Разработка способов снижения содержания асфальтосмолистых и парафиновых отложений при переработке газа и газовых конденсатов

• Автор: Мухаметова, Эльвира Мадариковна
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение

Глава 1 Процесс образования асфальтосмолистых и пара

финовых отложений и методы борьбы с отложе 8 ниями

1.1 Механизм возникновения АСПО

1.2 Состав и структура АСПО

1.3 Факторы, влияющие на процесс образования АСПО

1.4 Методы борьбы с АСПО

1.5 Обзор существующих методов борьбы с АСПО

Выводы
Глава 2 Объекты, методы исследований
2.1 Объекты исследования
2.2 Технические характеристики реагентов
2.3 Методы испытаний
Глава 3 Исследование условий и процесса образования
АСПО в технологическом оборудовании ОГПЗ
3.1 Анализ сырьевой базы ОГПЗ.
3.1.1 Сырьевая база жидких углеводородов
3.1.2 Сырьевая база газообразных углеводородов
3.2 Влияние нефти на физикохимические свойства сы ь
рья ОГПЗ
3.2.1 Исследование физикохимических свойств сырья модельного ряда
3.2.2 Исследование низкотемпературных характеристик сырья модельного ряда
3.2.3 Исследование влияния нефти на процесс образования АСПО
3.3 Исследование влияния продуктов поршиевания на интенсивность процесса солеотложение.
3.4 Исследование процесса накопления донных отложений в системе хранения стабильного конденсата в условиях работы ОГПЗ
3.5 Исследование процесса образования отложений в системе алканоламиновых абсорбентов установки сероочистки газа.
Выводы
Глава 4 Разработка методов борьбы с АСПО
4.1 Подбор и оценка эффективности растворителей для удаления АСПО
4.1.1 Установление природы отложений
4.1.2 Изучение растворимости АСПО
4.1.3 Изучение дисперг ирующей способности растворите
4.2 Исследование влияния тепловых воздействий и скорости охлаждения на процесс образования АСПО
4.3 Изучение возможности предотвращения АСПО в сис
теме хранения стабильного конденсата химическим методом
4.4 Технические методы предотвращения возникновения
АСПО на ОГПЗ
Выводы
Глава 5 Опытнопромышленные испытания
5.1 Опытнопромышленные испытания растворителя
АСПО в системе хранения нефтеконденсатных смесей
5.2 Опытно промышленные испытания растворителя отложений в системе переработки газа
Общие выводы
Список использованных источников


В состав асфальто-смолистых веществ (АСВ) входят также сера и кислород. АСВ обладают высокой молекулярной массой, не летучи, имеют существенную неоднородность структуры. Содержание смолистых веществ в нефтеконденсатной смеси возрастает из-за испарения легких компонентов, из-за процессов окисления, протекающих в присутствии кислорода, а также при контакте углеводородного сырья с водой. Асфальтены - по современным представлениям - это остатки ^превратившегося керогена (продукта превращения органических молекул в осадочных породах). Асфальтены — весьма сложные высокомолекулярные гетероорганические соединения нефти; они представляют собой блестящие хрупкие неплавкие твердые аморфные порошкообразные вещества черно-коричневого цвета, относительной плотностью более единицы [3, 4, 5]. В асфальтенах содержится ,0- ,0 % углерода, 7,0- 9,0 % водорода, до 9,0 % серы, 1,0- 9,0 % кислорода и до 1,5 % азота. Они являются наиболее тугоплавкой и малорастворимой частью АСПО, способные выпадать из раствора и самостоятельно участвовать в формировании плотных осадков. Асфальтены - армирующий каркас АСПО и придают отложениям большую прочность, однако это зависит от их процентного содержания. Смолы - аморфные вещества, от красноватого до темно- коричневого цвета. Химическое строение смол подобно строению асфальтенов. Но если парафин -основной материал отложений, то смолы есть цементирующий, клеящий и модифицирующий поверхность компонент. Относительная плотность смол - от 0, до 1,. Содержание гетероатомов (0,S, N) колеблется от 3 до %. Элементный состав смол, % : С - , -, , Н- 7, -, , N - 0, - 3, ; S - 0, -4, , 0 - 1, -7, . Химические и физико- химические процессы с участием АСВ;-носят коллективный характер. Асфальтены не являются индивидуальными компонентами, а образуют ассоциативные комбинации, в центре которых локализованы стабильные свободные радикалы. Возникновение сольватной оболочки из диамагнетиков является непременным условием существования парамагнитных частиц в растворах. Образование сольватных оболочек ослабляет силы притяжения парамагнитных молекул и препятствует их рекомбинации в результате теплового движения. Смолы состоят из диамагнитных молекул, часть из которых способна переходить в возбужденное триплетное состояние или подвергаться гомолизу. Поэтому смолы являются потенциальным источником асфальтенов. Свойства АСВ определяются не элементным составом, а, прежде всего степенью межмолекулярного-взаимодействия компонентов [7]. Состав АСПО зависит от природы углеводородного сырья, от термодинамических условий, при которых происходит формирование парафиновых отложений. В пределах одного месторождения углеводородного сырья компонентный состав АСПО изменяется в широких пределах. Знание состава АСПО-имеет практическое значение для определения оптимальных методов борьбы с ними, в частности, для выбора химических реагентов. Этот выбор часто осуществляется исходя из типа АСПО. Растворимость отложений и растворяющая способность используемых химических реагентов зависит от содержания и соотношения асфальто-смолистых веществ. Существует тесная связь между параметром, выражающим отношение содержания смол (С) к содержанию асфальтенов (А) в перекачиваемой нефти, и среднемесячным числом чисток трубопровода. В зависимости от отношения содержания парафинов П к сумме содержания смол и асфальтенов П/(С+А) асфальто-смоло-парафиновые отложения( АСПО) можно разделить на три основных типа: асфальтовый- П/(С+А)<1, парафиновый - П/(С+А)>1, смешанный - П/(С+А)~1. В таблице 1. АСПО, выпадающий из сырья Оренбургского и Карачаганакского-НГКМ. Исходя из таблицы, согласно классификации, АСПО с конденсатопроводов ОНГКМ относятся к асфальтеновому, а отложения с КНГКМ и с резервуара хранения стабильной нефтеконденсатной смеси после стабилизации на Оренбургском ГПЗ к парафиновому типу. Таким образом, зная тип и вид АСПО, при выборе химического метода борьбы, можно, исходя из общей теории растворимости, определить эффективные реагенты. Таблица 1. Основными факторами, влияющими на образование АСПО, являются (рис.