WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Надейкин Иван Викторович

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СЕРОВОДОРОДА И ЛЁГКИХ МЕРКАПТАНОВ

ПРИ АТМОСФЕРНОЙ ПЕРЕГОНКЕ НЕФТИ ЮРУБЧЕНОТОХОМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды,

веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск – 2011 2

Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» (г. Красноярск).

Научный руководитель: кандидат химических наук, доцент Орловская Нина Федоровна

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Слабко Виталий Васильевич доктор технических наук, профессор Капранов Борис Иванович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Сургутский институт нефти и газа (филиал) Тюменского государственного нефтегазового университета»

(г. Сургут).

Защита состоится « 08 » апреля 2011 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.099.05 при Сибирском федеральном университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26 в ауд. УЛК 115.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского федерального университета.

Автореферат разослан « 04 » марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета О.В. Непомнящий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В северных районах Красноярского края дизельное топливо получают по технологии атмосферной перегонки нефти непосредственно на нефтяных промыслах, что крайне важно для обеспечения потребности в топливе в труднодоступных удаленных районах.

Нефти месторождений Севера Красноярского края, в том числе нефти Юрубчно-Тохомского месторождения являются малосернистыми, поэтому их атмосферная перегонка является перспективным направлением получения экологичных топлив.

В процессе переработки нефтей Юрубчено-Тохомского месторождения на малотоннажных установках атмосферной перегонки наблюдалось образование сероводорода и легких меркаптанов, не содержащихся в исходной нефти, негативно воздействующих на процесс перегонки и вызывающих разрушение технологического оборудования. Выявлено, что полученные дистилляты также содержали сероводород и лгкие меркаптаны. Между тем, технический регламент предъявляет повышенные требования к содержанию общей и меркаптановой серы в топливах, что обусловливает необходимость контроля ее содержания.

Исследованиям методов контроля сероводорода и лгких меркаптанов посвящены работы Оболенцева Р.Д., Айвазова Б.В., Галиевой Р.Т., Скрипника Е.И., Захарочкина Л.Д. и других исследователей. При этом в существующей системе контроля качества нефти отсутствуют методы, позволяющие спрогнозировать поведение термически нестойких серосодержащих соединений нефти и определить количество образующихся сероводорода и лгких меркаптанов в процессе атмосферной перегонки.

В связи с этим, разработка новых методов и средств контроля сероводорода и лгких меркаптанов при атмосферной перегонке нефти является актуальной задачей, решение которой позволит определить сероводород и лгкие меркаптаны, выделить агрессивные нефти и перерабатывать их отдельно с соблюдением необходимых мер по защите технологического оборудования.

Цель работы. Разработка методов и средств контроля содержания сероводорода и лгких меркаптанов, образующихся при атмосферной перегонке малосернистых нефтей.

Задачи исследований.

1. Разработать метод определения количества сероводорода и лгких меркаптанов, выделяющихся при атмосферной перегонке нефти.

2. На основе разработанного метода исследовать склонность нефтей севера Красноярского края к образованию сероводорода и лгких меркаптанов при атмосферной перегонке.

3. Разработать информационно-измерительный комплекс для определения выделяющихся сероводорода и лгких меркаптанов при атмосферной перегонке и оценки состава и свойств нефти.

4. Разработать методы контроля содержание общей, сероводородной, меркаптановой серы в прямогонных топливах нефтей.

Объект исследований – малосернистые нефти севера Красноярского края: Юрубчено-Тохомского, Куюмбинского, Ванкорского месторождений.

Предмет исследований – контроль сероводорода и лгких меркаптанов, выделяющихся при атмосферной перегонке малосернистых нефтей.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы математической статистики, планирования и моделирования процессов, физико-химические методы исследования нефти и топлив, теория коррозии. Для обработки экспериментальных данных использовался пакет прикладной программы MATLAB 6.5.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, полученных автором, обеспечивается необходимым объемом экспериментальных исследований, удовлетворительной сходимостью теоретических и экспериментально полученных зависимостей, непротиворечивостью исследованиям других авторов, использованием экспериментального оборудования, позволяющего с достаточной точностью осуществлять измерения требуемых параметров, обработкой полученных результатов с применением средств вычислительной техники, программного обеспечения и методов математической статистики.



На защиту выносятся:

Научно-обоснованный метод определения содержания сероводорода и легких меркаптанов, позволяет определить количество сероводорода и легких меркаптанов, образующихся при атмосферной перегонке нефти.

Разработанный информационно-измерительный комплекс позволяет определить сероводород и лгкие меркаптаны в нефти, состав и свойства нефти, ее агрессивности при перегонке.

Математическая модель процесса удаления серосодержащих веществ из среднедистиллятных топлив порошковыми сорбентами позволяет выбрать эффективный сорбент и оптимальные технологические условия.

