Анализ Асюльской нефти яснополянского подъяруса

Такими путями могут быть:

а) вакуумная (или глубоковакуумная) перегонка мазута с отбором вакуумного соляра (фр. до 350 °С), который можно  вовлечь в производство дизельного топлива, широкой фракции вакуумного газойля (фр. 350 – 500 (540) °С), ее направить  на каталитический крекинг или гидрокрекинг и получить дополнительное количество высококачественного бензина, дизельного и реактивного топлива;

б) кубовой остаток вакуумной  перегонки мазута – гудрон (фр. выше 500 (540) °С) использовать для дальнейшего  углубления переработки нефти, направив его на установку замедленного коксования в качестве компонента сырья, в результате получить товарный нефтепродукт –  нефтяной кокс, газ коксования, бензиновую фракцию (н.к. – 180 (195) °С), легкий газойль  коксования (фр. 195 – 340 °С) и тяжелый  газойль коксования (фр. 340 °С – К.К.);

в) гудрон можно направить  на установку легкого термического крекинга (висбрекинг), где получить товарный продукт – маловязкий крекинг  – остаток (котельное топливо  типа М 100), газ термического крекинга, бензиновую фракцию, фракцию легкого  газойля. Которые после облагораживания (гидроочистка), как и бензиновые и газойлевые фракции коксования, можно будет вовлечь в ресурс производства моторных топлив;

г) на основе прямогонного мазута и керосиногазойлевых фракций можно  получить товарные флотские мазуты ф-5 и ф-12;

д) мазуты можно продать, но это не самый рациональный путь в экономике государства.

3. Асюльская нефть, по  степени ее подготовки на промыслах,  относится ко 2 - ой группе. Исходя  из этого перед переработкой  ее на атмосферном блоке установки первичной переработки нефти (АВТ) необходимо обеспечить глубокое обессоливание и обезвоживание нефти на блоке ЭЛОУ с получением подготовленной нефти с допустимым содержанием воды (не более 0,2 % масс.) и солей (не более 5-7 мг/дм³).

4. Учитывая то, что Асюльская  нефть содержит в своем составе  растворенный сероводород и меркаптаны (метил– и этилмеркаптаны), обладающие  высокой коррозионной активностью  по отношению к металлам , а  также являющиеся токсичными  веществами, необходимо предусмотреть  мероприятия по защите оборудования  от коррозии и обслуживающего  персонала от их вредного воздействия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Химическая классификация

Один из методов химической классификации нефтей – метод  оценки группового химического состава  бензиновой фракции, выделенной из данной нефти и выкипающей в пределах от н.к. до 200 °С. В ней определяют содержание парафиновых, нафтеновых и  ароматических углеводородов, а  далее оценивают, к какому «химическому основанию» относится данная нефть.

Если в бензиновой фракции (н.к. – 200 °С) содержится более 50 % парафиновых, менее 25 % нафтеновых и менее 25 % ароматических, то такая нефть считается нефтью метанового основания (М).

Если в бензиновой фракции (н.к. – 200 °С) содержится более 50 % ароматических, менее 25 % нафтеновых и менее 25 % парафиновых, то такая нефть считается нефтью ароматического основания (А).

Если в бензиновой фракции (н.к. – 200 °С) содержится более 50 % нафтеновых, менее 25 % парафиновых и менее 25 % ароматических, то такая нефть считается нефтью нафтенового основания (Н).

Если в бензиновой фракции (н.к. – 200 °С) содержится более 50 % парафиновых, более 25 % нафтеновых и менее 25 % ароматических  углеводородов, то такая нефть относится  к метанонафтеновому основанию (МН).

Аналогично определяются нефти «нафтено - метанового» (НМ), нафтено - ароматического (НА) и  «ароматически - нафтенового» основания (АН).

Если в бензиновой фракции (н.к. – 200 °С) содержится примерно одинаковое количество парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов (например по 33,33 %), то такая нефть относится к метано - нафтено - ароматическому основанию (МНА).

