Снижение образования отложений в технологическом оборудовании при переработке нефтяного и газоконденсатного сырья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Сальникова Татьяна Владимировна

• Сальникова Татьяна Владимировна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Сальникова Татьяна Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ИССЛЕДОВАНИИ ПРОБЛЕМЫ ОТЛОЖЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ

1.1 Представление об углеводородном сырье как о нефтяной дисперсной системе

1.2 Проблемы от образования отложений в технологическом оборудовании

1.2.1 Возможные причины образования отложений из углеводородного сырья в технологическом оборудовании и на поверхности теплообмена

1.2.2 Виды отложений в технологическом оборудовании нефтегазоперерабатывающих предприятий

1.3 Методы предотвращения и устранения отложений в технологическом оборудовании

1.3.1 Традиционные методы предотвращения и устранения отложений в технологическом оборудовании

1.3.2 Волновые методы предотвращения и устранения отложений в

технологическом оборудовании

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика тяжелых и легких компонентов углеводородного сырья (дизельные фракции и мазут) и применяемых реагентов

2.2 Спектроскопические методы анализа углеводородного сырья

2.3 Методы подготовки и анализа объектов исследования

2.4 Методика количественного анализа отложений, образующихся в технологическом оборудовании

2.5 Методика качественного анализа отложений, образующихся в технологическом оборудовании

2.6 Проточная установка для воздействия на нефтяное и газоконденсатное сырье магнитным и ультразвуковым полями

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗУЧЕНИЯ СКЛОННОСТИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ К ОБРАЗОВАНИЮ ОТЛОЖЕНИЙ

3.1 Анализ состава отложений из технологического оборудования процессов первичной переработки углеводородного сырья

3.2 Механизм образования отложений различной природы в технологическом оборудовании

3.3 Изучение влияния различных факторов на дисперсные и физико-химические свойства нефтяного и газоконденсатного сырья

3.3.1 Влияние времени хранения смесей дизельной фракции и мазута с технологическими добавками и осадками из технологического оборудования при термостатировании на физико-химические свойства модельных смесей нефтяного и газоконденсатного сырья

3.3.2 Влияние постоянного магнитного поля на свойства модельных смесей нефтяного и газоконденсатного сырья

3.3.3 Влияние ультразвукового воздействия на свойства модельных смесей нефтяного и газоконденсатного сырья

3.4 Изучение влияния различных факторов на склонность к образованию отложений из модельных смесей нефтяного и газоконденсатного сырья при термостатировании

3.4.1 Влияние технологических добавок и осадков из технологического оборудования на количество отложений из модельных смесей углеводородного сырья при термостатировании

3.4.2 Оценка эффективности магнитного воздействия при термостатировании для снижения образования отложений из модельных смесей углеводородного сырья в технологическом оборудовании

3.4.3 Оценка эффективности ультразвукового воздействия при термостатировании для снижения образования отложений из модельных смесей углеводородного сырья в технологическом оборудовании

3.4.4 Влияние комбинированного волнового воздействия на склонность модельных смесей углеводородного сырья к образованию отложений при

термостатировании

3.5 Оценка применения волновых методов воздействия на углеводородное

сырье при борьбе с отложениями

ГЛАВА 4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СПОСОБА СНИЖЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ОТЛОЖЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ НА ОСНОВЕ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА УГЛЕВОДОРОДНОЕ СЫРЬЕ И ЕГО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

4.1 Разработка мероприятий по снижению образования отложений в технологическом оборудовании при переработке нефтяного и газоконденсатного сырья

4.2 Оценка экономической и экологической эффективности мероприятий по снижению образования отложений в технологическом оборудовании

посредством волнового воздействия

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

148

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Снижение образования отложений в технологическом оборудовании при переработке нефтяного и газоконденсатного сырья»

Актуальность темы исследования

В нефте- и газоперерабатывающей промышленности используется широкий спектр оборудования, которое загрязняется из-за сложной природы нефтяного и газоконденсатного сырья и продуктов его переработки и условий технологического процесса. Образующиеся отложения влияют на производительность и рентабельность технологического процесса в целом, в том числе приводят к повышению затрат на инвестиции и на техническое обслуживание. Эксплуатационные расходы, связанные с отложениями, например, в теплообменниках нефте- и газоперерабатывающих заводов обычно включают в себя повышенные потребности в топливе, повышенные выбросы CO2 от работающего технологического оборудования, снижение эффективности перекачки и производительности по продуктам. Мировой опыт экплуатации установок переработки нефтяного и газоконденсатного сырья показывает, что проблемы, вызванные образованием отложений в технологическом оборудовании, оцениваются в сотни миллиардов рублей. Кроме того, известно, что на отечественных и зарубежных нефтеперерабатывающих заводах отложения являются причиной выброса более 180 000 тонн CO2 в атмосферу ежегодно.

В соответствии с Энергетической стратегией развития России до 2035 года предусмотрен переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, а также согласно Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2030 года предусмотрены жесткие нормы предельного уровня загрязнения окружающей среды, что должно способствовать разработке и внедрению более экологически эффективных технологий или изъятию опасных веществ из отходов. Исходя из вышеизложенного, очевидно, что применение технологий по предотвращению образования отложений позволит решить проблемы энергетики и окружающей среды одновременно. Но в отечественной и зарубежной литературе наибольшее количество исследований направлено на

борьбу с образованием асфальто-смолопарафиновыми отложениями, а эффективных технологических приемов уменьшения образования «низкотемпературных» или «высокотемпературных» отложений в технологическом оборудовании нефте- и газопереработки недостаточно. Известно, что в последнее время на этапах добычи, транспортировки и подготовки углеводородного сырья широко применяются физические методы воздействия. Следовательно, исследование применения низкоэнергетических ультразвукового и магнитного полей для снижения образования «низкотемпературных» или «высокотемпературных» отложений в технологическом оборудовании при переработке нефтяного и газоконденсатного сырья является актуальным.

Степень разработанности темы исследования

Проблемами образования отложений в технологическом оборудовании занимается ряд зарубежных ученых: Polley G.T, Yeap B.L., Wilson D.I., Watkinson A.P., Smaili F.; Srinivasan M., Epstein N., Saleh Z., Coletti F. В России вопросам образования отложений в технологическом оборудовании в разные году уделяли внимание Галимова А.М., Сазонова А.А., Вартапетян А.Р., Тыщенко В.А., Исмаилова О.Ю., Мельник Д.К., Малахатко Я.К., Мухамадеева Д.Х., Бронникова М.В., Кононова О.В., Агакова В.Г. и др. Вместе с этим следует отметить, что существует несколько причин, по которым проблема образования отложений в технологическом оборудовании до сих пор не решена. Между исследователями возникают разногласия по вопросу механизма образования отложений, относительного того, что представляют собой предшественники загрязняющих веществ, о месте протекания реакций (находятся ли они в объеме жидкости или на поверхности трубки) и о химической структуре частиц, составляющих отложения в технологическом оборудовании. Однако существует общее мнение о том, что уменьшение загрязнений в теплообменном оборудовании может быть достигнуто только при условии лучшего понимания процессов, лежащих в основе образования отложений.

Цель и основные задачи исследования

Разработка способа снижения количества «низкотемпературных» и «высокотемпературных» отложений в теплообменном и массообменном оборудовании посредством низкоэнергетических волновых воздействий (постоянное магнитное поле, ультразвук) на нефтяное и газоконденсатное сырье, на примере его тяжелых и легких компонентов, а именно: мазута и дизельной фракции. В данной работе определены и решены следующие задачи:

1. Провести сравнительный анализ состава отложений из промыслового и технологического оборудования переработки газового конденсата.

2. Изучить влияние технологических добавок (деэмульгатора, ингибитора коррозии) и осадков из технологического оборудования на физико-химические и дисперсные свойства нефтяного и газоконденсатного сырья и его склонность к образованию отложений.

3. Изучить влияние параметров магнитного воздействия (магнитная индукция 0,3 Тл, скорость движения потока через магнитный активатор 0,4 м/с) на дисперсные и физико-химические свойства нефтяного и газоконденсатного сырья при введении в него технологических добавок и осадков из технологического оборудования.

