Перечислим основные физические свойства нефти

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального обучения

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Кафедра «Технологические машины и оборудование»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основы профессиональной деятельности»

Тема «Нефть»

Студент гр. БМЗсз-15-01 Д.А. Яковлев

Шифр 153325

Доцент А.Х. Габбасова

Уфа 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………..……..3

ГЛАВА 1 НЕФТЬ: ФИЗИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; НЕФТЕПРОДУКТЫ…………………………………………………….…….5

1.1 Физические свойства…………………………………………………5

1.2 Химический состав……………………………………………….…..7

1.3 Нефтепродукты……………………………………………………….11

ГЛАВА 2 ПРОЦЕССЫ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ, ГАЗОПЕРЕРАБОТКИ. ПЕРВИЧНЫЕ, ВТОРИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ. ГЛУБИНА ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ ………………………………………12

2.1 Подготовка нефти к переработке…………………………………..12

2.2 Сортировка и смешивание нефти…………………………….…….14

2.3 Выбор направления переработки нефти…………………………….15

2.4 Принципы первичной переработки нефти………………………….17

2.5 Перегонка нефти……………………………………………………..17

2.6 Крекинг нефти………………………………………………………..24

2.7 Термический крекинг………………………………….…………….25

2.8 Каталитический крекинг…………………………………………….27

2.9 Риформинг……………………………………………………………28

2.10 Использование продуктов переработки нефти…………………….29

2.11 Переработка газов………………………………………….………31

ГЛАВА 3 ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ НЕФТЕПЕРАБОТКИ. ВИДЫ ОБОРУДОВАНИЯ …………………………………………………..35

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………...40

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………….41

 

ВВЕДЕНИЕ

С развитием техники повышаются требования к ассортименту и ка­честву нефтей и нефтепродуктов, что, в свою очередь, требует совершен­ствования процессов их производства. Поэтому качества, как товарной нефти, так и продуктов ее переработки, подлежат обязательному контро­лю. Организацию контроля качества невозможно осуществлять без стан­дартов на нефтепродукты и методов их испытания. Задачи стандартизации многообразны. Это и удовлетворение более высоких требований к выпус­каемой продукции технологии транспорта, защита интересов потребителя, также и интересов изготовителя — от необоснованных претензии.

Государственная система стандартизации предусматривает сле­дующие категории стандартов, государственные на нефтепродукты (ГОСТ), отраслевые (ОСТ), республиканские (РСТ), стандарты пред­приятий (ГТП), технические условия (ТУ) [1].

Соблюдение государственных стандартов обязательно для всех предприятий и организаций, причастных к транспорту и хранению нефтей и нефтепродуктов, тогда как другие имеют ограниченную сферу влияния. В этих документах устанавливается перечень формулируемых физико-химических, наиболее важных эксплуатационных свойств, допустимые значения ряда констант, имеющих специфическое назначение и условие использования [3].

К физико-химическим относятся свойства, характеризующие со­стояние нефти и нефтепродуктов и их состав (например, плотность, вяз­кость, фракционный состав). Эксплуатационные свойства характеризуют полезный эффект от использования нефтепродукта по назначению, опре­деляют область его применения. Некоторые эксплуатационные свойства нефтепродуктов оценивают с помощью нескольких более простых физико-химических свойств. В свою очередь, перечисленные физико-химические свойства можно определить через ряд более простых свойств веществ. Часто на практике нефтепродукты и нефти характеризуются уровнем каче­ства. Оптимальным уровнем считается такой, при котором достигается наиболее полное удовлетворение требований потребителя. Уровень каче­ства зависит от уровня каждого свойства и значимости этого свойства. Количественную характеристику одного или нескольких свойств продукции, составляющих его качество, следует называтьпоказателем качества. От­носительную характеристику качества, основанную на сравнении значений показателей качества оцениваемой продукции с базовыми значениями, на­зывают уровнем качества. Например, качество нефти, удовлетворяющее требованиям НГТЗ, должно соответствовать ТУ-39-1623-93 «Нефть рос­сийская».

Большинство методов оценки и анализа свойств и качества стан­дартизовано и по назначению. Они подразделяются на приемосдаточные, контрольные, полные, арбитражные и специальные. Приёмосдаточный анализ проводят для установления соответствия произведенного, посту­пившего или отгруженного нефтепродукта показателям качества.

Контрольный анализ проводят в процессе приготовления или хране­ния нефтепродукта. Полный анализ позволяет дать оценку качества по ос­новным эксплуатационным свойствам для партии продукта, отгружаемой с завода, или перед «закладкой» продукта на длительное хранение.

Тот или иной метод анализа дает надежные результаты только тогда, когда его проводят в установленных стандартами условиях. Всякое отсту­пление от стандартных методов не допускается, т. к. даже одно и то же свойство для различных нефтепродуктов определяется различными мето­дами. Свойства нефтей и нефтепродуктов многообразны, способны оказы­вать взаимное влияние и требуют всестороннего изучения [7].