Химический состав нефтей оказывает влияние на химический состав получаемых на их основе в процессе прямой перегонки нефтяных фракций (бензиновых, керосиновых, дизельных), а, следовательно, оказывает влияние  на основные качественные показатели товарных нефтепродуктов, получаемых на основе этих нефтяных фракций.

Определим, к какому химическому  основанию можно отнести Асюльскую  нефть. Обратимся к данным таблицы, характеризующей групповой углеродный состав фракций, выкипающих до 200 °С (таблица 7).

 

Таблица 7 - Групповой углеводородный состав фракций Асюльской нефти, выкипающих до 200 °С

Температура отбора, °С	ρ20 4	Содержание углеводородов, %
		ароматических	нафтеновых	парафиновых
28 - 200	0,741	21	21	58

  

  Из таблицы 7 видно,  что фракция 28 - 200 °С Асюльской  нефти содержит 58 % парафиновых углеводородов, 21 % нафтеновых и 21 % ароматических.  Следовательно, она является нефтью метанового основания с точки зрения получения на ее основе эффективных и надежных в эксплуатации товарных топлив и других нефтепродуктов.

Известно, что ароматические  углеводороды в составе автомобильных  и авиационных бензинов придают  им (бензинам) высокую детонационную  стойкость (высокое октановое число), однако чрезмерное их содержание нежелательно, так как ароматические углеводороды наиболее склонны к нагарообразованию  на внутренней поверхности цилиндро - поршневой группы двигателя в  процессе сгорания топлива. Они (ароматические  углеводороды) впитывают влагу, в  силу чего топливо может обводняться; ароматические углеводороды при  сгорании образуют токсичные газы, ухудшая экологическую картину  воздушного бассейна населенных пунктов.

Парафиновые углеводороды в  составе автомобильных и авиационных  бензинов ухудшают их детонационную  стойкость, снижают уровень октанового числа.

И, напротив парафиновые  углеводороды в составе дизельных  и реактивных топлив улучшают их воспламеняемость, повышают цетановое число и цетановый  индекс дизельных топлив.

Нафтеновые углеводороды занимают промежуточное положение  между ароматическими и парафиновыми углеводородами по их влиянию на эксплуатационные свойства топлив и поэтому они  желательны как в составе автомобильных  бензинов, так и в дизельных, и  реактивных топливах.

Из сказанного следует, что, оценив к какому химическому основанию  относится нефть, следует предусмотреть  ряд технических мероприятий, которые  позволят получить на ее основе максимальный выход товарных нефтепродуктов высокого качества (высокооктановых бензинов, дизельных топлив с высоким цетановым  числом, реактивных топлив с хорошей  воспламеняемостью, высококачественных масел, нефтяных коксов и др.), иначе  говоря, иметь необходимый набор  технологических установок термокаталитического и гидрогенизационного характера, что позволит целенаправленно перерабатывать первичное сырье в товарные нефтепродукты.

Так как Асюльская нефть  содержит в своем составе всего  лишь 10 ароматических углеводородов, то автомобильные и авиационные  бензины, полученные из этой нефти, будут  иметь невысокие октановые числа, а, следовательно, и невысокий уровень  детонационной способности. Нужно  общую бензиновую фракцию разделить  на узкие на установке вторичной  перегонки бензинов, низкооктановые фракции направить на каталитический риформинг (после гидроочистки) с  целью получения катализата с  высоким содержанием ароматических  углеводородов и последующим  их выделением методом ароматических  углеводородов и последующим  их выделением методом экстракции с получением бензола, толуола, о – ксилола, м – ксилола, п – ксилола, этил – бензола;

Также низкооктановую прямогонную  бензиновую фракцию можно направить  в качестве сырья на установку  пиролиза для получения низкомолекулярных  олефинов (этилен, пропилен, бутилен) и  ценной пиролизной смолы как сырья  для получения (выделения из нее) ароматических углеводородов, высокооктановой  бензиновой фракции (на гидрирование), высококачественного нефтяного  кокса нефтяного пека и других специальных нефтепродуктов. А легкую часть полученных фракций отправляем на компаундирование.