4. Изучить влияние параметров ультразвукового воздействия (частота ультразвуковых колебаний 50 кГц, мощность 100 Вт, время обработки 15 мин) на дисперсные и физико-химические свойства нефтяного и газоконденсатного сырья при введении в него технологических добавок и осадков из технологического оборудования.

5. Разработать методику количественной оценки образования отложений из нефтяного и газоконденсатного сырья.

6. Разработать адаптированную методику определения компонентного состава отложений из нефтяного и газоконденсатного сырья.

7. Изучить совместное влияние технологических добавок, осадков из технологического оборудования и волнового воздействия (магнитная индукция 0,3 Тл, скорость движения потока через магнитный активатор 0,4 м/с, частота ультразвуковых колебаний 50 кГц, время обработки 15 мин, мощность 100 Вт) на склонность к образованию отложений из нефтяного и газоконденсатного сырья.

8. Предложить механизм образования отложений в технологическом оборудовании при атмосферной перегонке нефтяного и газоконденсатного сырья.

9. Провести технико-экономическую оценку практической реализации результатов исследования и предложить рекомендации по их внедрению.

Научная новизна:

1. Установлено, что при введении технологических добавок (деэмульгатора Геркулес, ингибитора коррозии Додиген) и осадков из технологического оборудования в нефтяное и газоконденсатное сырье происходит увеличение количества образовавшихся отложений в среднем на 71 % для мазутов и на 60 % для дизельных фракций.

2. Установлен сложный полиэкстремальный характер изменения физико-химических и дисперсных свойств дизельной фракции и мазута в зависимости природы технологических добавок и осадков из технологического оборудования в режиме термостатирования.

3. Впервые установлены зависимости по изменению количества отложений, образующихся из модельных смесей дизельной фракции и мазута в режиме термостатирования при волновом воздействии (магнитная индукция 0,3 Тл, скорость движения потока через магнитный активатор 0,4 м/с) и введении в него технологических добавок и осадков из технологического оборудования. Определено, что магнитное воздействие позволяет снизить количество образовавшихся отложений из дизельных фракций в среднем на 17 %, а из мазутов - на 23 %.

4. Впервые предложен механизм образования «низкотемпературных» и «высокотемпературных» отложений в технологическом оборудовании при переработке нефтяного и газоконденсатного сырья и дано обоснование магнитного воздействия на углеводородную дисперсную систему в присутствии технологических добавок и осадков из технологического оборудования.

5. Разработана методика исследования динамики процесса образования отложений из нефтяного и газоконденсатного сырья с определением количественных характеристик отложений с целью изучения влияния состава нефтепродуктов, а также природы и сочетания технологических добавок и осадков из технологического оборудования.

Практическая ценность и реализация в промышленности:

1. Разработан и запатентован способ снижения образования отложений в теплообменном оборудовании атмосферной перегонки газоконденсатного мазута посредством комбинированного волнового воздействия. Данный способ позволяет снизить количество образующихся отложений до 70 % (Патент РФ № 2808310).

2. Предложены мероприятия, позволяющие снизить образование отложений из нефтяного и газоконденсатного сырья на 87 % с применением магнитного и ультразвукового воздействия даже в присутствии технологических добавок и осадков из технологического оборудования. Предлагаемые мероприятия позволяют увеличить межремонтный цикл работы оборудования до 2 лет, улучшают показатели технологического процесса и снижают негативное воздействие на окружающую среду за счёт меньшего количества отходов. Планируемый экономический эффект от внедрения предложенных мероприятий на действующих производствах до 30 млн руб/год (акт о внедрении прилагается).

3. Разработанная методика исследования динамики процесса образования отложений из нефтяного и газоконденсатного сырья с определением количественных и качественных характеристик отложений

позволит повысить эффективность работы заводских лабораторий (акт о внедрении прилагается).

4. Основные положения и результаты работы используются в ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет» при проведении занятий по дисциплинам «Современные технологии и оборудование нефтегазоперерабатывающей отрасли», «Физико-химия нефтяных дисперсных систем», «Перспективные направления развития газо-и нефтеперерабатывающей промышленности» и при выполнении выпускных квалификационных работ студентами направления подготовки 18.03.01 «Химическая технология» (бакалавриат) и 18.04.01 «Химическая технология» (магистратура) (акт о внедрении прилагается).

Методология и методы исследования

Методология исследования базируется на изучении влияния технологических добавок, осадков из технологического оборудования и низкоэнергетического волнового воздействия на склонность нефтяного и газоконденсатного сырья к образованию отложений в технологическом оборудованиин на основе коксуемости, зольности, содержания механических примесей и среднего размера частиц дисперсной фазы. Изучение физико-химических и дисперсных свойств нефтяного и газоконденсатного сырья проведены в соответствии со стандартными методами анализа на базе лабораторий ФГБОУ ВО «АГТУ». Для определения группового состава нефтяного и газоконденсатного сырья применена ИК-спектроскопия с Фурье-преобразованием сигналов на базе лабораторий Уфимского государственного нефтяного технического университета. Для количественного анализа отложений из углеводородного сырья использована авторская методика. Качественный анализ отложений проводили по адаптированной методике.

Положения, выносимые на защиту:

- выводы по сравнительному анализу состава отложений из промыслового и технологического оборудования переработки газового конденсата;

- механизм образования «низкотемпературных» и «высокотемпературных» отложений в технологическом оборудовании при переработке нефтяного и газоконденсатного сырья;

- результаты исследования влияния технологических добавок и осадков из технологического оборудования на физико-химические и дисперсные свойства нефтяного и газоконденсатного сырья и его склонность к образованию отложений;

- результаты исследования влияния волнового воздействия (магнитная индукция 0,3 Тл, скорость движения потока через магнитный активатор 0,4 м/с, частота ультразвуковых колебаний 50 кГц, время обработки 15 мин, мощность 100 Вт) на склонность к образованию отложений из нефтяного и газоконденсатного сырья в присутствии технологических добавок и осадков из технологического оборудования;

- методика исследования динамики процесса образования отложений из нефтяного и газоконденсатного сырья с определением количественных и качественных характеристик отложений с целью изучения влияния состава нефтепродуктов, а также природы и сочетания технологических добавок и осадков из технологического оборудования.

Степень достоверности результатов

Определена и подтверждена необходимым и достаточным объёмом экспериментов, полученных в лабораториях с использованием современного оборудования и стандартных методов анализа, а также высокой сходимостью результатов исследований, которая получена в результате системного анализа проводимых экспериментов.

Апробация результатов исследования

Результаты исследования представлены и обсуждены в виде докладов на научной конференции профессорско-преподавательского состава АГТУ (г.

Астрахань, 2017, 2022, 2023), Международной научно-практической конференции «Новейшие технологии освоения месторождений углеводородного сырья и обеспечение безопасности экосистем Каспийского шельфа» (г. Астрахань, 2017, 2021, 2023), Всероссийской междисциплинарной научной конференци «Наука и практика» (г. Астрахань, 2017, 2019, 2020), Международной научно-практической конференции «Переработка углеводородного сырья: проблемы и инновации-2022» (г. Астрахань, 2022).

Публикации

Опубликовано 17 работ по материалам диссертации, в том числе 3 научных статьи в изданиях из перечня ВАК Министерства науки и высшего образования РФ, 1 научная статья в ведущих рецензируемых научных журналах баз данных Scopus и 1 патент.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и принятых в тексте списка сокращений. Работа изложена на 151 странице, включает 96 рисунков, 11 таблиц. Список литературы содержит 131 наименование.

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ИССЛЕДОВАНИИ ПРОБЛЕМЫ ОТЛОЖЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ

1.1 Представление об углеводородном сырье как о нефтяной дисперсной

системе

В современной науке получило распространение представление о нефти, ее фракциях и остатках, как о сложной коллоидно-дисперсной системе Дисперсное состояние является характерным для нефтяных систем как при нахождении их в пласте, так и в процессах добычи, транспортировки, переработки и других технологических операций с ними [1-4].

Основное свойство нефтяных дисперсных систем - это непрерывная многоуровневая самосборка и перестройка сложных наноагрегатов при изменении термодинамических условий под воздействием природных и техногенных факторов [5]. Но природа этих структурно-динамических переходов до сих пор полностью не изучена [6-13]. При этом начальные стадии фазообразования в нефтяных системах, на которых формируются наночастицы новой фазы, предопределяют контролируемое протекание нефтетехнологических процессов, а в ряде случаев и возможные осложнения, их сопровождающие (например, образование нежелательных отложений)

[14].

