорта нефти типов 0, 1, 2 должны быть подготовлены до требований, предъявляемых к группе 1.

 

Таблица 4 – Группы нефтей

Показатель	1 группа	2 группа	3 группа
Содержание воды, %, не более	0,5	0,5	1,0
Массовая концентрация хлористых  солей, мг/дм3, не более	100	300	900
Содержание механических примесей, %, не более	0,05	0,05	0,05
Давление насыщенных паров, кПа (мм.рт.ст.), не более	67 (500)	67 (500)	67 (500)

 

Таблица 5 – Фактические  данные для Асюльской нефти

Показатель	Значение показателя
Давление насыщенных паров  при 38 °С, мм.рт.ст.	281
Массовая концентрация хлористых  солей, мг/дм3	263
Массовая доля воды, %	0,4
Содержание механических примесей, %	0,04

 

Значения по содержанию воды, хлористых солей и механических примесей выбраны самостоятельно, т.к. эти данные отсутствуют в справочнике  для данной нефти.

Анализ фактических качественных показателей, характеризующих уровень  подготовки Асюльской нефти в  сравнении с требованиями ГОСТ Р 51858 – 2002 позволяет сделать следующие  выводы:

- по содержанию хлористых  солей Асюльская нефть относится  ко 2  группе (не более 300 мг/дм³);

- по содержанию воды  к 1 - ой и 2 - ой группам (не  более 0,5);

- по содержанию механических  примесей и давлению насыщенных  паров Асюльская нефть удовлетворяет  требованиям, предъявляемым к  1 - ой, 2 - ой, 3 - ей группам.

Таким образом, Асюльская  нефть относится по степени подготовки на промыслах ко 2 – ой группе.

 

1.4 Виды нефтей

Согласно ГОСТ Р 51858 – 2002 нефти, в зависимости от содержания в них сероводорода и суммарного содержания метил- и этилмеркаптанов, делят на два вида: 1, 2 (таблица 6).

 

Таблица 6 – Виды нефтей

Наименование	Вид
	1	2
Содержание сероводорода, млн-1, не более (ppm)	20	100
Содержание меркаптанов, млн-1, не более (ppm)	40	100

 

Так как в справочнике  «Нефти СССР» (т.1) для нефтей не указывается  содержание в них сероводорода и  меркаптанов, данные для решения  задачи классификации нефти выбираем самостоятельно.

Допустим, в Асюльской  нефти содержится 18 млн^-1 (ppm) сероводорода, а массовая доля метил- и этилмеркаптанов составляет 38 млн^-1 (ppm).

Пользуясь таблицей «Разделение  нефти на виды», делаем заключение, что Асюльская нефть относится  к 1 - му виду, так как, согласно ГОСТ Р 51858 – 2002, при классификации нефти  следует соблюдать следующее  правило:

«Если нефть по одному из показателей соответствует типу, группе или виду с большим номером, а по другому показателю соответствует  типу, группе или виду с меньшим  номером, то нефть признается соответствующей  группе или виду с большим номером».

В данном случае по содержанию сероводорода и по суммарному содержанию метил- и этилмеркаптанов  Асюльская  нефть относится к 1 виду. Следовательно, данную нефть относят к 1 виду.

Обобщая, выполненный анализ технологической классификации  Асюльской нефти, устанавливаем, что  Асюльская нефть относится к 3 – му классу (высокосернистая), ко 2 - му типу (средняя) для поставок на внутренний рынок. К 3 – му типу (тяжелая) для  поставок на экспорт, ко 2 - ой группе и  к 1 – му виду.

Следовательно, Асюльская  нефть будет иметь следующие  шифры:

- для внутреннего рынка  3.2.2.1. ГОСТ Р 51858 – 2002;

- для экспорта 3.2э.2.1. ГОСТ  Р 51858 – 2002.

 

1.5 Анализ результатов  технологической классификации  Асюльской нефти с точки зрения  прогнозирования ее переработки 

1. Асюльская нефть по  содержанию серы относится к  3 – му классу согласно ГОСТ  Р 51858 – 2002, то есть считается  высокосернистой, нужно стараться  уменьшить в ней содержание  серы, так как  лучшими являются  нефти первого класса – малосернистые,  при их переработке нефтезаводское  оборудование требует меньших  затрат на защиту от коррозии, а это экономически выгоднее. Можно использовать специальные ингибиторы коррозии, но это тоже требует затрат.

При переработке Асюльской  нефти необходимо предусмотреть  ряд технических мероприятий:

а) обеспечить необходимую  защиту технологического оборудования установок первичной переработки  нефти от коррозии;

б) предусмотреть сероочистку  прямогонных газов перед их использованием в качестве технологического топлива  или перед переработкой на ГФУ (газофракционирующая  установка);

в) предусмотреть пути использования  сероводорода, полученного в процессе сероочистки газов;

г) оценить уровень сернистости, в том числе активных сернистых  соединений (H₂S, RSH) в получаемых продуктах в процессе первичной перегонки нефти (бензиновые фракции, керосино – газойлевые фракции, мазут, вакуумный газойль, гудрон);

д) предусмотреть необходимость  очистки нефтяных фракций, полученных в процессе прямой перегонки высокосернистой  нефти от серы с целью получения  на их основе товарных нефтепродуктов, соответствующих современным требованиям, в том числе и в отношении  «экологически чистых» топлив.

Однако следует помнить  о том, что уменьшая количество серы в топливе, мы ухудшаем их смазывающую  способность, это плохо для двигателей, поэтому после обессеривания  нужно ввести специальные защитные присадки, увеличивающие смазывающую  способность.

2. Асюльская нефть относится  ко 2 – му типу. Она содержит  в своем составе 43,6 % об. фракций,  выкипающих до 350 °С («сумму светлых»), на основе которых можно получить  бензин и дизельное топливо  или бензиновую фракцию, фракцию  реактивного и фракцию дизельного  топлива. В остатке, после отбора  «суммы светлых» от Асюльской  нефти, содержится 56,4 % мазута.

Решая одну из основных задач  отечественной нефтеперерабатывающей  промышленности – повышение глубины  переработки нефти, - следует предусмотреть  пути наиболее рациональной переработки 56,4 % мазута.