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!

    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 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
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 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
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 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)