При протекании тех или иных процессов на НПЗ и не только, организовываются условия способствующие увеличению фазовых переходов, самой начальной стадией которого является появление дисперсной частицы.

Согласно теории фазовых переходов образование новой фазы происходит через стадии зарождения наночастиц критических размеров в исходной маточной среде и их последующего роста [15]. Поскольку начало роста наночастиц предшествует появлению осложнений в нефтетехнологических процессах, связанных с нежелательным формированием макроскопических отложений в порах пласта и/ или на стенках нефтетехнологического оборудования, то особое внимание уделяется

методам фиксации так называемых точек начала роста (onset) дисперсных частиц компонентов нефти при варьировании внешних условий, имитирующих изменения фазового состояния нефтяных систем [16]. При этом нельзя исключать, дальнейшее протекание таких процессов приведет к образованию полигетерофазных НДС.

Итогом фазовых переходов, при условиях позволяющих протеканию этих процессов (давление, температура, наличие тех или иных добавочных компонентов) является формирование сложной структурной единицы ССЕ [17].

ССЕ - дисперсная фаза НДС [18] в виде коллоидных частиц, которые седиментированы в дисперсионной среде из легких углеводородов. ССЕ состоят из ядра, включающего асфальтены и набора сольватных оболочек из смол и алканов [19, 20].

Дисперсную фазу нефти и нефтепродуктов можно представить в первом приближении в видесферической частицы, условно состоящей из трех компонентов: ядра, внутреннего слоя и внешнегослоя (рис. 1.1). Химический состав ядра и каждого слоя, их размеры определяются парамагнетизмом и силами взаимодействия в дисперсной частице [21].

дисперсная фаза (частица): 1 - ядро, 2 - внутренний слой оболочки, 3 - внешний слой оболочки, 4 - дисперсионная среда Рисунок 1.1 - Сложная структурная единица нефтяной дисперсной

системы

Образование дисперсных частиц и фазовые переходы могут происходить скачкообразно даже при малом изменении условия (температуры, давления, смешения, действия полей), вызывая существенное изменение физико-химических и дисперсных свойств. Важной особенностью НДС является "структурная память", благодаря которой система может находиться долгое время в метастабильном состоянии, характеристики которого определяются условиями предшествующего воздействия [22].

НДС можно подразделять по степени их дисперсности на классы: грубодисперсные, с размером частиц свыше 10-5 м, микрогетерогенные или

5 7

тонкодиспесрные (10- -10- м), ультрамикрогетерогенные или коллоидно-

7 9

дисперсные (10- -10-9 м). Элементы НДС и их соотношение друг к другу обусловливает поведение всей НДС при наложении внешнего воздействия. Чаще всего реальные НДС ввиду большого количества разнообразных компонентов являются многофазными или полигетерогенными.Наименьшее количество массы надмолекулярной структуры, способное к самостоятельному существованию, получило название простейшей (первичной) структурной единицы. Частицы дисперсной фазы НДС могут иметь различную форму от сферической до игольчатой. Ядром ССЕ могут выступать асфальтеновые соединения, высокомолекулярные полициклические соединения, кристаллы парафинов, механические примеси, карбены, карбоиды и низкомолекулярные летучие компоненты.Строение ССЕ зависит от компонентного состава и условий. В асфальто-смолистых НДС ядром дисперсной частицы выступают асфальтены, внутренняя часть сольватной оболочки представлена спиртобензольными смолами; периферическая часть - бензольными смолами,дисперсионная среда состоит из углеводородов с температурой кипения до 200 °С. ССЕ, ядра которых состоят из алканов или асфальтенов, отличаются переходом от дисперсного к молекулярному состоянию и наоборот.

Таким образом, ослабление межмолекулярных взаимодействий компонентоввнутри ССЕ, в частности, в сольватной оболочке, и усиление

межмолекулярных взаимодействий между ССЕ и углеводородами дисперсионной среды снижают подвижность НДС. Изменением соотношения сил межмолекулярного взаимодействия между компонентами НДС, можно контролировать свойства углеводородного сырья [19].

Изменение свойств углеводородного сырья при смешении носит сложный полиэкстремальный характер, что обусловлено вкладом сил межмолекулярного взаимодействия, вызывающих появление «избыточной» энергии в системе и образование надмолекулярных структур, а также прохождение фазовых переходов при изменении внешних условий [23]. Если увеличивать температуру в системе энергия, воспринимаемая надмолекулярной структурой, достигает прочности химической связи в молекуле соединений, в наиболее «слабом» месте такая связь разрывается с образованием свободных радикалов, обладающих неспаренным электроном, различающихся степенью сопряжения связей внутри них и, следовательно, активностью и стабильностью [19]. Для облегчения было принято называть структурные формирования нефтяной системы,состоящие из одинаковых молекул, и надмолекулярные фрагменты - ассоциативными комбинациями, а формирования из разнотипных молекул и молекулярных фрагментов -агрегатными комбинациями. Иными словами ассоциативными и агрегативными комбинациями называются формирования полученные при взаимодействии молекул углеводородных и не углеводородных компонентов нефтяных систем. Качество и состав ассоциативных и агрегативных комбинации в зависимости от внешних факторов может изменяться в широком интервале. В какую именно сторону изменится качество и состав комбинаций зависит от длительности и интенсивности воздействия на комбинации [1, 24-28].

1.2 Проблемы от образования отложений в технологическом оборудовании 1.2.1 Возможные причины образования отложений из углеводородного сырья

в технологическом оборудовании и на поверхности теплообмена

Для выбора рациональных средств минимизации загрязнения важно идентифицировать виды предшественников отложений, определить, как и где зарождаются отложения и что управляет их накоплением на поверхности технологического обрудования. Между исследователями существуют разногласия относительно механизмов, участвующих в образовании отложений, относительно того, что представляют собой предшественники загрязняющих веществ, о месте протекания реакций (находятся ли они в объеме жидкости или на поверхности теплообмена) и даже о химической структуре частиц, составляющих наличие загрязняющих отложений [29-31]. Однако существует общее мнение о том, что уменьшение загрязнения в технологическом оборудовании может быть достигнуто только при условии лучшего понимания лежащей в их основе науки [32].

Но при этом определение предшественников отложений при переработке многокомпонентного углеводородного сырья является очень сложной задачей. Например, на установках первичной переработки нефти первопричинами образования отложений могут быть:

1. взвешенные примеси, такие как грязь, глина, песок, которые оседают на поверхности оборудования;

2. попадание кислорода из резервуаров для хранения может к протеканию процессов окисления с образованием растворимых и нерастворимыхсмол [33];

3. изменение давления и температуры, а также состава нефтяной дисперсной системы асфальтены или смолы выпадают в осадок;

4. изменение термогидравлических условий пристеночных областей в зависимости от скорости потока [34,35];

5. растворимые частицы серы адсорбируются наметаллической поверхностиоборудования и блокируют доступ ингибитора коррозии [36];

6. высококипящиекомпоненты нефти подвергаются термическому разложению с образованием кокса [37].

В виду сложного строения нефтяных дисперсных систем, даже если с помощью химических и физических характеристик могут быть идентифицированы первопричины образования отложений, чрезвычайно трудно определить их точную роль в этом процессе [38, 39].

В общем виде механизм формирования отложений включает три стадии:

1. Образование в сырье в результате реакций растворимых предшественников отложений.

2. Образование нерастворимых загрязняющих веществ, которые затем осаждаются на поверхности теплопередачи.

3. Старение отложений, обусловленное химическими и физическими изменениями ввиду высоких температур стенок аппарата [40].

На рисунках 1.2-1.4 представлены возможные варианты образования отложений из углеводородного сырья.

а) б)

А - ССЕ, Б - предшественники осадкообразования, В - отложение частиц на поверхности

теплообмена, Г - отложения Рисунок 1.2 - Механизм образования отложений при зарождении в объеме

углеводородного сырья В объеме жидкой фазы происходит формирование предшественников осадкообразования, причем на рисунке 1.2 а образование нерастворимых

загрязняющих веществ происходит на поверхности стенки аппарата, а на рисунке 1.2 б - в самом объеме жидкой фазы.

