Разработка и совершенствование сольвентных технологий переработки тяжелого органического сырья

• Автор: Хуснутдинов, Исмагил Шакирович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 317 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Особенности классификации и терминологии природных битумов

1.2 Процессы битумогснеза, закономерности образования битумных месторождений.

1.3 Особенности состава и свойств природных битумов и их компонентов.

1.4 Добыча и переработка природных битумов и высоковязких нефтей.

1.5 Вакуумная перегонка в переработке нефтяных остатков и получении битумных вяжущих

1.6 Процесс деасфальтизации в переработке нефтяных остатков и получении битумных вяжущих

1.7 Экономические аспекты переработки нефтяных остатков.

1.8 Изменение компонентного состава битумных вяжущих в процессах их производства.

1.9 Перспективы производства дорожных битумов.

2. ЭКСПЕРИМЕНТ А Л ЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Выбор и подготовка сырья для процесса сольватационного фракционирования
2.2. Выбор растворителя для разделения природного битума и высоковязких нефтей.
2.3. Проведение процесса обезвоживания природного битума
2.3.1 Определение эффективности деэмульгатора в процессе термохимического обезвоживания ПБ
2.3.2 Проведение одноступенчатого процесса обезвоживания ПБ с помощью ацетона
2.3.3 Обезвоживание ПБ при противоточной многоступенчатой экстракции
2.4. Проведение процесса деасфальтизации.
2.5. Проведение процесса фракционирования
2.6. Определение фракционного состава продуктов сольватационного фракционирования СФ Ашальчинского битума
2.6.1. Сравнительный анализ фракционного состава продуктов СФ
2.7 Определение структурногруппового состава продуктов разделения методом ИКспектроскопии.
2.8 Определение физикохимических свойств продуктов СФ
2.9 Определение структурногруппового состава и физикохимических свойств продуктов разделения ПБ ректификацией
2. Определение содержания ванадия и никеля в Ашальчинском ПБ
и продуктах его разделения
2 Выбор и подготовка сырья для процесса деасфальтизации с целью получения битумных вяжущих сырья для каталитических термодеструктивных процессов и маловязкого котельного топлива.
2 Выбор растворителя для проведения процесса деасфальтизации.
2 Проведение процесса деасфальтизации.
2 Анализ продуктов деасфальтизации
2 Расширение товарного ассортимента продуктов, получаемых в процессе деасфальтизации
2 Определение группового состава продуктов деасфальтизации
2 Определение структурногруппового состава продуктов деасфальтизации мазута Зюзеевской нефти методом ИКспектромстрии.
2 Проведение процесса сополимеризации.
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Обоснование сольватационного метода разделения.
3.2. Обезвоживание ПБ ацетоном.
3.3. Особенности процесса деасфальтизации
3.4. Закономерности изменения физикохимических свойств продуктов сольватационного фракционирования
3.5. Структурногрупповой состав продуктов разделения
3.6 Распределения ванадия и никеля по продуктам
фракционирования.
3.7 Сопоставление различных способов разделения ПБ.
3.8 Исследование особенностей сольватационных технологий переработки нефтяных остатков
3.9 Групповой и структурногрупповой состав продуктов деасфальтизации
3. Модификация битумных вяжущих
3. Получение жидких дорожных битумов и топлив для средне и малооборотных дизелей из продуктов деасфальтизации.
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
4.1 Описание технологической схемы опытноэкспериментальной установки сольватационного фракционирования ПБ периодического действия.
4.1.1 Материальный баланс периодического процесса СФ
4.2. Описание технологической схемы опытнопромышленной установки сольватационного фракционирования ПБ.
4.2.1. Материальный баланс процесса.
4.2.2 Оценка техникоэкономических показателей установки
4.2.3 Применение продуктов разделения.
4.3 Технологическое оформление процесса деасфальтизации
4.3.1 Сравнительный анализ различных схем получения битумных вяжущих.
4.3.2 Описание технологической схемы.
4.3.3 Применение продуктов деасфальтизации.
