Совершенствование методов подготовки углеводородного сырья для процессов нефтехимии и нефтепереработки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.13, кандидат технических наук Чернова, Катерина Владимировна

• Чернова, Катерина Владимировна
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чернова, Катерина Владимировна

ВВЕДЕНИЕ

1 Свойства нефти и методы воздействия на них (аналитический обзор)

1.1 Состав и свойства нефти и их влияние на процессы нефтепереработки 7 и нефтехимии

1.2 Подготовка нефти в промысловых условиях

2 Исследование воздействия на скважинную продукцию 25 магнитным полем (исследовательская часть)

2.1 Воздействие магнитного поля на АСПО

2.2. Воздействие магнитного поля на образование отложений 30 неорганических солей

2.3 Воздействие магнитного поля на водонефтяные эмульсии

2.4 Исследования воздействия магнитного поля на коррозионную 53 активность промысловых жидкостей

3 Экспериментальные и математические методы исследования

3.1 Осуществление магнитного воздействия на скважинную продукцию

3.2 Оценка влияния магнитного поля на водонефтяные эмульсии

3.3 Оценка влияния магнитного поля на кристаллизацию солей

3.4 Исследование влияния магнитной обработки на коррозионную 66 активность скважиной продукции

3.5 Вероятностно-статистические методы теории принятия решений для 66 обработки результатов экспериментов

4 Оценка перспективности воздействия на жидкости магнитным 75 полем

4.1 Разработка аппаратов магнитной обработки

4.2 Анализ динамики патентования устройств магнитной обработки

4.3 Спектрально-корреляционный анализ динамики патентования

4.4 Оценка динамики патентования устройств магнитной обработки жидкостей с применением коэффициента Джини

ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование методов подготовки углеводородного сырья для процессов нефтехимии и нефтепереработки»

Актуальность работы.

Параметры и результаты технологических процессов нефтепереработки и нефтехимии определяются качеством поступающего на переработку углеводородного сырья, что, в свою очередь, напрямую зависит от эффективности используемых методов его подготовки и очистки. Современный этап развития химии и технологии углеводородов характеризуется прогрессирующим ухудшением свойств и качества перерабатываемых нефтей из-за увеличения обводненности, коррозионной агрессивности, содержания серы, солей и пр. В этой связи снижение влияния указанных негативных факторов на разделение и трансформации углеводородного сырья является одним из приоритетных направлений науки и техники.

В технологических процессах подготовки сырья для нефтепереработки и нефтехимии используются химические реагенты различного назначения, но в осложненных условиях традиционные химические методы и стандартные технологии во многих случаях оказываются недостаточно эффективными. Наряду с химическими используется ряд физических методов воздействия на нефть и водно-органические смеси, в том числе и обработка их магнитным полем, что позволяет в ряде случаев улучшить их свойства и облегчить разделение.

При достаточно широком практическом применении методов магнитной обработки жидкостей на сегодняшний день отсутствует общепринятая теория, поясняющая механизм воздействия магнитного поля на водно-органические (углеводородные) дисперсные системы. В связи с этим актуальным представляется исследование магнитной обработки жидкостей как способа подготовки углеводородного сырья к дальнейшей переработке, анализа разработки и совершенствования технических средств для магнитной обработки и оценки целесообразности и перспективности ее дальнейшего развития.

Целью работы являются исследование воздействия магнитной обработки на свойства нефтяного сырья для нефтепереработки и нефтехимии и комплексная оценка развития и перспективности дальнейшего применения магнитной обработки в технологии нефти и нефтехимии.

Основные задачи исследования: изучение механизма влияния магнитной обработки на свойства углеводородного сырья; экспериментальное определение оптимальных параметров совместного воздействия на углеводородное сырье химическими реагентами и магнитным полем; выявление основных тенденций и закономерностей разработки технологий и технических средств для магнитной обработки; оценка развития магнитной обработки как способа воздействия на сырую нефть и определение наиболее перспективных направлений совершенствования технических средств магнитной обработки и технологий их применения. Научная новизна.

Впервые проведено изучение механизма магнитной обработки как способа совершенствования процессов подготовки и очистки нефти и нефтепродуктов.

Обоснована целесообразность и эффективность совместного применения химических реагентов и магнитной обработки.

Впервые для оценки перспективности направлений совершенствования технологий магнитной обработки путем анализа патентной информации использован статистический критерий - коэффициент Джини, с помощью которого установлено наиболее перспективное направление совершенствования аппаратов магнитной обработки водно-органических смесей - наземный аппарат на основе постоянных магнитов.

Практическая значимость заключается в том, что материалы исследований используются ООО «Инжиниринговая компания "ИНКОМП-нефть"» при разработке технических средств магнитной обработки и ООО «Институт "Уралсибнефтепроект"» для обоснования включения установок магнитной обработки в проектную документацию по созданию нефтехимических комплексов.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались: на научно-практической конференции «Промышленная экология. Проблемы и перспективы» (Уфа, 2001г.); II Международной научной конференции «История науки и техники», (Уфа, 2001г.); научно-практической конференции «Энергоресурсосбережение в РБ» (Уфа, 2001г.); II Международной научно-технической конференции «Наука, образование, производство в решении экологических проблем» (Уфа, 2001г.); XV Международной научно-технической конференции «Реактив-2002» (Уфа, 2002 г.); IV Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в инновационных проектах» (Ижевск, 2003 г.); 55-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (Уфа, 2004 г.); II научной конференции «Приоритетные направления развития науки, технологий и техники» (Египет, Шарм-эль-Шейх, 2004 г.).