Результаты экспериментальных исследований количественного содержания сероводорода метил- и этилмеркаптанов, выделяющихся при атмосферной перегонке нефтей Юрубчено-Тохомского, Ванкорского месторождений, позволяют выбрать необходимые методы защиты технологического оборудования установки атмосферной перегонки нефти.

Научная новизна:

1. Разработан метод определения количества сероводорода и лгких меркаптанов, выделяющихся при нагревании нефти в условиях атмосферой перегонки. Метод позволяет характеризовать нефти по склонности к образованию сероводорода и легких меркаптанов.

2. Впервые нефти севера Красноярского края количественно охарактеризованы по склонности к образованию сероводорода и легких меркаптанов.

Внесен вклад в теорию образования сероводорода и легких меркаптанов при атмосферной перегонке нефти Юрубчено-Тохомского месторождения.

3. Предложен информационно-измерительный комплекс для оценки технологических свойств нефтей по количеству выделяющихся сероводорода и лгких меркаптанов при атмосферной перегонке, позволяющий рекомендовать необходимые мероприятия по устранению воздействия сероводорода и лгких меркаптанов на материалы технологического оборудования.

4. Разработана модель процесса удаления сернистых соединений из дистиллятов нефти порошковыми сорбентами, эффективность которой подтверждена экспериментально.

Практическая значимость работы. Разработанный метод определения содержания сероводорода и метил- и этилмеркаптанов, выделяющихся при атмосферной перегонке нефти, реализованный в виде информационноизмерительного комплекса может быть использован в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях.

Полученные данные о выделяющихся сероводороде, метил- и этилмеркаптанов и поведении термически нестойких серосодержащих соединений нефти Юрубчено-Тохомского месторождения при атмосферной перегонке могут использоваться на мини нефтеперерабатывающих заводах, для оценки влияния сероводорода и лгких меркаптанов на технологическое оборудование и качество получаемых дистиллятов.

Предложенные мероприятия по снижению воздействия сероводорода и лгких меркаптанов на технологическое оборудование и повышению качества получаемых нефтепродуктов, могут быть использованы при проектировании и эксплуатации установок атмосферной перегонки нефти на мини нефтеперерабатывающих предприятиях.

Часть результатов диссертации использована при работе над проектом «Разработка экспресс-анализа потенциального содержания серы в среднедистиллятных фракциях и мазуте, получаемых при атмосферной перегонке нефтей на мини-НПЗ» в рамках «Программы развития СФУ на 2007–2010 годы»

код ГРНТИ 31.21.29 и выполнении хозяйственного договора «Разработка технических и технологических решений по защите установки по перегонке нефти МП ЭМР «Байкитэнерго» (п. Байкит) от коррозии».

Результаты исследований внедрены на установке по производству прямогонных топлив в испытательной лаборатории МП ЭМР «Байкитэнерго» и в лаборатории ОАО «Красноярскнефтепродукт» филиал «Северный», а также в учебный процесс кафедры «Топливообеспечение и горючесмазочные материалы» Института нефти и газа Сибирского федерального университета, что подтверждено соответствующими актами.

Личный вклад автора. Автором лично предложен метод определения содержания сероводорода и лгких меркаптанов, установка для реализации метода, проведены эксперименты и получены результаты по определению сероводорода и лгких меркаптанов. Общая научная идея и направления исследований сформулированы при участии научного руководителя.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научных мероприятиях:

1. ХII Международной научной конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева (Красноярск, 2008);

2. Всероссийской научно-практической конференции "Практика и технологии успешной реализации инновационных проектов" (Иркутск, 2008);

3. VI Всероссийской научно–технической конференции «Политранспортные системы» (Новосибирск, 2009);

4. XII Международном симпозиуме по непараметрическим методам в кибернетике и системному анализу (Красноярск, 2010);

5. XIV Международной научной конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М.Ф. Решетнева «Решетневские чтения» (Красноярск, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных перечнем ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, библиографического списка из 107 наименований и двух приложений. Работа содержит 174 страницы, включая 151 страницу машинописного текста, 25 рисунков, 28 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована ее актуальность, поставлены цель и задачи исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе приведен обзор существующих методов классификации нефтей, обзор и сравнительный анализ методов определения общей серы и серосодержащих соединений в нефти и нефтепродуктах, существующие методы их удаления.

В существующей системе методов контроля качества нефти отсутствуют методы, позволяющие спрогнозировать поведение термически нестойких серосодержащих соединений нефти и количество образующихся сероводорода и лгких меркаптанов в процессе атмосферной перегонки.

