Исследование состава и структуры смолисто-асфальтеновых продуктов термолиза нефтяных масел различного состава

Шкута, Мария Константиновна Отделение химической инженерии (ОХИ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

На данный момент тема по превращению масляных компонентов весьма ограничена и не позволяет оценить влияние состава масел на строение генерируемых ими САВ, что является важнейшей фундаментальной задачей для оптимизации технологий переработки тяжелых нефтей. В данной работе изучено влияние состава масел нефтей различного состава на образование смолисто-асфальтеновых веществ. Показано, что наличие гетероатомных компонентов способствую большому образованию смол в термическом превращении, структура которых имеет большое содержание ароматических соединений.

Введение…………………………………………………………………………………………………………………………….. 11
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ……………………………………………………………………………………………. 13
1.1 Общие сведения о тяжелых нефтях: запасы, физико-химические свойства,
классификация …………………………………………………………………………………………………………….. 13
1.2 Особенности химического состава тяжелых нефтей ………………………………………………… 16
1.3 Современные представления о высокомолекулярных компонентах нефти ……………….. 19
1.4 Преобразования высокомолекулярных компонентов нефти в термических процессах 26
2 Объекты и методы исследования…………………………………………………………………………………… 31
2.1 Объекты исследования …………………………………………………………………………………………… 31
2.2 Методика выделения и разделения исходных масел ………………………………………………… 32
2.3 Методика проведения термолиза масел и разделения образующихся продуктов ………. 34
2.4 Физико-химические методы исследования исходных масел и продуктов их термолиза36
3 Результаты и их обсуждение …………………………………………………………………………………………. 38
3.1 Характеристика исходных масел …………………………………………………………………………….. 38
3.2 Состав продуктов термолиза …………………………………………………………………………………… 40
3.3 Особенности структуры продуктов термолиза масел……………………………………………….. 44
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ………………………………………………………………………………………………… 51
4.1. Предпроектный анализ ………………………………………………………………………………………….. 51
4.2 Инициация проекта ………………………………………………………………………………………………… 60
4.3. Планирование управления научно-техническим проектом ……………………………………… 62
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ………………………………………………………………. 71
5 Социальная ответственность…………………………………………………………………………………………. 75
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………………………….. 75
5.2 Производственная безопасность ……………………………………………………………………………… 77
5.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………… 88
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………………… 89
Заключение …………………………………………………………………………………………………………………….. 95
Приложение A ………………………………………………………………………………………………………………….. 104

На сегодняшний день состояние нефтяной промышленности
складывается таким образом, что запасов легких нефтей уже в ближайшей
перспективе будет недостаточно для обеспечения всех отраслей топливными
ресурсами [1]. Такая проблема повысила интерес к тяжелым нефтям, доля
запасов которых с каждым годом растет, по отношению к запасам легких
нефтей. Одной из причин сложности переработки тяжелых нефтей это
высокое содержание смолисто-асфальтеновых. В смолах и асфальтенах
концентрируется основная часть гетероатомов и металлов нефти, которые
способствуют дезактивации катализатора, а также избыточному образованию
таких побочных продуктов как газ и кокс.
Сегодня более распространена каталитическая переработка тяжелых
нефтей, но, к сожалению, даже каталитические процессы не обеспечивают
достаточной эффективности при переработки тяжелого сырья тем, что
высокомолекулярные компоненты тяжелых нефтей и ее остатков
закоксовывают поверхность катализатора. В результате закоксовывания
поверности катализатора процесс каталитического крекинга мало чем
отличим от термического крекинга. Поэтому на данный момент стоит задача
в оптимизации существующих технологий или создании новых, для
разработки которых необходимо знать, как влияет состав нефтяных систем
на образование высокосмолистой части в термических процессах.
Несмотря на широкое изучение поведения смол и асфальтенов тяжелых
нефтей в термических процессах, информация по превращению масляных
компонентов весьма ограничена и не позволяет оценить влияние состава
масел на строение генерируемых ими САВ, что является важнейшей
фундаментальной задачей для оптимизации технологий переработки
тяжелых нефтей.
Целью данной работы являлось изучение влияния химического состава
нефтяных масел на содержание и структуру смолисто-асфальтеновых
продуктов их термолиза.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
 Получить масла из тяжелых нефтей Русского, Зюзеевского и
Усинского месторождений;
 Исследовать исходные масла с помощью методов жидкостно-
адсорбционной хроматографии, элементного анализа, ИК-спектроскопии;
 Провести термолиз масел тяжелых нефтей Русского, Зюзеевского
и Усинского месторождений, разделить продукты термолиза;
 Исследовать элементный состав продуктов термолиза, провести
ИК-спектроскопию продуктов.

Исследованы термические превращения масел тяжелых нефтей
различного химического состава и на основании полученных данных сделаны
следующие выводы:
1. Продуктами термолиза асфальтенов являлись масла, газы, смолы,
асфальтены и кокс.
2. Разница в составе получаемых продуктов обусловлена исходными
составами масел. Так масел, содержащих в своем составе большое количество
гетероатомов и ароматических соединений, способствует большие выходы
смол и не сильно значительные выходы асфальтенов. Предположено, что в
основе образования смол лежит высокое содержание гетероатомных
соединений. Вероятно, образование асфальтенов в термических превращениях
обусловлено большим содержанием полициклических ароматических структур,
которых было не достаточно для образования асфальтенов в термолизе ИМ2.
3. В газообразных продуктах преобладающее содержание занимают
алкановые УВ а также, присутствует небольшое содержанием алкеновых УВ,
образование которых обусловлено реакциями разрыва связей С-С.
4. Все смолы, выделенные из продуктов термолиза масел, обогащены
гетероэлементами (S и N), причем их содержание в продуктах термолиза
превышает содержание в исходных маслах.
5. Смолы (С1) термолиза Русских масел обладают средним
содержанием ароматических фрагментов, по сравнению с другими смолами, с
большим содержанием моноароматических фрагментов, включающих группы
сульфоксидов и большое содержание кислородсодержащих групп;
6. Смолы С2 также характеризуются ароматичесескими структурами,
имеющими в своем составе большое количество моноароматических
фрагментов в большей степени, чем би- и триароматических, также для
структуры смол характерны большое содержание алифатических и алкановых
фрагментов, малая разветвленность и большое наличие сульфоксидных групп;
7. Термолиз масел обладающих высоким содержанием насыщенных и
полиароматических структур способствует образованию асфальтенов с низкой
поликонденсированностью. Термолиз масел имеющих равное содержание
насыщенных и моно- би – и триароматических структур в исходных
способствует образованию асфальтенов имеющих в своей структуре больше
алифатических и алкановых фрагментов и имеющих большую разветвленность,
по сравнению с асфальтенами, полученными термолизами других масел.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Математическое моделирование процесса производства автомобильных бензинов
    📅 2021год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Модификация атактического полипропилена
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Исследование золы Северской ТЭЦ как наполнителя в серные композиционные материалы
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)