Превращение азоторганических соединений смолисто-асфальтеновых компонентов тяжелых нефтей в термических процессах
Объектом исследования являются азоторганические основания смолистых компонентов битуминозной нефти Ашальчинского месторождения. Цель работы – исследование термических превращений азоторганических оснований смол битуминозной нефти Ашальчинского месторождения.В работе проводилось сравнительное исследование состава и структуры азоторганических оснований исходных и термически преобразованных смол с применением комплекса физико-химических методов анализа. В результате исследования получены новые данные о направлениях термических преобразований высокомолекулярных азоторганических оснований смол.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 9
Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР……………………………………… 11
1.1. Тяжелые нефти и их смолистые компоненты……………… 11
1.2. Термические и термокаталитические процессы
нефтепереработки ………………………………………………………… 13
1.3. Азоторганические соединения в нефтях…………………… 20
1.4. Азоторганические основания в процессах добычи,
транспорта и переработки нефтяного сырья …………………………… 23
1.5. Методы исследования азоторганических оснований ………. 24
1.5.1. Методы выделения азоторганических оснований из нефтей
и нефтяных компонентов……………………………………………… 25
1.5.2. Метод неводного потенциометрического титрования для
исследования функционального состава азоторганических соединений 26
1.5.3. Метод ИК спектроскопии в исследовании структурного
состава азоторганических оснований……………………………………. 26
1.5.4. Метод ядерного магнитного резонанса в исследовании
структурно-группового состава азоторганических оснований…….. 28
1.5.5. Исследование структурного состава методом ГХ-МС……… 30
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…………………… 31
2.1. Характеристика объектов исследования ……………………….. 31
2.2. Выделение смолистых компонентов…………………………….. 31
2.3. Термическая обработка смол…………………………………….. 32
2.4. Выделение и разделение азоторганических оснований………… 33
2.4.1. Выделение высокомолекулярных оснований…………………. 34
2.4.2. Выделение низкомолекулярных оснований…………………… 35
2.4.3. Разделение высокомолекулярных АО…………………………. 36
2.5. Физико-химические методы исследования……………………… 37
2.5.1. Определение элементного состава……………………………. 37
2.5.2. Определение функционального состава соединений методом
неводного потенциометрического титрования…………………………… 37
2.5.3. Определение средних молекулярных масс образцов методом
криоскопии в бензоле……………………………………………………….. 39
2.5.4. Определение структурных фрагментов молекул нефтяных
оснований методом ИК-спектроскопии…………………………………… 42
2.5.5. Определение распределения протонов в различных
структурных фрагментах молекул азоторганических оснований
методом ЯМР 1Н…………………………………………………………… 43
2.5.6. Определение среднего структурно-группового состава
оснований………………………………………………………………….. 44
2.5.7. Определение состава оснований методом хромато-масс-
спектрометрии………………………………………………………………… 45
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ…………………………… 46
3.1. Термическая обработка смол нефти Ашальчинского 46
местрождения……………………………………………………………..
3.2. Распределение азоторганических оснований в исходных и
термолизованных смолах нефти Ашальчинского местрождения ……. 48
3.3. Структурно–групповой состав азоторганических оснований
исходных и термолизованных смол ………………………………….. 49
3.4. Состав азоторганических оснований исходных и
термолизованных смол……………………………………………………. 51
Глава 4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ,
РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ……………. 58
Глава 5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ…………………………. 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………… 97
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ………………………………………………….. 98
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………… 99
ПРИЛОЖЕНИЕ А…………………………………………………………… 108
АКТУАЛЬНОСТЬ ИСЛЕДОВАНИЯ.
Тяжелые нефти составляют существенную долю в общем объеме
добываемого и перерабатываемого углеводородного сырья [13]. Для них
характерно высокое содержание САВ, которые считаются перспективным
резервом углубления переработки и повышения степени квалифицированного
использования таких нетрадиционных нефтей [4]. При этом необходимо
учитывать, что в САВ и, главным образом, в смолах сосредоточена основная
часть нефтяных гетероатомных соединений, в том числе, полярных соединений
азота [4]. Известно, что АО оказывают негативное влияние на процессы
каталитической переработки нефтяных фракций, качество и эксплуатационные
характеристики горюче-смазочных материалов, а образующиеся от их
использования продукты ухудшают экологическую среду [513]. Разработка
новых технологий воздействия на высококипящие нефтяные фракции, в
которых сосредоточены САВ, осложняется из-за недостатка информации о
содержащихся в них АО и их превращениях в термических и
термокаталитических процессах. В связи с этим накопление сведений о
содержании и химической природе основных соединений азота в смолах
тяжелых нефтяных систем, а также выявление направлений их термических
превращений представляет актуальную задачу.
Цель настоящей работы – исследование термических превращений АО
смол битуминозной нефти Ашальчинского месторождения.
Для её достижения необходимо выполнение следующих этапов:
1. Выделить АО из исходных и термолизованных смолистых
компонентов и разделить полученные концентраты на узкие однородные по
составу фракции;
2. Изучить состав АО исходных и термолизованных смол с
использованием комплекса современных физико-химических методов;
3. На основании сопоставительного анализа полученных результатов
выявить направления термических превращений АО.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые детально изучены направления
термических превращений высокомолекулярных АО смолистых компонентов
битуминозной нефти Ашальчинского месторождения.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Полученные данные представляют
интерес для специалистов, занимающихся разработкой новых технологий
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!