Попытки учесть этот фактор велись в 50-70-е годы ХХ века, результаты представлены в работах Р.Д. Оболенцева, Б.В. Айвазова, К.В Титовой, Р.Т Галиевой, Е.И. Скрипника, Л.Д. Захарочкина, С.Т. Мещерякова, С.М. Вольфсона и других исследователей. Однако изучались только высокосернистые нефти Урало-Волжской нефтеносной области и Западной Сибири, при этом делался акцент на промышленную добычу сераорганических соединений.

Классификация нефтей по ГОСТ Р 51858–2002 «Нефть. Общие технические условия» делит нефти по содержанию сероводорода и лгких меркаптанов на виды, имеющиеся в показатели качества нефти не дают информации о ее технологических свойствах. Известен метод определения содержания сероводорода и меркаптанов в нефти по ГОСТ Р 50802–95 «Нефть. Метод определения сероводорода, метил- и этилмеркаптанов», а также ГОСТ 22387.2-97 «Методы определения сероводорода и меркаптановой серы». Однако эти методы регистрируют только содержащиеся в товарной нефти и природных газах анализируемые продукты и не могут спрогнозировать количество выделяющихся при атмосферной перегонке нефти сероводорода и меркаптанов.

На основе проведенного анализа установлено, что недостаточно разработаны методы контроля содержания выделяющихся из нефти в условиях атмосферной перегонки сероводорода и лгких меркаптанов. В этой связи определены основные направления и задачи исследований, включающие разработку методов текущего контроля нефти и способов снижения общей серы в среднедистиллятных топливах.

Во второй главе представлен метод исследования малосернистых нефтей, позволяющий по выделению сероводорода и лгких меркаптанов оценить их коррозионную активность в условиях атмосферной перегонки.

В качестве объекта исследования были выбраны малосернистые нефти севера Красноярского края: Юрубчено-Тохомского, Куюмбинского, Ванкорского месторождений.

Предметом исследования является контроль сероводорода и лгких меркаптанов, выделяющихся при перегонке малосернистых нефтей.

Предложенные методы исследования нефти представлены на рис. 1.

газа сульфидов нефти сернокислотвыделения сероводорода в завиной экстракцией Влияние температуры Перманганатометрическая оценХроматографическое опредеВлияние состава поглока содержания сернистых соедиление сероводорода и меркаптительных растворов Разработан метод определения содержания сероводорода и легких меркаптанов при атмосферной перегонке нефти (рис. 2).

Для осуществления метода проба нефти отбирается в объеме 100 см3, помещается в установку перегонки, нагревается с отбором дистиллята и одновременным вытеснением вновь образующихся сероводорода и лгких меркаптанов инертным газом из нефти и дистиллята в последовательно расположенные поглотительные растворы. После прекращения нагревания и полного вытеснения сероводорода и меркаптанов из нефти и дистиллята определяется количественное содержание сероводорода и лгких меркаптанов в поглотительных растворах методом йодометрического титрования.

Для поглощения сероводорода – 10 % раствор СdCl2, подкисленный 0,1 н. HCl Для поглощения меркаптанов – 10 % раствор СdCl2, подщелоченный 0,1 н. NaOH Рисунок 2 – Структурная схема метода определения содержания сероводорода и легких меркаптанов в нефти при атмосферной перегонке Реализация метода определения сероводорода и лгких меркаптанов (рис. 2), проводилась на усовершенствованной лабораторной установке (рис.

3), позволяющей определять сероводород и лгкие меркаптаны, содержащиеся в нефти и выделяющиеся в процессе атмосферной перегонки.

Рисунок 3 – Установка для определения сероводорода и лгких меркаптанов Установка содержит воздушный термостат 1, в который помещена трехгорлая колба-куб 2, снабженная термометром 3 и барботером 4 инертного газа, соприкасающиеся с дном колбы-куба 2, насадку с термометром 5 для определения температуры паров нефти, холодильник 6, колбу-приемник 7 с барботером 8, которая установлена в водяной термостат 9. Колба-приемник соединена гибким шлангом 10 с системой склянок 11 с поглотительными растворами сероводорода и склянок 12 с поглотительными растворами для определения меркаптанов. Система поглотительных склянок соединена с пузырьковым расходомером 13, предназначенным для определения расхода инертного газа.

После прекращения нагрева нефти и полного вытеснения сероводорода и легких меркаптанов из кубового остатка в колбе-кубе и дистиллята в колбеприемнике в поглотительные растворы инертным газом в поглотительные растворы. Содержание сероводорода и легких меркаптанов в поглотительных растворах проводится методом йодометрического титрования.

Границы определения количества сероводорода в пересчете на один кг нефти составляет 0,2 – 500 мг, легких меркаптанов составляет 0,4 – 975 мг.

Относительная ошибка не превышает 5 %.

Представлен метод исследования эффективности удаления сернистых соединений из среднедистиллятных топлив порошковыми сорбентами. В качестве метода математического планирования эксперимента использовался многоуровневый факторный план D9 (34//9), позволяющий выбрать эффективный сорбент и оптимальные технологические параметры процесса удаления сернистых соединений.

