Системные основы и методология комплексного совершенствования контроля качества нефтепродуктов

• Автор: Алаторцев, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 346 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Анализ проблем контроля качества нефтепродуктов

1.1 Современное состояние

1.2 Автоматизация процессов

1.3 Методы испытаний

1.4 Модели для оценивания показателей качества

1.5 Автоматизированные комплексы

1.6 Экспресс-методы

1.7 Методы исследования дисперсных систем

Выводы по главе
2 Разработка концепции создания автоматизированной информационной системы контроля качества нефти и нефтепродуктов
2.1 Описание структуры системы
2.2 Концепция создания системы
Выводы по главе
3 Разработка экспресс-методов контроля качества
3.1 Методы оптимизации перечня показателей для разработки новых экспресс-методов контроля качества топлив
3.2 Экспресс-методы контроля качества автомобильных бензинов
3.3 Экспресс-методы контроля качества дизельных топлив
В ыводы по главе
4 Расчетные методы контроля качества
4.1 Исследование регрессионных зависимостей
4.2 Определение давления насыщенных паров
4.3 Определение кинематической вязкости
Выводы по главе
5 Автоматизированные комплексы контроля качества
5.1 Определение показателей низкотемпературных свойств
5.2 Спектральные комплексы
Выводы по главе
6 Хроматографические методы испытаний
6.1 Определение индивидуального и группового состава автомобильных бензинов
6.2 Определение содержания тяжелых фракций в нефтях и нефтепродуктах
6.3 Определение содержания 1М-метиланилина в автомобильных бензинах
6.4 Определение термодинамических параметров нефтяных дисперсных систем
Выводы по главе
7 Системные основы и методология совершенствования контроля качества нефтепродуктов
7.1 Совершенствование контроля качества на НПЗ
7.2 Совершенствование контроля качества на предприятиях нефтепродуктообеспе-чения
7.3 Методология применения экспресс-методов и расчетных методов
7.4 Оценка эффективности создания системы
7.5 Методическое обеспечение системы
Выводы по главе
Заключение

Список литературы
Приложения
Приложение 1 - Перечень поточных анализаторов на рынке России
Приложение 2 - Перечень поставщиков поточных анализаторов
Приложение 3 - Типовые требования по внедрению на НПЗ систем управления лабораторной информацией
Приложение 4 - Программа расчета коэффициентов корреляции «Согге1» на языке
«СНррег»
Приложение 5 - Программа расчета хода лучей и энергетического расчета устройст-
ва для определения фракционного состава «РКАК’ГБ»
Приложение 6 - Результаты вычислений по программе «РИАОК»
Приложение 7 - Методика оценки разработанных методов
Приложение 8 - Значения высоты ФС-т для различных значений высоты Ы и Ь2 337 Приложение 9 - Детальный углеводородный состав фракции Н.к. - 180°С, выделенной из газового конденсата
Приложение 10 -Детальный углеводородный состав фракции Н.к. - 180°С, полученной при разгонке смеси 70 % мазута + 30 % газового конденсата

Введение
Актуальность темы исследования. Повышение качества выпускаемых в России нефтепродуктов, обеспечение их конкурентоспособности на мировом рынке является одним из факторов, определяющих не только развитие различных отраслей экономики страны, но и обеспечивающих повышение безопасности работы техники. В связи с этим возникает необходимость в разработке новых и модернизации существующих технологий переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) для получения нефтепродуктов требуемого качества и в дальнейшем обеспечении сохранности этого качества на предприятиях нефтепродуктообеспечения (НПО).
Модернизация нефтепереработки России неразрывно связана с проблемой совершенствования технологического (операционного) и лабораторного контроля качества нефтепродуктов для своевременного и достоверного представления данных об их качестве в процессе производства системам управления производством и технологическими процессами. В тоже время качество нефтепродуктов, полученное в процессе производства, может существенно изменяться за счет естественного воздействия внешних факторов на физико-химические свойства нефтепродуктов. Проблема снижения этих изменений в эксплуатационных свойствах нефтепродуктов связана не только с правильной эксплуатацией технологического оборудования на предприятиях НПО, но и с получением своевременной информации об этих изменениях за счет проведения периодического контроля качества нефтепродуктов в сжатые сроки.
Анализ состояния контроля качества нефтепродуктов на НПЗ и предприятиях НПО в России показал его основные противоречия, которые заключаются в:
- неудовлетворительном использовании комплексного подхода при формировании системы контроля качества нефти и нефтепродуктов как на НПЗ, так и на предприятиях НПО;
- низком уровне автоматизации процедур контроля качества, как при производстве, так и при применении нефтепродуктов;
- недостаточном развитии лабораторных информационных систем (ЛИМС) на предприятиях, а также их недостаточная интеграция в системы управления производством и предприятием;

В работе [194] расчет октанового числа бензинов по химическому составу, определяемому в ходе хроматографического анализа, практически сводится к прямой задаче определения зависимости «состав-свойство», т.е. индивидуальные октановые характеристики углеводородов, взятые с весами их концентраций, в сумме дают октановое число бензинов с учетом нелинейности смесительных характеристик между отдельными классами углеводородов.
Принцип действия агрегатированной системы [199] контроля качества бензинов основан на хроматографическом анализе углеводородного состава нефтепродуктов. При обработке хроматографической информации по определенной программе на ЭВМ, входящей в состав системы, определяют плотность, октановое число, фракционный состав, давление насыщенных паров с достаточной точностью.
В работе [200] описан разработанный метод хроматографического определения октанового числа, фракционного состава и давления насыщенных паров товарных марок бензина исходя из информации о его индивидуальном составе. Идентификацию компонентов бензина проводили по индексам удерживания Ковача и методом хромато-масс-спектроскопии.
В работе [87] предложено определять октановое число методом ЯМР-спектроскопии. Метод основан на существовании корреляции между октановым числом бензина и его химическим составом. Полученные автором результаты распространяются на бензины риформинга.
В работе [203] предложено оценивать октановое число топлива по его диэлектрической проницаемости. Предлагается оценивать октановое число бензина на специальном приборе путем сравнения величин в исследуемого топлива и эталона.
Для определения температуры начала кипения может быть использован метод Сиволобова [201]. Метод основан на регистрации в капиллярной трубке пузырьков в момент начала кипения. При их появлении, зарегистрированное значение температуры считают точкой начала кипения анализируемого продукта. Этот метод используется для ориентировочного определения температуры начала кипения для небольшого количества продукта.
В работе [69] показана возможность определения фракционного состава нефтепродуктов по их спектральным характеристикам в ближней ИК-области. Исследования проводились по стандартной методике на ИК- спектрофотометре в волновом диапазоне сканирования 700...1300 нм. Установлено, что большая часть полос поглощения в дан-