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!

    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
    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
    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
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 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
    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

    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)