Разработанный метод позволяет обоснованно определить содержание сероводорода и лгких меркаптанов нефти в условиях атмосферной прегонки и оценить коррозионную активность нефти и дистиллятов. Принятый многоуровневый факторный план математического планирования эксперимента по определению эффективности удаления серосодержащих соединений из прямогонных топлив позволяет обосновать наиболее эффективный сорбент и соответствующие технологические параметры процесса.

В третьей главе приведены результаты испытания нефтей севера Красноярского края по количеству выделившихся сероводорода и лгких меркаптанов в условиях атмосферной перегонки, определен их углеводородный состав, определен состав серосодержащих соединений нефти, с помощью факторного эксперимента получены уравнения регрессии, позволяющие обосновать выбор эффективного сорбента в экспериментальных границах.

Определены показатели качества нефтей севера Красноярского края и Западной Сибири (табл. 2).

Таблица 2 – Показатели качества исследуемых нефтей Показатель качества 20 0С, мм2/с примесей, % Нефть Юрубчено-Тохомского месторождения являются малосернистыми, особо лгкими.

С помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ/МС) получены сведения об углеводородном составе исследуемой нефти Юрубчено-Тохомского месторождения, а также полученных из нее прямогонных бензиновой и дизельной фракций. Использовался газовый хроматограф Agilent 7890A c квадрупольным детектором Agilent 5975C.

При хроматографировании «отбензиненной» исследуемой нефти с температурой начала кипения равной 100 С и полученной из нее по ГОСТ 2177, метод А, прямогонной дизельной фракции (с температурой кипения 180 – 360 С) обнаружили ряд нормальных алканов от октана С8 до гексакозана С26.

В нефти массовое содержание алканов уменьшается в ряду от С8 до С26, дизельная фракция содержит повышенное (по сравнению с исходной нефтью) содержание нормальных алканов С11 – С17.

В дизельной фракции обнаружены циклоалканы, наиболее широко представлены замещенные циклогексаны (90 %), преобладают моно- и дизамещенные, содержание замещенных циклопентанов и бициклических нафтенов – по 5%. Из заместителей наиболее широко представлены нормальные алкилы (абсолютный максимум содержания принадлежит н– пентилциклогексану). В целом нефть Юрубчено-Тохомского месторождения относится к нафтеново-метановому типу. Она наряду с алканами содержит также алициклические углеводороды. В состав исследуемой нефти входят алкилзамещенные циклические и бициклические нафтены. Это подтверждается, с одной стороны, масс-спектрами соединений прямогонной дизельной фракции исследуемой нефти и, с другой стороны, строением углеводородной части серосодержащих соединений, входящих в состав нефти ЮрубченоТохомского месторождения.

В нефти Юрубчено-Тохомского месторождения содержатся соединения серы, составляющие в пересчете на общую серу 0,20 % масс. Данные в сравнении с другими нефтями представлены в табл. 1.

В нефти Юрубчено-Тохомского месторождения с помощью ГХ/МС обнаружены меркаптаны – октадекантиол; тиофены: 2-(2-метилпропил) тиофен, 2–метил–5–пропилтиофен, 2,3–диметил–5–пропилтиофен, 2–пентилтиофен.

Для выделения органических сульфидов была проведена экстракция Юрубченской нефти и ее дизельной фракции серной кислотой по методу З.И.

Сюняева. Для выделения сульфидов проводилась реэкстракция водного раствора диэтиловым эфиром. ГХ/МС анализ эфирного экстракта показал наличие: меркаптана (1-октадекантиол), тиофенов (2-пентилтиофен, 2-(2метилпропил)-тиофен), алкиловых эфиров сернистой кислоты (дициклогексилметиловый эфир), а также ряда кислородсодержащих соединений и углеводородов нефти. Органические сульфиды не были обнаружены, хотя по данным ряда исследователей именно сульфиды являются источником вторичных меркаптанов и сероводорода.

При переработке нефти часть сернистых соединений переходит в дистилляты в виде примеси. Менее стабильные сернистые соединения в условиях переработки нефти разрушаются с образованием новых сернистых соединений вторичного происхождения, в том числе сероводорода и легких меркаптанов. Некоторые сернистые соединения могут под влиянием повышенных температур восстанавливаться до элементарной серы, определенное количество которой переходят в дистиллят, растворяясь в нем.

Содержание общей серы в нефти и дистиллятах определялось на приборе «Спектроскан S» (табл. 4).

