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!

    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 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)