а) б)

Рисунок 1.3 - Механизм образования отложений при зарождении в

пристеночной области Образование предшественников осадкообразования происходит в пристеночной области, при этом формирование отложений на рисунке 1.3 а происходит на поверхности теплопередачи, а на рисунке 1.3 б в самой пристеночной области.

Рисунок 1.4 - Механизм образования отложений при зарождении на

поверхности теплопередачи На рисунке 1.4 представлен механизм формирования отложений в случае возникновения предшественников осадкообразования на поверхности теплопередачи.

Очень часто анализ отложений выявляет компоненты только нескольких реакций, что исключает возможность установления связи между предшественниками и отложениями, тем самым делая практически невозможным идентификацию основных механизмов загрязнения [41].

Наиболее вероятно, что за формирование отложений на самом деле отвечает комбинация механизмов (смешанное механизм), что еще больше усложняет задачу выявления причин данного процесса [42,43].

Скорость загрязнения является сложной функцией состава нефти, температуры и содержания твердых частиц. Для более легких сырых нефтей при относительно низких температурах загрязнение связано с концентрацией твердых частиц (ила, продуктов коррозии и т.д.), имеет относительно слабую температурную зависимость и может быть уменьшено за счет высоких скоростей и удаления из нефтяных дисперсных систем твердых частиц.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сальникова Татьяна Владимировна, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Унгер, Ф.Г. Наносистемы, дисперсные системы, квантовая механика, спиновая химия / Ф.Г. Унгер, Л.Н. Цыро, Л.Н. Андреева. - Томск: ТМЛ-Пресс, 2010. - 259 с. - Текст: непосредственный.

2. Cisneros-Devora,R. A theoretical study of crude oil emulsions stability due to supramolecular assemblies / R. Cisneros-Devora, R. Ceron-Camacho,E. Soto-Castruita [et al]// Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. - 2019. - V. 567. - N. 20. -P. 121-127.

3. Sun,H.Rheological properties and viscosity reduction of South China Sea crude oil / H. Sun,X. Lei, B. Shen [etal] //JournalofEnergyChemistry. - 2018.

- V. 27. - N. 4. -P. 1198-1207.

4. Семихина, Л. П. Влияниетемпературы и напряжения сдвига на реологические свойства нефтяных дисперсных систем / Л.П. Семихина, А.М. Пашнина, И.В. Ковалева, Д.В. Семихин. - Текст: непосредственный// Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. - 2018. - Т. 4. - № 3.

- С. 36-52.

5. Злобин,А.А. Изучение структурной организации нефтяных дисперсных систем/ А.А. Злобин. - Текст: непосредственный // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. - 2015. - № 17. - С. 41-53.

6. Kashaev, R.S. Structural-Dynamic Phase Transitionsin Petroleum Disperse Systems / R.S. Kashaev // Petroleum Chemistry. - 2019. -V. 59. -P. 143-150.

7. Wang, H. Pore morphology and fractal dimension of ash deposited in catalyst diesel particulate filter /H. Wang, J. Tan, Y. Ge [et al] //Environ Sci Pollut Res Int. - 2020. - V. 27 (10). - P. 11026-11037.

8. Safieva, R.Z. Systems Analysis of the Evolution of Views on Oil Systems: From Petroleum Chemistry to Petroinformatics /R.Z. Safieva, V.D. Mishin // Petroleum Chemistry. - 2021. -V. 61(5). - P. 539-554.

9. Telekova, L.R. Fractal structures in oil disperse systems / L.R. Telekova,

A.V. Diyakovskaya // Journal of Technical and Natural Sciences. -2019. - V. 5(14). - P. 9-15.

10. Ролдугин, В.А. Фрактальные структуры в дисперсных системах /

B.А. Ролдугин. - Текст: непосредственный // Успехихимии. - 2003. -Т. 72. -№ 10. -С. 931-959.

11. Abdurakhmanov, A.A. Fractal modeling of oil and gas saturation of systems / A.A. Abdurakhmanov, S.A. Anarova // International Conference on Advance Research in Humanities, Sciences and Education. - 2022. P. 102-105.

12. Tukhvatullina, A.Z. Supramolecular structures of oil systems as the key to regulationof oil behavior / A.Z. Tukhvatullina, E.E. Barskaya, V.N. Kouryakov [etal] // Journalof petroleum and environmental biotechnology. - 2013. - V. 4. -No

4. - P. 152-160.

13. Кадиев,Х.М. Моделирование надмолекулярной структуры нефтяных дисперсных систем / Х.М. Кадиев, А.М. Гюльмалиев, М.Х. Кадиева, С.Н. Хаджиев. - Текст: непосредственный // Нефтехимия. - 2018. -Т. 58. - № 5. - С. 558-563.

14. Simon, S. A critical updateof experimental techniques of bulk and interfacialcomponents for fluid characterization with relevanceto well fluid processing and transport / S. Simon, J. Ruwoldt, J. Sjoblom // Advances inColloid and Interface Science. - 2020. - V. - 277. - P. 102-210.

15. Cемихина, Л.П. Подобие реологических свойств и фазовых переходов в нефтяных и мицеллярных дисперсных системах / Л.П. Семихина, И.В. Ковалева, Е.С. Демин, Д.В. Семихин. - Текст: непосредственный// Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. - 2019. - Т.

5. - № 1. - С. 10-26.

16. Safieva, R.Z. Control of Initial Phase-Forming Stages in Oil Disperse Systems / R.Z. Safieva// Chemistry and Technology of Fuels and Oils. - 2020. -V. 56. - P. 205-211.

17. Сюняев, З.И. Нефтяные дисперсные системы / З.И. Сюняев, Р.З. Сюняев, Р.З. Сафиева. - М.: Химия, 1990. - 226с. - Текст: непосредственный.

18. Сафиева,Р.З. Физико-химия нефти. Физико-химические основы технологии переработки нефти. / под ред. КошелеваВ.Н. -М.: Химия, 1998. -448 с. Текст: непосредственный.

19. Kashaev, R.S. Structural Dynamic Ordering and the Pair Potential of Interparticle Interactions / R.S. Kashaev //RussianJournalofPhysicalChemistry. -

2019. V. 93. - P. 1497-1504.

20. Мальцева, А.Г.Современные представления о строении нефти и нефтяных дисперсных системах / А.Г. Мальцева, А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов. - Текст: электронный // Научный электронный архив. - 2015 http://econf.rae.ru/article/8315(дата обращения 05.12.2022)

21. Pivovarova N.A. Use of wave effect in processing of the hydrocarbonic raw material / N.A.Pivovarova // Petroleum Chemistry. - 2019. - V. 59. - P. 559569.

22. Чернышева, Е. А. Повышение эффективности процесса перегонки нефти на НПЗ путем предварительного оптимального смешения сырья (обзор) / Е. А. Чернышева, И. В. Пискунов, В. М. Капустин // Нефтехимия. -

2020. - Т. 60, № 1. - С. 3-19.

23. Капустин В.М., Чернышева Е.А., Глаголева О.Ф. и др. Неаддитивные изменения свойств углеводородных систем при смешении / В. М. Капустин, Е. А. Чернышева, О. Ф. Глаголева [и др.] // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. - 2017. - № 4. - С. 3-9

24. Сафиева, Р.З. Нефтяные дисперсные системы; состав и свойства / Р.З. Сафиева. - М.: Химия, 1996. - 328 с. - Текст: непосредственный.

25. Alatortsev, E.I. New Approaches to Study of Thermodynamic Parameters of Oil Disperse Systems / E.I. Alatortsev, S.A. Leont'eva, V.A. Mityagin // Chem Technol Fuels Oils. - 2017. - V. 53. - P. 700-704.

26. Туманян, Б.П. Научные и прикладные аспекты теории нефтяных дисперсных систем / Б.П. Туманян. - М.: ООО «ТУМАГРУПП». Издательство «Техника», 2000.- 336 с. - Текст: непосредственный.