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из четырех глав, основных выводов, библиографического списка из 406 наименований, содержит 156 страниц машинописного текста, в том числе 44 рисунка, 29 таблиц, 2 приложения.

Публикации.

Содержание диссертации изложено в 16 научных публикациях, в том числе 4 монографиях, 6 статьях, тезисах шести докладов.

Заключение диссертации по теме «Нефтехимия», Чернова, Катерина Владимировна

ВЫВОДЫ

1 На основании формализации априорной информации и результатов проведенных лабораторных исследований обоснован механизм влияния магнитного поля на физические свойства водно-углеводородных смесей в 4 основных направлениях - воздействие на асфальто-смолистые вещества, минеральные компоненты и соли, степень коррозионной агрессивности и эффективность разрушения эмульсии.

2 С использованием вероятностно-статистических методов для совместного физико-химического воздействия на свойства водонефтяных эмульсий Западной Сибири выбраны марки наиболее эффективных реагентов - деэмульгаторы Союз-А и ХПД-005 и определен оптимальный режим магнитной обработки - переменное магнитное поле с импульсной и синусоидальной формой изменения напряженности.

3 Исследованы основные тенденции создания оборудования для магнитного воздействия на водно-углеводородные системы. Предложена классификация аппаратов магнитной обработки на основании их конструктивных и технологических особенностей.

4 Предложена методика оценки перспективности направлений совершенствования методов магнитной обработки нефти и нефтепродуктов по стабильности интереса изобретателей, для чего впервые использован коэффициент Джини. Выявлена наиболее перспективная конструкция систем магнитной обработки — аппарат наземного типа на основе постоянных магнитов.

5 Созданная в диссертационной работе методика определения оптимальных параметров совместного магнито-химического воздействия на водно-углеводородные системы внедрена в ООО «Институт "Уралсибнефтепроект"» и используется при проектировании объектов нефтедобычи, нефтепереработки и нефтехимии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чернова, Катерина Владимировна, 2006 год

1. Добрянский А.Ф. Химия нефти. Л.: Гостоптехиздат, 1961. 720 с.

2. Гуреев И.П. технология переработки нефти и газа: 4.1. М: Химия, 1972 - 360 с.

3. Левинтер М.Б., Ахметов С.А. Глубокая переработка нефти М: Химия, 1992.-224 с.

4. Магарил Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти — Л: Химия, 1985. — 285 с.

5. Санин П.И., Гальперин Г.Д. Углеводороды нефти. Гетероатомные компоненты нефти // Успехи химии. 1976. №8.

6. Петров Ал.А. Химия нафтенов. М.: Наука, 1971. 398 с.

7. Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. и др. Технологические расчеты установок переработки нефти. М.: Химия, 1987.-352 с.

8. Петров Ал.А. Химия алканов. М.: Наука, 1974. 443 с.

9. Петров Ал.А. Углеводороды нефти. М.: Наука, 1984. 321 с.

10. Багрий Е.И. Адамантаны. М.: Наука, 1989. 424 с.

11. Жермен Д. Каталитические превращения углеводородов. М.: Мир, 1972.-223 с.

12. Миначев Х.М., Исаков Я.И. Металлсодержащие цеолиты в катализе. М.: Наука, 1976. 318 с.

13. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. 4-е изд. М.: Химия, 1988. 513 с.

14. Лебедев Н.Н., Манаков М.Н., Швец В.Ф. Теория технологических процессов основного органического и нефтехимического синтеза. 2-е изд. М.: Химия, 1984. 578 с.

15. Папок К.К., Рагозин Н.А. Словарь по топливу, маслам, смазкам, присадкам и специальным жидкостям. 4-е изд.,М.: Химия, 1975.

16. Роберте Дж., Касерио М. Основы органической химии. Ч. 1, 2. М.: Мир, 1963.-780 с.

17. Ахметов С. А. Физико-химическая технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие. Уфа, изд-во УГНТУ, 1996.-279 с.

18. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа: Учеб. Пособие / С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров, А.П. Веревкин, Е.С. Докучаев, Ю.М. Малышев; под ред. С.А. Ахметова. М.: Химия, 2005. - 736 с.

19. Шилов А.Е., Шульпин Г.Б. Активация и каталитические реакции углеводородов. М.: Наука, 1995.- 341 с.

20. Джеймс Б. Гомогенное гидрирование. М.: Мир, 1976.- 287 с.

21. Аспекты гомогенного катализа: Сб. / Под ред. Р. Уго. М.: Мир, 1978.-324 с.

22. Катализ в Ci-химии: Сб. / Под ред. В. Кайма. JL: Химия, 1987. -312 с.

23. Интернет-сайт компании «Эрга-плюс», http//erga.kaluga.ru/magneplastst. htm.

24. Интернет-сайт НПКФ «Урматех», http//urmateh.hotmail.ru/obizg.htm.

25. В.И. Классен. Вода и магнит. М.: «Наука», 1973 г.

26. В.И. Классен Вопросы теории и практики магнитной обработки воды и водных систем, М.: «Цветметинформация», 1971.

27. В.И. Миненко. Магнитная обработка водно-дисперсных систем Киев. «Техника», 1970.

28. В.И. Классен. О влиянии слабых магнитных полей на водные системы. В сб.: Реакция биологических систем на слабые магнитные поля (Материалы Всесоюзного симпозиума) АН СССР, Минздрав СССР, М., 1971.29