Таблица 4 – Содержание общей серы в пробах нефти и дистиллятах Наименова- Юрубченская Ванкорская Юрубченская бен- Юрубченская диние нефть нефть зиновая фракция зельная фракция мг/кг Определено содержание сероводорода и лгких меркаптанов, растворенных в нефти Юрубчено-Тохомского месторождения и полученных из нее дистиллятов. Содержание сероводорода и лгких меркаптанов определялось на газовом хроматографе «Кристаллюкс 4000» (табл. 3, рис 4).

Таблица 3 – Содержание сероводорода и лгких меркаптанов в нефти Юрубчено-Тохомского месторождения и дистиллятах, полученных на Байкитском нефтеперерабатывающем заводе.

Юрубченской нефти Юрубченской нефти жено Рисунок 4 – Хроматоргаммы содержания сероводорода метил- и этилмеркаптанов в нефти (а), бензиновой фракции (б), дизельной фракции (в).

Исходная нефть Юрубчено-Тохомского месторождения содержит лгкие меркаптаны в количестве 0,136 мг/кг, бензиновая фракция содержит сероводород – 0,111 мг/кг и лгкие меркаптаны – 20,534 мг/кг, дизельная фракция содержит лгкие меркаптаны – 0,404 мг/кг. По содержанию растворенных сероводорода и лгких меркаптанов нефть является малосернистой. Полученные фракции содержат в разы больше лгких меркаптанов и сероводорода чем исходная нефть.

В условиях малых НПЗ актуальны экспресс-методы определения агрессивности получаемых дистиллятов. В связи с этим, разработан экспресс метод определения окислительной способности для оценки содержания сернистых веществ в дистиллятах пермаганатометрическим методом – определение показателя поглощения кислорода (ПК). ПК показывает количество поглощенного кислорода при окислении пробы нефтепродукта раствором перманганата калия. ПК составляет для свежеполученных дистиллятов Юрубченской нефти: бензиновой фракции – 420 мг кислорода на 100 мл топлива, дизельной фракции – 492 мг на 100 мл; углеводородов бензиновой и дизельной фракций – 10 мг на 100 мл.

По результатам установлено, что дистилляты нефтей ЮрубченоТохомского месторождения содержат соединения серы, окисляющиеся значительно легче, чем углеводороды.

Предложен метод определения коррозионной агрессивности узких фракций нефти, заключающийся в исследовании бензиновой и дизельной фракций Юрубченской нефти на медной пластинке. Установлено, что коррозионная активность фракций проявляется при температуре кипения 120 °С, а наибольшая – наблюдалась в интервале 150 – 205 °С, что свидетельствует о преодолении порога термостабильности и достижении температуры начала выделения сероводорода и лгких меркаптанов.

Установлены технологические параметры работы установки по определению сероводорода и лгких меркаптанов (рис. 3): температура, продолжительность нагрева нефти и скорость пропускания инертного газа.

Выбор температуры нагрева обусловлен тем, что необходимо стандартизировать результаты анализа различных нефтей. При нагревании нефти ниже 340 °С произойдт неполное выделение сероводорода и меркаптанов, а нагревание более 360 °С нецелесообразно, ввиду разложения углеводородов.

На основании экспериментальных исследований установлены условия атмосферной перегонки, при которых нефть нагревается не выше 350 – 360 °С.

На рис. 5 представлены результаты определения содержания сероводорода и меркаптанов для Юрубченской нефти с разной температурой нагрева.

Рисунок 5 – Зависимость содержания сероводорода и меркаптанов от На основании полученных результатов анализа принята температура нагрева нефти равная 350 °С.

Выбор продолжительности нагрева нефти (рис. 6) обусловлен полным выделением сероводорода и лгких меркаптанов из нефти и сокращением времени его определения с целью сокращения затрат и обеспечения экспрессности способа. Для сокращения затрат эксперимент проводили с минимально допустимым временем, равным 30 мин, из условия конденсации дистиллята с максимальной скоростью, которая составляет 1-2 капли в секунду.

Рисунок 6 – Зависимость содержания сероводорода и меркаптанов от продолжительности нагрева нефти, мг/кг При барботировании нефти инертным газом происходит вытеснение вновь образующихся сероводорода и лгких меркаптанов в поглотительные растворы. При малой подаче инертного газа происходит неполное вытеснение сероводорода и меркаптанов из нефти, при большой подаче – неполное улавливание сернистых соединений поглотительными растворами. В работе принята скорость подачи инертного газа равная 10 л/ч, как оптимальное значение, полученное в ходе эксперимента.

В итоге приняты следующие технологические параметры: температура нагрева нефти – 350 0С, продолжительность – 30 мин и скорость подачи инертного газа – 10 л/ч.

В качестве поглотительного раствора для определения сероводорода использовался подкисленный 10% раствор хлорида кадмия, а в качестве поглотительного раствора для определения лгких меркаптанов – щелочной 10% раствор хлорида кадмия. Выбор обусловлен тем, что данные растворы хорошо поглощают сероводород и лгкие меркаптаны и удобны при йодометрическом титровании.