27. Kemalov, A.F. Studying the structure of difficult structural unit of high-viscosity oil of the Zyuzeevskoye field by means of structural and dynamic analysis on the basis of a NMR and rheological researches / A.F. Kemalov, R.A. Kemalov, D.Z. Valiev // Oil Industry. - 2013. - V. 2. - P. 63-65.

28. Bo, C. Influence of Microwave Processing of Heavy Stock Oil on Oil Fluidity /C. Bo, S.N. Chelintsev // Chem Technol Fuels Oils. - 2020. - V. 55. - P. 712-719.

29. Shalygin, A.S. Chemical heterogeneity of deposits formed in the flocculant fow from grude oil According to FTIR microscopy and chemical imaging / A.S. Shalygin, E.S. Milovanov, S.S. Yakushkin [et al] //. Petroleum Chemistry. - 2021. - V. 61. - P. 1011-1018.

30. Kuruneru, S. Application of porous metal foam heat exchangers and the implications of particulate fouling for energy-intensive industries / S. Kuruneru, K. Vafai, E. Sauret // Chemical Engineering Science. - 2020. - V. 228(12). - P. 115968.

31. Тыщенко В.А. и др. Моделирование процесса образования отложений, вызванных применением формальдегидсодержащих поглотителей сероводорода / В.А. Тыщенко // Технологии нефти и газа. -2017. - №. 2. - С. 14-17.

32. Singh, P. Crude Oil Foulant Deposition Studiesona Heated Surface Using a Novel Batch Stirred Coupon Test Rig. / P. Singh, S.Krishnaswamy, K.Ponnani [et al] // International Journal of Chemical Engineering. - 2022. -V. 2022. -P. 1-10.

33. Asomaning, S. Petroleum stability and heteroatom species effects in fouling of heat exchangers by asphaltenes / S. Asomaning, A. P. Watkinson // Heat Transfer Engineering. - 2000. - V. 21. - I. 3. - P. 10-16.

34. Imen, K. CFD investigation of fouling mechanisms in the crude oil preheat network / K. Imen, Y. Mahdi // Heat and Mass Transfer. - 2021.- V. 57(9).- P. 1-14.

35. Wang, W. Deposition from a sour heavy oil under incipient coking conditions: wall shear stress effects and mechanism / W. Wang, A.P. Watkinson // Proceedings of International Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning. 2015. - P. 65-73.

36. Федоров И.И. и др. Образование нетипичных сероорганических отложений в теплообменном оборудовании установок первичной переработки нефти / И. И. Федоров, К. В. Беркович, Е. С. Вандышева [и др.] // Инновации и "зелёные" технологии в газохимии и нефтепереработке : Всероссийский научно-практический семинар: сборник материалов и докладов. - Самара: ГБУК "Самарская областная универсальная научная библиотека", 2023. - С. 113-118.

37. Watkinson, A.P. Deposition from Crude Oils in Heat Exchangers A.P. Watkinson // Heat Transfer Engineering.- 2007. -V. 28:3. -P. 177-184.

38. Rehman,O.u. Modeling Strategies for Crude Oil-Induced Fouling in Heat Exchangers: A Review / O.u. Rehman,M.G. Ramasamy, N.E.M. Rozali [et al]// Processes. - 2023. -V. 11. -P. 1036.

39. Yang, J. Computational fluid dynamics studies on the induction period of crude oil fouling in a heat exchanger tube / J. Yang// International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2020.- V. 159. -P. 120-129.

40. Ishiyama, E.M. Quantifying implications of deposit aging from crude refinery preheat train data/ E.M. Ishiyama, E. Falkeman, D. Ian Wilson, S. John Pugh // Heat Transfer Engineering. -2020. - V. 41:2. - P. 115-126.

41. Rammerstorfer, E. The kinetics and mechanisms of fouling in crude oil heat transfer / E. Rammerstorfer, T. Karner, M. Siebenhofer // Heat Transfer Engineering. -2020. - V. 41(8). -P. 691-707.

42. Coletti,F. Basic Science of the Fouling Process / F. Coletti, B.D. Crittenden, S. Macchietto // Crude Oil Fouling. - 2015. - P. 23-50.

43. Behranvanda,E. А comprehensive investigation of refinery preheaters foulant samples originated by heavy crude oil fractions as heating fluids / E. Behranvanda, M.R. Mozdianfarda, E. Diaz-Bejaranob [et al] // Fuel. - 2018. - V. 224. -P. 529-536.

44. Перевощиков, С.И. Диагностика состояния внутренней полости газопроводов / С.И. Перевощиков. - Текст: непосредственный // Известия вузов. Нефть и газ. - 2017. - № 4. - С. 104-111.

45. Obaidi, Y. Al. Method and Device for Quantitative Measurement of Crude Oil Fouling Deposits of Several Crude Oils and Blends at a Higher Temperature and the Impact of Antifoulant Additives / Y.Al. Obaidi, M. Kozminski, J.D. Ward // Energy Fuels. - 2018. -V. 32.- I. 6. - P. 6782-6787.

46. Stratiev, D. Intercriteria analysis to diagnose the reasons for increased fouling in a commercial ebullated bed Vvcuum residue hydrocracker / D. Stratiev, I. Shishkova, R. Dinkov [et al] // ACS Omega. - 2022. - V. 7(34). -P. 3046230476.

47. Ахметов, С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа / С.А. Ахметов. - Уфа: Гилем, 2002. -672 с. - Текст: непосредственный.

48. Чеботников, В.А. Моделирование образования АСПО на стенках насосно-компрессорных труб в зависимости от различных параметров режима работы / Чеботников В.А., Галикеев Р.М. - Текст: непосредственный // Нефтепромысловое дело. - 2010.- №4. - С. 44-47.

49. Агаев, С.А. Парафиновые отложения в условиях добычи и депрессорные присадки для их ингибирования / С.А. Агаев, Е.О. Землянский, А.Н. Гребнев и др. - Текст: непосредственный // Журнал прикладной химии. -2006. - Т. 79. - № 8. - С. 1373 - 1378.

50. Татьянина, О.С. Исследование условий образования отложений в системе транспорта нефти / О.С. Татьянина, Р.З. Сахабутдинов, Ф.Р. Губайдуллин. - Текст: непосредственный// Нефтепромысловое дело. - 2008. - № 8. - С. 43 - 46.

51. Араримех, А. Образование воска в нефтепроводах / А. Араримех, Д.П. Чакрабарти и др. - Текст: непосредственный // Международный журнал многофазного потока. - 2011. -С. 671 - 694.

52. Баймухаметов, М.К. Совершенствование технологий борьбы с АСПО в нефтепромысловых системах на месторождениях Башкортостана: автореф. дис. канд. техн. наук: 25.00.17 / М.К. Баймухаметов. - Уфа, 2005. 24 с. - Текст: непосредственный.

53. Li, H. Molecular characterization of naphthenic acids and naphthenates in the oil sludge: acase study in Bohai Basin, China / H. Li, S. Li, J. Wu [et al] // Energy & Fuels. - 2022. - V. 36. -P. 14907-14912.

54. Тронов, В.П. Механизм образования смолопарафиновых отложений и борьба с ними / В.П. Тронов. - М.: Недра, 1966. -192 с. - Текст: непосредственный.

55. Кирбижекова, Е.В. Влияние содержания и минерализации водной фазы эмульсий на состав асфальтосмолопарафиновых отложений // диса канд. хим. наук: 02.00.13 / Е.В. Кирбижекова. - Томск, 2013. - 136 с. - Текст: непосредственный.

56. Groysman, A. Corrosion problems and solutions in oil,gas, refining and petrochemical industry /A. Groysman // Koroze a ochrana materialu - 2017 - V. 61 (3). - P. 100-117.

57. Mason, T.G. Asphaltene nanoparticle aggregation in mixtures of incompatible crude oils / T.G. Mason, M.Y. Lin // Physical Review E. - 2003. - V 67. - Iss. 5.- P. 1.

58. Glagoleva, O.F. Improving the Efficiency of Oil Treating and Refining Processes (Review) /O.F. Glagoleva, V.M. Kapustin // Pet. Chem. - 2020. -V. 60. - P. 1207-1215.

59. Gulieva, N.K. Composition and properties of deposits formedon the internal surface of oil pipelines / N.K. Gulieva, I.I. Mustafaev, A.A. Sabzaliev, R.G. Garibova // Journal of Applied Spectroscopy. - 2018. - V. 85. - P. 103-108.