4.3.4 Экономическое обоснование получения битумных материалов в процессе деасфальтизации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Направления переработки природных битумов непосредственно связаны с методами их добычи. Возможность использования первого или второго способа добычи определяется условиями залегания битуминосных пород, величиной запасов, физикохимическими свойствами битумов, техникоэкономическими показателями процесса, а также вариантами предполагаемой переработки добываемого битума. Существуют следующие способы добычи природных битумов. Выбор способа зависит от геологических условий залегания битуминосных пород, физикохимических свойств битумов, техникоэкономических показателей процесса, требуемого ассортимента продукции вырабатываемой из добываемого битума. Карьерные и шахтные способы добычи природных битумов являются самыми древними и насчитывают сотни и тысячи лет. Опытнопромышленная разработка битуминосных пород проводилась в Азербайджане на месторождении Кирмаку . Добытую породу перерабатывали термическим способом на установке сходной с установкой каталитического крекинга на порошковом катализаторе. Коэффициент извлечения битума колебался от 0. Полученный термическим способом нефтепродукт содержит лигроиновой фракции, до дизельного топлива, машинного дистиллята, 8 остатка. В конце х годов, были сделаны первые попытки открытой разработки битуминосных песчаников в Канаде ,. В районе реки Атабаски был построен завод производительностью 0 тсут. Для извлечения битума использовали сепарацию водопесчаной пульпы нагретой до С. За два года эксплуатации завода были выявлены узкие места технологической цепи. В настоящее время добыча природного битума и высоковязких нефтей карьерным методом осуществляется на месторождениях Казахстана. Основная часть добытой битуминосной породы используется как материал для дорожного строительства и в ограниченных объемах для выделения органической части природных битумов. Добыча ведется с использованием существующей землеройнотранспортной техники экскаваторов, бульдозеров и т. Крупномасштабную добычу природных битумов открытым способом осуществляют в Канаде. Первый промышленный горноперерабатывающий комплекс был пущен в г. Для осуществления земляных работ, выемки битумосодержащей породы используются бульдозеры, скреперы, ковшовые, роторные, шагающие экскаваторы. Разрабатываются различные типы карьеров с выемкой породы как непосредственно в забое, так и с поверхности перемещение породы осуществляется транспортерами и железнодорожным транспортом. Также указывается, что в Западной Канаде, где сосредоточены основные запасы битумов, открытым способом могут разрабатываться песчаники, залегающие на глубине не более м, эти запасы составляют 4,2 млрд. Открытый способ разработки с внутрикарьерным отвалом. Открытоподземный способ разработки с созданием компенсационного пространства. Для некоторых регионов, в частности для Татарстана, этот способ не приемлем изза значительного отрицательного воздействия на экологическую обстановку. Шахтные способы в значительно меньшей степени влияют на окружающую среду по сравнению с карьерными . Они так же меньше зависят от климатических условий. Глубина шахтной разработки обычно ограничивается м, но эти величины не являются предельными для этого способа добычи. Очистная шахтная система применялась на Шугуровском месторождении. В настоящее время единственным месторождением в СНГ, разрабатываемым шахтным дренажным методом, является Ярегское. Для повышения нефтеотдачи на нем применяются термические методы. Важным достоинством шахтных методов является то, что их можно использовать на истощенных нефтяных месторождениях. В настоящее время карьерный и шахтноочистной методы приемлемы только на месторождениях с высокими запасами природного битума, с неглубоким залеганием, наличием других ценных компонентов. Дренажные шахтные системы возможно применять только для добычи природных битумов и высоковязких нефтей находящихся в пласте в текучем состоянии, или в том случае, если сырье можно привести в такое состояние. Виутрипластовые, скважинные способы добычи природных битумов и высоковязких нефтей применимы для большинства месторождений этого вида сырья, в т.