Так как в Асюльской  нефти содержится большое количество парафиновых углеводородов. Это  позволяет получать из нее очень  качественное дизельное и реактивное топливо. Это обусловлено тем, что  парафиновые углеводороды придают  топливам высокий уровень цетанового числа и улучшают их воспламеняемость. Согласно ГОСТ 305 – 82 уровень цетанового числа дизельных топлив не должен быть больше 45 пунктов. От уровня цетанового числа зависит возможность сжатия дизельного топлива, а следовательно, его мощность и экономичность. Двигатели, работающие на топливе, полученном из Асюльской нефти, будут мягко  работать. Следовательно, это более  надежно и экономично.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Анализ бензиновой  фракции Асюльской нефти с  точки зрения ее использования  для производства автомобильных  бензинов

Чтобы решить поставленную задачу, необходимо проанализировать все показатели качества бензиновой фракции Асюльской нефти, приведенные  в таблице 8, и сравнить их с требованиями ГОСТ (ТУ) на автомобильные бензины  по этим же показателям, после чего сделать соответствующие выводы и принять решение по рациональному  использованию бензиновой фракции  Асюльской нефти.

Составим таблицу качественных показателей бензиновых фракций  Асюльской нефти и требования ГОСТ 2084 – 77 на автомобильные бензины  по этим показателям.

 

Таблица 8 – Сравнительная  характеристика качества бензиновой фракции  Асюльской нефти и требования ГОСТ 2084 - 77

Показатель	Справочные данные	Требования ГОСТ 2084 – 77	Примечание
1	2	3	4
Плотность при 20 °С, кг/м3	741	Ненорм. по опред. обяз.	По ГОСТ Р 51105 – 97 плотность 700 – 750 до 725 – 780 кг/м3
Фракционный состав, °С: - начало кипения	62	Не ниже 35	Соответствует
- 10% выкипает при температуре	75	Не выше 70/55**	Не соответствует
- 50 % выкипает при температуре	122	Не выше 115/100	Не соответствует

Продолжение таблицы  8

1	2	3	4
- 90 % выкипает при температуре	180	Не выше 180/160	Соответствует/не соответствует
Содержание серы, %	0,37	Не более 0,1	Не соответствует
Октановое число (мм)	45,0	Не менее 76	Не соответствует

 

              *По ГОСТ Р 51105 – 97 плотность  нормируется для бензинов Нормаль  – 80 в пределах 700 – 750 кг/м³; для Регуляр – 91, Премиум  - 95 и Супер 98 в пределах 700 – 750 кг/м³.

** В числителе для летнего,  а в знаменателе для зимнего  вида бензинов.

Анализ данных, приведенных  в таблице 8 показывает, что бензиновая фракция Асюльской нефти (н.к. – 200 °С) по уровню плотности удовлетворяет  требованиям ГОСТ Р 51105 – 97 на автомобильные  бензины всех марок.

По фракционному составу  бензиновая фракция Асюльской нефти  соответствует начальной и 90 % - ой точке выкипания для зимнего  сорта бензина.

Точки фракционного состава: 10 %, 50 % и 90 % выкипания значительно  выше требований ГОСТ 2084 – 77 на автомобильные  бензины, и соответствует требованиям 10 % и 90 % точкам выкипания. 10 % точка соответствует 2  - му классу испаряемости и 90 % точка  соответствует 1 - му классу испаряемости (не выше 70 °С и не выше 190 °С). Точка 50 % выкипания не соответствует и  этому ГОСТу.

Следовательно, надо исправить  фракционный состав бензиновой фракции  Асюльской нефти:

1. Начало кипения бензиновой фракции, получаемой из любой нефти обеспечивается правильным управлением режимных показателей вывода бензиновых фракций из сепаратора, связанного с верхом ректификационной колонны, из которой выводятся пары бензина.
2. По началу кипения данная бензиновая фракция удовлетворяет ГОСТу, следовательно, его не нужно изменять.

Так как по температуре  кипения некоторых промежуточных  фракций представленная бензиновая фракция Асюльской нефти не удовлетворяет  требованиям ГОСТ 2084 – 77, то необходимо провести компаундирование (смешение) данной фракции с бензиновой фракцией другой партии, имеющей запас качества по данному показателю (т.е. по температуре  выкипания при 10, 50 и 90 %).