60. Valiev, D.Z. Regulating temperature of oil saturation with paraffins to avoid asphaltene,resin and paraffin substances deposition during oil production / D.Z. Valiev, R A Kemalov,A.F. Kemalov // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. -2019. -. Р. 1-7.

61. Akbardze, K. Asphaltenes: problems and perspectives / K. Akbardze, A. Hamami, A. Harrat [et al] // Oil and gas review. - 2007. -V. 7. - P. 28-53.

62. Agrawala, M. An Asphaltene Association Model Analogous to Linear Polymerization / M. Agrawala, H.W. Yarranton // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2001. - V. 40.- № 21. - P. 4664-4672.

63. Узун К.П., Чернышева Е.А. Применение дисульфидного масла для удаления парафинистых отложений на оборудовании установок стабилизации конденсата / К.П. Узун, Е.А. Чернышева, Т.А. Курякова, Л.В. Межуева // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2019. - Т. 81, № 3(81). - С. 249-254.

64. Gawel, I. Effect of asphaltenes on hydroprocessing of heavy oils and residua / I. Gawel, D. Bociarska, P. Biskupski // Applied Catalysis A: General. -2005. -V. 295. - I. 1.P. 89-94.

65. Tirado, A. A batch reactor study of the effect of aromatic diluents to reduce sediment formation during hydrotreating of heavy oil / A. Tirado, J. Ancheyta // Energy Fuels. - 2018. -V. 32(1). - P. 60-66.

66. Ishiyama, E.M.The effect of fouling on heat transfer, pressure drop and throughputin refinery preheat trains: optimisation of cleaning schedules / E. M. Ishiyama, W. R. Paterson, D. I. Wilson // Proceedings of 7th International Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning -Challenges and Opportunities. - 2007. - V. 5. - P. 47-56.

67. Patil, P.D. Fouling diagnosis of pennsylvania grade crude blended with opportunity crude oils in a refinery crude unit's hot heat exchanger train / P. D. Patil, M. Kozminski, J. Peterson, S. Kumar // Industrial & Engineering Chemistry Research.- 2019. -V. 58 (38). -P. 17918-17927.

68. Shank,R. Chemical cleaning of crude oil fouling deposits; applying the coke spectrum / R. Shank,T. McCartney // Heat Transfer Engineering. - 2023. - P. 1-14.

69. Yan, Z. A critical review on fouling influence factors and antifouling coatings for heat exchangers of high-salt industrial wastewater / Z. Yan, D. Zhou, Q. Zhang, [et al].// Desalination. - 2023. - V. 553. - P. 116504.

70. Галимов, А.М. Определение участков в кожухотрубчатом теплообменном аппарате, подверженных образованию отложений / А.М. Галимов. - Текст: непосредственный // Вестник современных исследований. - 2018. - № 5.3 - С. 400-402.

71. Сазонов, А.А. Образование отложений в секциях аппаратов воздушного охлаждения и рефлюксных емкостях установок ЭЛОУ-АВТ / А.А. Сазонов, В.А. Колпаков, Е.П. Лукьянов. - Текст: непосредственный // Промышленный сервис. - 2015. - № 3(56). - С. 24-25.

72. Вартапетян, А.Р. О проблеме образования нетипичных сероорганических отложений в теплообменном оборудовании установок первичной переработки нефти / А.Р. Вартапетян, А.А. Зуйков, А.Н. Монахов, И.И. Федоров. - Текст: непосредственный // Научно-технический вестник ОАО «НК РОСНЕФТЬ». - 2016. - № 4 (45). - С. 82-86.

73. Татаринцев, В.А. Повышение эффективности работы теплообменных аппаратов с внутритрубными отложениями / В.А. Татаринцев. - Текст: непосредственный // Вестник Южно-Уральского государсвтенного университета. Серия энергетика. - 2021. - Т. 21. - № 3. -С. 5-13.

74. Исмаилов, О.Ю. Изучение условия образования отложений в трубках теплообменных аппаратов / О.Ю. Исмаилов, Т.З. Рахмонов . - Текст: непосредственный //Химическая промышленность. - 2017. - Т. 94. - № 2. -С. 74-77.

75. Патент 2707509 РФ, Усовершенственный способ конверсии тяжелого углеводородного сырья. № 2017135386: заявлено 16.02.2016: дата

публикации - 05.04.2019 / Дрейар М., Фенье Ф., Маркеш Ж., Морель Ф., бюл. № 33.

76. Stanislaus, A. Investigation of the mechanism of sediment formation in residual oil hydrocracking process through characterization of sediment deposits / A. Stanislaus, A. Hauser, M. Marafi // Catalysis Today. - 2005. - V. 109. - I. 1-4. -P. 167-177.

77. Pavlovs, S. Аnomalies of joule heat, thermal and turbulent flow fields in clogged industrial channel induction furnaces / S. Pavlovs [et al] // XVIICongressUIE . - 2012.

78. Мельник, Д.К. Уменьшение коксообразования в колонне предфракционирования / Д.К. Мельник, М.Ю. Сарилов. - Текст: непосредственный // материалы конф. Молодежь и наука: актуальные проблемы фундаментальных и и прикладных исследований, - 2021. - С. 108110.

79. Williams, D.C. Mechanism and control of buildup phenomenon in channel induction and pressure pouring furnaces-Part 1 / D.C. Williams,R.L. Naro //ASI International Ltd., Flux Division, Cleveland, Ohio USA. - 2004

80. Jegla, Z. Design and operating aspects influencing fouling inside radiant coils of fired heaters operated in crude oil distillation plants / Z. Jegla, J. Kohoutek, P. Stehlik // Proceedings of International conference on heat exchanger fouling and cleaning.- 2011. - P. 7-14.

81. Лешкович, Н.М. Повышение эффективности борьбы с парафиноотложениями на Анастасиевско-троицком месторождении с использованием устройств постоянного магнитного поля / Н.М. Лешкович. -Текст: непосредственный // Наука. Техинка. Технологии (политехнический вестннк). - 2020. - № 1. - С. 183-200.

82. Mahamulkar, S. Formation and Oxidation /Gasification of Carbonaceous Deposits: A Review / S. Mahamulkar, K. Yin, P.K. Agrawal [etal] / Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2016. -V. 55 (37). -P. 9760-9818.

83. Almeida, C. Innovative fouling-resistant materials for industrial heat exchangers: a review / C. Almeida, M. Saget, G. Delaplace [et al] // Reviews in Chemical Engineering. - 2023. - V. 39 (1). - P. 71-104.

84. Демин, А.М. Идентификация фундаментальных причин отказа оборудования путём мониторинга состояния с использованием моделей цифровых двойников / А.М. Демин, А.П. Науменко, А.А. Горчакова, А.И. Одинец. - Текст: непосредственный // Динамика систем, механизмов и машин. - 2020. - Т. 8. - № 2. - С. 17-26.

85. Демин, А.М. Способы борьбы с отложениями в сырьевых теплообменниках установок гидроочистки дизельных топлив / А.М. Демин, М.А. Демин, В.С. Маленьких, С.В. Корнеев. - Текст: непосредственный // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. - 2015. - № 8. - С. 32-37

86. Патент 176512 U1 Российская Федерация, Устройство для очистки внутренней поверхности змеевиков трубчатых печей. № 2017123164: заявл. 29.06.2017; опубл. 22.01.2018 / Бронников М.В., Нестеров Д.В. - 6 с.: ил.

87. Мухамадеев, Д.Х. Способы очистки печных труб установок замедленного коксования от коксовых отложений / Д.Х. Мухамадеев, Г.Г. Валявин, В.П. Запорин. - Текст: непосредственный //Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. - 2014. - №. 2. - С. 166-180.

88. Эластичные скреперы для чистки труб (змеевиков печей от кокса) / ООО «ТехМашПолимер». - Изображение: электронное: [сайт]. - URL: https://tmpolimer.ru/blog-tekhmashpolimer/item/elastichnye-skrepery-dlya-chistki-trub-zmeevikov-pechey-ot-koksa/ (дата обращения 12.12.2022).