Результаты определения сероводорода и лгких меркаптанов, выделяющихся при атмосферной перегонке нефтей представлены в табл. 6.

Таблица 6 – Содержание сероводорода и лгких меркаптанов, выделяющихся при перегонке исследуемых нефтей Наименование нефти Содержание сероводорода, Содержание лгких мермг/кг каптанов, мг/кг Юрубченская нефть выделяет в 2-4 раза больше сероводорода и меркаптанов, чем другие нефти при достаточно низком общем содержании серы.

Ванкорская нефть, выделяющая наименьшее количество сероводорода.

Для подтверждения экспериментальных данных проведен анализ осадков и отложений с внутренних поверхностей технологического оборудования установки атмосферной перегонки нефти Байкитского НПЗ (табл. 7) на рентгенофлуоресцентном спектрометре «Pioneer».

Показано наличие продуктов коррозионного разрушения оборудования, основные из которых – железо и сера. Это подтверждает заключения о том, что основными коррозионными агентами при перегонке нефти ЮрубченоТохмского месторождения являются сероводород и лгкие меркаптаны.

Таблица 7 – Состав отложений, отобранных с внутренней поверхности технологического оборудования установки атмосферной перегонки нефти.

Определяемый элемент Клапаны тарелок Фильтр Трубопровод Тарелки колонны Тепообменник В разделе представлены результаты эксперимента сорбции серосодержащих соединений среднедистиллятных топлив.

Исследование проводилось при расходе адсорбента 1–3 г/100г топлива (кодированное значение – х1), времени обработки 20–60 мин. (x2), температуре 10–30 0С (x3), относительной активности адсорбента 1–3 (x4). Определено содержание общей серы (точность определения – 4 мг/кг) и оптическая плотность дизельного топлива (точность определения –0,005).

По полученным результатам проведена статистическая обработка разработанной математической модели главных эффектов зависимости содержания общей серы ( ~1 ) и оптической плотности ( ~2 ) в дизельном топливе.

Определены дисперсия выхода модели, значимость коэффициентов регрессии, адекватность и информационная ценность модели. Математическая модель главных эффектов зависимости параметров ~1 и ~2 имеет вид:

z2=3х22 – 2, квадратичная зависимость от кодированного фактора х2;

где z4=3х42 – 2, квадратичная зависимость от кодированного фактора х4.

Для технического осмысления полученных данных построены графики изменения содержания общей серы и оптической плотности в дизельной фракции от изменения факторов в экспериментальных границах (рис. 7 и 8).

Рисунок 7 – Изменение содержания общей серы в дизельной фракции 1 – время обработки х2, t, мин; 2 – относительная активность адсорбента х4,, относит.

Из рис. 7 видно, что уменьшение содержания серы происходит при увеличении времени выдержки (х2) и количества активных центров (х4) на поверхности сорбентов. Другие факторы (температура и расход сорбента) оказались незначимыми для исследованного интервала значений. Относительная ошибка модели не превышает 2,5%.

Рисунок 8 – Изменение оптической плотности дизельной фракции 1 – время обработки х2,, мин; 2 – относительная активность адсорбента х4,, относит.;

Из рис. 8 видно, что увеличение времени, температуры обработки и активности адсорбента снижается оптическая плотность дизельной фракции.

На снижении оптической плотности влияет удаление сернистых соединений и смол. Оптимальной температурой в указанных уровнях варьирования является 300С. Относительная ошибка модели не превышает 10,5%.

Наилучшие результаты получены для силикагеля (ГОСТ Р 52063-2003).

В связи с тем, что разница в результатах для разных сорбентов при физикохимической адсорбции невелика, предлагается исследовать иммобилизованные хемосорбенты на основе оксидов тяжелых металлов (оксида железа).

В четвертой главе представлены практические рекомендации:

1. Методы текущего контроля нефти, поступающей на предприятие, по потенциальному содержанию сероводорода и лгких меркаптанов при атмосферной перегонке.

2. Организация информационно-измерительного комплекса для определения сероводорода и лгких меркаптанов и оценки коррозионной активности нефтей (рис. 9).

Приборно-измерительный ИнформационноПрактические Установка по определению сероводорода и легких меркаптанов (H2S RSH) выделяющиеся в услоУстранение возСправка химичевиях атмосферной перегонки нефдействия серовоского состава нефти; Автоматический титратор Определение в нефти, дистилля- рода и легких меркаптах, кубовом остатке танов, выделяющихся Серосодержащие вещества опре- серосодержащих веделение в нефти и дистиллятах ществ Рисунок 9 – Информационно-измерительный комплекс для определения сероводорода и лгких меркаптанов и оценки коррозионной активности нефти.