ГЛАВА 1 НЕФТЬ: ФИЗИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; НЕФТЕПРОДУКТЫ

Физические свойства

Нефть – жидкость от светло-коричневого до тёмно-бурого цвета. Средняя молекулярная масса 220-300 г/моль. Плотность 0,65-1,05 г/см³; нефть, плотность которой ниже 0,83, называется лёгкой, 0,831-0,860 – средней, выше 0,860 – тяжёлой.

Перечислим основные физические свойства нефти.

1) Плотность – количество массы, заключенной в единице объема. В поверхностных условиях плотность нефти во многом зависит от того сколько содержится в ней относительно легких бензиновых, керосиновых фракций и тяжелых асфальтовых, смолистых [6]. А в пластовых условиях плотность нефти зависит не только от ее состава, но и от температуры, давления, содержании газа в нефти и ряда других условий. У нас в России нефти подразделяются по плотности на следующие типы:

- очень легкие нефти (до 0,8 г/см³);

- легкие нефти (от 0,8 до 0,84 г/см³);

- средние нефти (от 0,840 до 0,880 г/см³);

- тяжелые нефти (от 0,880 до 0,920 г/см³);

- очень тяжелые (более 0,920 г/см³).

2) Вязкость

3) Поверхностное натяжение – это сила, с которой нефть сопротивляется изменению своей поверхности. Обусловлено тем, какие молекулярно-поверхностные свойства нефти на различных границах фаз: нефти и газа нефти и пластовых вод, нефти и поверхности твердого тела. Физико-химические свойства поверхностей раздела твердой (породы) и жидких фаз (нефть, пластовая вода) и их взаимодействие характеризуется рядом показателей, в том числе гидрофильность (способность вещества смачиваться водой) и гидрофобность (неспособность вещества смачиваться водой) [2].

Капля воды или нефти, например на поверхности стекла стремится приобрести форму шара, капля нефти на поверхности воды растекается в виде пленки.

4) Сжимаемость нефти зависит от давления, температуры, самого состава нефти и содержания в нефти газа. Чем больше содержание растворенного газа в нефти, тем выше коэффициент сжимаемости.

5) Температура кипения нефти зависит от содержания в ней тех или иных компонентов и их строение. Чем выше % легких углеводородов, тем меньше температура кипения.

6) температура застывания нефти. За температуру застывания принимают температуру, при которой уровень нефти, помещенной в пробирку, при наклоне этой пробирки на 45⁰ не изменяется. Встречаются нефти с положительной температурой застывания. Как правило, это нефти, содержащие в своем составе парафинистые соединения, а безпарафинистые имеют отрицательную температуру застывания. Например, большинство нефтей Волго-Уральской области имеют температуру застывания 0 ⁰С, а нефти Аха на Сахалине не застывают даже при температуре ниже 30 ⁰С.

7) Температура сгорания нефти в среднем составляет 10400-11000 кКал/кг [Дж/кг]; природный газ 46 Дж/кг; нефть – 45 Дж/кг; антрацит(уголь) – 35 Дж/кг; каменный уголь – 34 Дж/кг; бурый угль – 28 Дж/кг; торф – 14 Дж/кг; горючий сланец – 9 Дж/кг.

8) растворимость и растворяющая способность нефти. Если пластовое давление <, то в ней меньше растворенного газа. Если пластовое давление >, то и растворенного газа больше. Нефть обладает способностью растворять углеводородные газы.

Теоретически в 1м³ нефти может раствориться до 400 м³ газа. На практике до 100 м³ газа. Это соотношение объема газа растворенного в единице S(V) нефти называется газовым фактором. Газ находится в растворенном состоянии в нефти до достижения давления насыщения газом – это давление при котором из нефти начинают выделяться пузырьки газа. Существуют специальные установки, которые это определяют [5].

Если объем газа в залежи намного превышает объем нефти, то при температуре пласта 90-100 ⁰С и давлении 200-250 атмосфер часть жидких углеводородов нефти переходит а парообразное состояние и растворяется в газе. Этот процесс называется ретроградным (обратным) испарением. При снижении пластового давления эта часть жидких углеводородов растворившихся в газе начинает выпадать снова в жидкую фазу, и этот процесс называется обратной или ретроградной конденсацией. В природе существует обратное испарение и прямая конденсация.

9) Электрические свойства нефти – способность проводить или не проводить электрический ток. Например, удельное электрическое сопротивление пластовых вод составляет в среднем от 0,05 до 1 Ом/м, в дистиллированной воде 10^-3 Ом/м, а нефть обладает высоким удельным сопротивлением от 10¹⁰ до 10¹⁴ Ом/м и следовательно нефть является диэлектриком, нефть не проводит электрический ток. На этих свойствах нефти пластовых вод и вмещающих пород базируется такой важный метод исследования скважин, который называют каротаж. Базируются некоторые другие пылевые геофизические исследования, в частности электроразведка [10].

Химический состав

Общий состав

Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть – жидкие углеводороды и гетероатомные органические соединения, преимущественно сернистые, азотистые и кислородные, а также металлоорганические соединения; остальные компоненты – растворённые углеводородные газы, вода, минеральные соли, растворы солей органических кислот и др., механические примеси.

Углеводородный состав

В основном в нефти представлены парафиновые и нафтеновые. В меньшей степени – соединения ароматического ряда и смешанного, или гибридного, строения [9].