89. Хурамшина, Р.А.Применение ультразвукового воздействия для удаления асфальтосмолопарафиновых отложений / Р.А. Хурамшина, А.Р. Валеев. - Текст: непосредственный // Транспорт и хранение нефтепродуктов. - 2021. -№4. -С. 45-49.

90. Li, Q. Enhancing low-temperature thermal remediation of petroleum sludge by solvent deasphalting / Q. Li, D. Sun, J. Hua [et al] // Chemosphere. -2022. - V. 304. - P. 135278.

91. Первов, А.Г. Изучение механизма образования кристаллических отложений в мембранных аппаратах и роли ингибиторов для предотвращения этого процесса / А.Г. Первов, А.П. Андрианов, В.А. Голосвесов, М.Н. Данилычева. - Текст: непосредственный // Мембраны и мембранные технологии. - 2019. - Т. 9. - № 6. -с. 430-444.

92. Малахатко, Я.К. Анализ способов очистки внутренней поверхности кожухотрубчатого теплообменного аппарата от твердых отложений / Я,К. Малахатко, А.А. Рукомойников и др. - Текст: непосредственный // Актуальные вопросы машиностроения : Материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Уфа: Башкирский государственный университет. - 2019. - С. 34-38.

93. Galiakbarov, R.T Power efficient device for pumping and compression pipescleaning from asphalt, resin and paraffin deposits / R.T. Galiakbarov, A.D. Samigullin, A.T Gabdrakhmanov,D.D. Saetgaraev // Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing. - 2019. - Т. 1328. - №. 1.

94. Волощук, А. А. Способ совершенствования процесса замедленного коксования нефтяных остатков / А.А. Волощук. - Текст: непосредственный // Наука в современном информационном обществе. -2018.-С. 116-118.

95. Delayed Coking Continues. Importance NPRAQ and A-3 // Oil and Gas. - 1988. - V. 86. - No17. - P. 42-47.

96. Тарабарина, К.Ю. Образование твердых отложений в теплообменнике нефтедобывающей платформы "Пильтун-Астохская-б" (о-в Сахалин) и их удаление / К.Ю. Тарабарина, С.В. Суховерхов, А.Н. Маркин и др. - Текст: непосредственный // Нефтепромысловое дело. - 2013. - №8. - С. 51-55.

97. Акрамов, Т.Ф. Борьба с отложениями парафиновых, асфальтосмолистых компонентов нефти / Т.Ф. Акрамов, Н.Р. Яркеева.-Текст: непосредственный // Нефтегазовое дело. -2017. -Т.15. - № 4.-С. 6772.

98. Nurullayev, V. New methods of struggle with asphalt-resin-paraffin deposits in the processes of oil transportation / V. Nurullayev, B. Usubaliyev // Proceedings on Engineering Sciences. - 2021. - V. 03. - No. 2. - P. 193-200.

99. Alimova, Z. Research of changes in the motor oils quality when operating an engine and improving their / Z. Alimova// Industrial Technology and Engineering. - 2020. -V. 3 (36). -P.11-17.

100. Lykov, V.V. Technology for removing salt and paraffin sediments in open pipelines of complex configuration (Russian) / V.V. Lykov //Oil Industry Journal. - 2022. - Т. 2022. - №. 04. - С. 83-85.

101. Есов, И.Е.Электрогидравлическое устройство для очистки труб / И.Е. Есов, В.Ю. Соколов. - Текст: непосредственный // НАУ. - 2016. - №171.- с. 45-47.

102. Иншаков, Д.В. Диагностика технического состояния теплообменных аппаратов методом акустической импульсной рефлектометрии на опасных производственных объектах / Д.В. Иншаков, К.А. Кузнецов. - Текст: непосредственный // Безопасность труда в промышленности. - 2019. - № 12. - С. 24-29.

103. Fan, X. Effect of microwave electric field on asphaltene aggregation in a heavy oil system: MD and DFT investigation / X. Fan, Y. Jiao, H. Shang [et al] //Journal of Molecular Liquids. - 2023. - Т. 372. - С. 121212.

104. Chen, X. Molecular dynamics simulation of magnetic field influence on waxy crude oil / X. Chen, L. Hou, W. Li //Journal of Molecular Liquids. -2018. - Т. 249. - С. 1052-1059.

105. Колесников, А.С.Обзор иследований влияния магнитного поля на асфальто-смоло-парафиновые отложения / А.С. Колесников, А.Н. Нурдаулет, К.А. Досжанов // European Student Scientific Journal. - 2013. - № 1.

106. Ануфриев,Р.В. Влияние состава дисперсионной среды на свойства высокопарафинистых дисперсных систем, обработанных ультразвуком / Р.В. Ануфриев, Г.И. Волкова, Н.В. Юдина // Известия Томского

политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2018. - Т. 329. -№ 4. - С. 45-53.

107. Вотяков, А. В. Снижение накипных отложений в теплообменниках путем установки ультразвукового противонакипного аппарата / А. В. Вотяков. - Текст: непосредственный // Решение. - 2016. - Т. 1. - С. 278-280.

108. Патент 2549917 C2 Российская Федерация, Устройство ультразвуковой очистки отложений в теплообменных аппаратах. № 2013144782/28 : заявл. 04.10.2013 : опубл. 10.05.2015 / В.Г. Агаков, Г.В. Малинин, С.В. Абрамов, И.В. Абрамова, бюл. № 13.

109. Kieser, B The application of industrial scale ultrasonic cleaning to heatexchangers / B. Kieser, R. Philion, S. Smith, T. McCartney // Proceedings of International Conference on Heat Exchanger Fouling and Cleaning. - 2011. - С. 336-366.

110. Prajapat, G. Application of biotechnology in oil and gas industries / G. Prajapat, S. Rellegadla, S. Jain, A. Agrawal //Environmental Microbiology and Biotechnology: Volume 2: Bioenergy and Environmental Health. - 2021. - С. 113133.

111. Hamroyev, О. A method for cleaning tanks from oil product residues based on biotechnology / O. Hamroyev, N. Ravshanova, V. Jovliyev, S. Komiljonov // E3S Web Conf. - 2021. - V. 264 - P. 04052.

112. Пивоварова, Н.А. Лабораторный практикум по дисциплине «Физико-химия нефтяных дисперсных систем» / Н.А. Пивоварова, А.Р. Рамазанова, Т.В. Сальникова // АГТУ: Астрахань. - 2019. - 36 с.

113. Пивоварова Н.А., Акишина Е.С. Определение дисперсности в темных нефтяных средах / Н.А. Пивоварова, Е.С. Акишина //Нефтегазовые технологии и экологическая безопасность. - 2023. - №. 1. - С. 22-28.

114. Vlasova, G.V., Pivovarova, N.A., Kirillova, L.B. et al. Intensifying removal of particulate contaminant from hydrocarbon feedstock with a magnetic field / G.V. Vlasova, N.A. Pivovarova, Kirrilova L.B. et. al. // Chem Technol Fuels Oils.- 2010. - V. 46. - P. 335-339.

115. Патент 2167824 С2РФ, Магнитный туннель.№ 98104229/12 : заявл. 27.01.2000 : опубл. 27.05.2001 / Велес Парра Р., Пивоварова H.A., бюл. № 15.

116. Пивоварова Н.А., Колосов В.М., Сасина Т.И., Сальникова Т.В.Состав отложений из печи установки атмосферной перегонки стабильного газоконденсата / Н.А. Пивоварова, В.М. Колосов, Т.И. Сасина, Т.В. Сальникова // Наука и практика: Материалы Всероссийской междисциплинарной научной конференции, Астрахань: АГТУ. - 2017. - С. 169-170.

117. Алексеева, М.Ю. Влияние дозировок деэмульгатора марки "рэнт" и параметров обработки полисульфонамидных мембран коронным разрядом на эффективность разделения водонефтяной эмульсии / М.Ю. Алексеева, В.О. Дряхлов, И.Г. Шайхиев и др. - Текст: непосредственный// Вестник технологического университета. - 2018. - №11. -С.35-40.

118. Пивоварова, Н.А. Поведение Газоконденсата в присутствии деэмульгатора и ингибитора / Н.А. Пивоварова, Г.В. Власова, А.С. Гражданцева и др. - Текст: непосредственный // В мире научных открытий. Материалы XIV Международной научно-практической конференции. Центр научной мысли. - 2014. - С.122-127.