3. Рекомендации по защите технологического оборудования включающие: выбор коррозионно-стойких материалов при изготовлении технологического оборудования; применение химико-технологических методов защиты от коррозии, защелачивание сырья, применение ингибиторов коррозии в комплексе с пленкообразующими аминами (образование защитных пленок на оборудовании) (рис. 10); применение сорбентов для получения топлив с низким содержанием серы общей.

Определение сероводорода и легких меркаптанов, выделяющихся при атмосферной перегонке нефти, (мг/кг)



Похожие работы:

«Акайкин Даниил Алексеевич ОПЕРАТИВНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ПОВРЕЖДЕННЫХ НАСАЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И ГИС (на примере Сосновского участкового лесничества, Приозерского лесничества, Ленинградской области) Специальность 06.03.02 – “Лесоведение, лесоводство, лесоустройство и лесная таксация” Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук Санкт- Петербург – 2012 1 Работа выполнена на кафедре лесной таксации,...»

«Бровин Дмитрий Сергеевич ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РОСТА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ ИЗ ХЛОРИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Санкт-Петербург - 2008 Работа выполнена на кафедре экспериментальной физики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный политехнический университет...»

«АТАДЖАНЯН СЮЗАННА АБРИКОВНА ПЕРВОИСТОЧНИКИ ЦВЕТОНАИМЕНОВАНИЙ. ФОНОСЕМАНТИКА И ЭТИМОЛОГИЯ (на материале русского и испанского языков) Специальность 10.02.20 – сравнительно-историческое, типологическое и сопоставительное языкознание Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Пятигорск – 2014 Работа выполнена на кафедре общего и сравнительного языкознания в ФГБОУ ВПО Пятигорский государственный лингвистический университет Научный...»

«ВЕРХОВОД Алексей Юрьевич КЛИНИКО–БИОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ЛЕЧЕНИЯ ОСКОЛЬЧАТЫХ ДИАФИЗАРНЫХ ПЕРЕЛОМОВ ГОЛЕНИ 14.01.15 – травматология и ортопедия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Петрозаводский государственный университет Научный руководитель : Доктор медицинских наук, профессор...»

«Уткаев Евгений Александрович ОЦЕНКА ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ В ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЕ СКВАЖИНЫ ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ МЕТАНА ИЗ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ Специальность: 25.00.20 – Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Кемерово 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте угля Сибирского отделения Российской академии наук Научный...»

«УДК 531.39; 531.13 ДМИТРОЧНКО Олег Николаевич ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ АБСОЛЮТНО ТВЁРДЫХ И ДЕФОРМИРУЕМЫХ ТЕЛ Специальность 01.02.01 – теоретическая механика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Москва – 2003 Работа выполнена на кафедре прикладной механики Брянского государственного...»

«БАЙГУШОВА АННА НИКОЛАЕВНА ФОРМИРОВАНИЕ СПОСОБНОСТЕЙ К ИНТЕРПРЕТАЦИИ У МУЗЫКАНТОВ-ИСПОЛНИТЕЛЕЙ В ХОДЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ В ВУЗЕ 13.00.08 - теория и методика профессионального образования Автореферат диссертации на соискание учной степени кандидата педагогических наук Самара 2013 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Самарский государственный университет Научный руководитель доктор...»

«Игнатов Николай Анатольевич СИНТЕЗ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ БИНАРНЫХ И СМЕШАННЫХ КАРБИДОВ ТАНТАЛА И МЕТАЛЛОВ IVБ ГРУППЫ В МЯГКИХ УСЛОВИЯХ Специальность 02.00.01 – неорганическая химия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва – 2011 Работа выполнена в Учреждении Российской Академии Наук Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН доктор химических наук, профессор Научный руководитель : Севастьянов...»

«СУН ЛЭЙ Формирование социально-личностных компетенций студентов посредством технологии Дебаты Специальность 13.00.08. – Теория и методика профессионального образования Автореферат диссертации на соиcкание ученой степени кандидата педагогических наук Москва 2013 Работа выполнена ка кафедре образовательных технологий факультета педагогического образования ФГБОУ ВПО Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова Научный руководитель : Кандидат педогогических наук,...»

«ЛЕБЕДЕВА АННА ВИТАЛЬЕВНА ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОЕ ИСКУССТВО ОБСКИХ УГРОВ Специальность 17.00.04 – изобразительное искусство, декоративно-прикладное искусство и архитектура Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата искусствоведения Барнаул – 2011 Работа выполнена на кафедре истории отечественного и зарубежного искусства ФГБОУ ВПО Алтайский государственный университет Научный руководитель : доктор искусствоведения, профессор Степанская Тамара Михайловна Официальные...»