119. Виноградов, В.М. Образование, свойства и методы разрушения нефтяных эмульсий: метод.указ. /В.М. Виноградов, В.А. Винокуров. — М.: ФГУП «Нефть и газ», РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2007. - 31 с.-Текст: непосредственный.

120. Валиев, Д.З. Анализ современного состояния проблемы образования и утилизации отложений асфальтосмолопарафиновых веществ в нефтяной отрасли / Д.З. Валиев, А.Ф. Кемалов., Р.А. Кемалов. - Текст: непосредственный // Экспозиция Нефть Газ. - 2019. - № 2(69). - С. 103-107.

121. Пивоварова Н.А., Дорохов А.Ф., Рикардо В.П. Технология магнитной обработки топлив для дизелей рыбопромысловых и транспортных судов / Н.А. Пивоварова, А.Ф. Дорохов, В.П. Рикардо // Вестник

государственного университета морского и речного флота им. адмирала СО Макарова. - 2019. - Т. 11. - №. 5. - С. 941-950.

122. Унгер, Ф.Г. Фундаментальные и прикладные результаты исследования нефтяных дисперсных систем / Ф.Г. Унгер. - Уфа: Изд-во ГУП ИНХП РБ. - 2011. - 264 с.- Текст: непосредственный.

123. Ультразвуковой технологический аппарат серии «Волна-М» / Центр ультразвуковых технологий. - Текст: электронный: [сайт]. - URL https://u-

sonic.com/catalog/apparaty spetsializirovannogo promyshlennogo naznacheniya/ ultrazvukovoy apparat dlya vozbuzhdeniya kolebaniy fizicheskikh obektov 2 (дата обращения 15.12.2022).

124. Патент РФ 2238910 С1 Российская Федерация, Устройство для магнитной обработки жидкости. № 2003136448/15: заявл. 16.12.2003: опубликовано: 27.10.2004 / Хазиев Н.Н., Шайдаков В.В., Голубев В.Ф., Голубев М.В., бюл. № 30.

125. Демин, А.М. Оценка вероятностный ошибок контроля состояния теплообменного оборудования / А.М. Демин,А.П. Науменко, А.И. Одинец, А.А. Горчакова. — Текст : непосредственный // Динамика систем, механизмов и машин. — 2015. — Т. 7. - № 2. — С. 95-103.

126. Muller-Steinhagen H., Malayeri M. R., Watkinson A. P. Heat exchanger fouling: mitigation and cleaning strategies / H. Muller-Steinhagen, M.R. Malayeri, A.P. Watkinson //Heat Transfer Engineering. - 2011. - Т. 32. - №. 3-4. - С. 189-196.

127. Тараканов Г.В. Основы технологии переработки природного газа и конденсата: учебное пособие / Г.В. Тараканов, А.К. Мановян. - Астрахань: Издательство АГТУ. - 2010 - 192 с. — Текст : непосредственный.

128. Торговая площадка eOil.ru /Санкт-ПетербургскаяМеждународная Товарно-сырьевая Биржа. - Текст: электронный: [сайт]. - URL: https://spimex.com/markets/oil products/trades/quotes/ (дата обращения: 09.06.2023).

129. Голубева, И.А. Газоперерабатывающие предприятия России Астраханский газоперерабатывающий завод (ООО «Газпром Добыча Астрахань») / И.А. Голубева, Е.В. Родина. - Текст: непосредственный // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2015. - №. - с. 29-36.

130. Сердюкова, А.Ф. Загрязнение окружающей среды отходами производств / А.Ф. Сердюкова, Д.А. Барабанщиков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 25 (211). — С. 28-31.

131. Ishiyama, E.M. Zettler Economic and Environmental Implications of Fouling in Crude Preheat Trains / E.M. Ishiyama, S.J. Pugh, H.U. Zettler // Heat Transfer Engineering. - 2023. -Р. 1-9.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Федеральное агентства по рыйоловству Федеральное государственно* бюджетное ибриюватслыюе учреждение высшего образования «Астраханский государственный технический университет»

Гасгп» исмшмсшм М<«П| • «вмети

ООО^ДИ ГГС.п

ЧЧ» Я »ИНСвШИЙ М|ЛМ4*М1

Гтвктртт |*»«И|:М|«

УТВЕРЖДАЮ

ктор АГТУ, проф. Неваленный А.Н.

АКТ

О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

В ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет» при подготовке обучающихся по программам бакалавриата 18.03.01 «Химическая технология» и магистратуры 18.04.01 «Химическая технология» в лекционных курсах и на лабораторных практикумах, а также в рамках проведения учебных научно-исследовательских работ по дисциплинам «Современные технологии и оборудование нефтегазовой отрасли». «Физико-химия нефтяных дисперсных систем», «Технология и первичная переработка нефти», «Разработка и реализация проектов в нефтегазовой отрасли», «Применение продуктов нефтегазопереработки в современных агрегатах», «Перспективные направления развития газо- и нефтеперерабатывающей промышленности» внедрены основные положения и выводы диссертационной работы Сальниковой Татьяны Владимировны на тему «Снижение образования отложений в технологическом оборудовании при переработке нефтяного и газоконденсатного сырья».

Зав. кафедрой «Химическая технология переработки нефти и газа», д.т.н., проф.

Пивоварова Н.А.

Штамп организации

УТВЕРЖДАЮ

Временно исполняющий обязанности главного инженера Газопромыслового управления ООО .«Газпр! гча Астрахань» _ /Р. Е. Зонтов/

« 2-1» 2023 г.

М.П.

АКТ

ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

старшим преподавателем кафедры «Химическая технология переработки нефти и газа» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Астраханский государственный технический университет»

Настоящим актом подтверждаем, что результаты работы Сальниковой Т.В., выполненные в рамках диссертационного исследования на соискание ученой степени кандидата технических наук, в области снижения образования отложений в технологическом оборудовании в процессах переработки углеводородного сырья, внедрены и используются при организации научно-исследовательской работы в ЦНИПР ГПУ ООО «Газпром добыча Астрахань».

Объекты внедрения:

1. Методика исследования динамики процесса образования отложений из нефтяных систем различной природы с определением количественных и качественных характеристик отложений с целью исследования влияния состава нефтепродуктов, а также природы и сочетания технологических добавок;

2. Методика оценки физико-химических параметров отложений из технологического оборудования;

НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК

(ФГБОУ ВО «АГТУ») САЛЬНИКОВОЙ ТАТЬЯНЫ ВЛАДИМИРОВНЫ

3. Рекомендации для выбора эффективного варианта предварительного активирования углеводородного сырья в зависимости от его физико-химических характеристик для снижения образования отложений в технологическом оборудовании при его переработке.

Использование указанных объектов внедрения позволит повысить эффективность работы Центральной лаборатории, а также сократить затраты на проведение дополнительных проектных и научно-исследовательских работ.

Начальник научно-исследовательской химико-аналитической лаборатории цеха научно-исследовательских и производственных работ Газопромыслового управления ООО «Газпром добыча Астрахань»

УТВЕРЖДАЮ

Директор Астраханского ГПЗ филиала ООО «Газпром переработка» __. -* О.В. Танаянц

М.П.

АКТ

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

В диссертационной работе Сальниковой Татьяны Владимировны на

соискание степени кандидата технических наук в области снижения образования отложений в технологическом оборудовании при переработке углеводородного сырья были получены данные по повышению эффективности применения технологических добавок до 87 % при ультразвуковом и магнитном воздействии.

Уменьшение количества отложений из газоконденсатного сырья позволяет сократить период очистки оборудования на 4 дня, что сокращает убытки предприятия от простоя оборудования.

Предлагаемая технология позволяет сократить количество отходов производства, образующееся в технологическом оборудовании в процессе переработки газоконденсатного сырья, тем самым повышая экологическую безопасность предприятия.

Полученные результаты представляют интерес и могут быть рассмотрены и использованы в среднесрочной перспективе модернизации Астраханского газоперерабатывающего завода филиала ООО «Газпром переработка»

Главный технолог Астраханского ГПЗ

филиала ООО «Газпром переработка»

Колосов В.М.