«Ларюнин Олег Альбертович ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИ ПОЛНОМ ВНУТРЕННЕМ ОТРАЖЕНИИ ДЕКАМЕТРОВЫХ РАДИОВОЛН ОТ ИОНОСФЕРЫ 01.04.03 – радиофизика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Иркутск – 2009 1 Работа выполнена на кафедре радиофизики Иркутского государственного университета. Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Афанасьев Николай Тихонович Официальные...»

«ГИБАЗОВА ЛИЛИЯ АДГАМОВНА РАЗВИТИЕ ОБРАЗОВАНИЯ В КАЗАНИ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX ВЕКА 13.00.01 - общая педагогика, история педагогики и образования АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Казань - 2003 Работа выполнена на кафедре педагогики гуманитарных факультетов Казанского государственного педагогического университета Научный руководитель - заслуженный учитель РФ и РТ, кандидат педагогических наук, профессор Закиров Гали...»

«ШАПОВАЛ Евгений Юрьевич ИНФОРМАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИСТОРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ В ОТЕЧЕСТВЕННОМ АРХИВОВЕДЕНИИ В КОНЦЕ 1980-х гг. - НАЧАЛЕ XXI вв. (НА ПРИМЕРЕ АРХИВОВ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА) Специальность 07.00.09 – историография, источниковедение и методы исторического исследования АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата исторических наук Улан-Удэ – 2009 3 Работа выполнена в отделе истории, этнологии и социологии Учреждения Российской академии наук Института...»

«БЫСТРЮКОВ ВЛАДИМИР ЮРЬЕВИЧ ОБЩЕСТВЕННО-ПОЛИТИЧЕСКАЯ И НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПЕТРА НИКОЛАЕВИЧА САВИЦКОГО В ГОДЫ ЭМИГРАЦИИ (1920-1938 гг.) СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 07.00.02. - ОТЕЧЕСТВЕННАЯ ИСТОРИЯ АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ИСТОРИЧЕСКИХ НАУК САМАРА-2003 Работа выполнена в Самарском государственном педагогическом университете. Научный руководитель : кандидат исторических наук, доцент Храмкова Елена Ленаровна Официальные оппоненты :...»

«Харитонова Елена Александровна ВНУТРИБРЮШНОЕ ДАВЛЕНИЕ И ЕГО ЗНАЧИМОСТЬ ПРИ ОСТРОЙ КИШЕЧНОЙ НЕПРОХОДИМОСТИ 14.01.17 – Хирургия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Санкт-Петербург 2010 Работа выполнена на кафедре хирургии Медицинского факультета Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет...»

«НАБИУЛЛИН ФАРИД КАВИЕВИЧ НЕКАРАТЕЛЬНЫЕ МЕРЫ УГОЛОВНО-ПРАВОВОГО ХАРАКТЕРА: ПРИРОДА, СИСТЕМА И СОЦИАЛЬНО-ПРАВОВОЕ НАЗНАЧЕНИЕ Срециальность:12.00.08 – уголовное право и криминология; уголовно-исполнительное право АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук КАЗАНЬ-2008 2 Работа выполнена на кафедре уголовного права государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский государственный университет им. В.И....»

«БОРЩЕГОВСКИЙ Олег Александрович КВАЗИРЕЛЯТИВИСТСКАЯ ДИНАМИКА АНТИФЕРРОМАГНИТНЫХ ВИХРЕЙ В ДОМЕННЫХ ГРАНИЦАХ ОРТОФЕРРИТА ИТТРИЯ Специальность 01.04.11 – физика магнитных явлений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва, 2007 Работа выполнена на кафедре магнетизма физического факультета Московского государственного университета им. М.В....»

«Мирошкин Владимир Львович МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ С ВНУТРЕННЕЙ ДИНАМИКОЙ Специальность 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва, 2009 Работа выполнена на кафедре Теории вероятностей Московского авиационного института (государственного технического университета). Научный руководитель : доктор...»

«ЛОБОК ДЕНИС ГЕННАДЬЕВИЧ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА ГОСУДАРСТВЕННО-ЧАСТНОГО ПАРТНЕРСТВА В РОССИИ (на примере управляющих компаний в жилищно-коммунальном хозяйстве) Специальность: 08.00.14 – Мировая экономика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Москва – 2011 2 Работа выполнена на кафедре Управление внешнеэкономической деятельностью ГОУ ВПО Государственный университет управления Научный руководитель : доктор экономических наук,...»

«ЛОИК ДМИТРИЙ АНДРЕЕВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СВЧ УСТРОЙСТВ ТЕРМООБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В РЕЖИМЕ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ Специальность 05.12.07 – Антенны, СВЧ устройства и их технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2009 2 Работа выполнена на кафедре: “Лазерные и микроволновые информационные системы” Московского государственного института электроники и математики (технического университета) и в отделе: “СВЧ техники и технологий”...»








 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.