ЖАҢАЖОЛ КЕН ОРНЫНЫҢ МҰНАЙ ҚОСПАСЫНЫҢ АШЫҚ ФРАКЦИЯЛАРЫНЫҢ ҚҰРАМЫ МЕН ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ ОНЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ НҰСҚАСЫН ҰСЫНУ

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

ӘОЖ 541. 13; 546. 23

МРНТИ 61. 51. 81

А. С. Еспергенова, Б. Х. Хазианова

«Сафи Өтебаев атындағы Атырау мұнай және газ университеті» КеАҚ, Атырау, Қазақстан E-mail:bayankhazikhanova@mail. ru

ЖАҢАЖОЛ КЕН ОРНЫНЫҢ МҰНАЙ ҚОСПАСЫНЫҢ АШЫҚ ФРАКЦИЯЛАРЫНЫҢ ҚҰРАМЫ МЕН ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ ЖӘНЕ ОНЫ ҚАЙТА ӨҢДЕУ НҰСҚАСЫН ҰСЫНУ

Түйіндеме. Бұл зерттеудің мақсаты Жаңажол кен орындарындағы мұнай қасиеттерін зерттеу болып табылады. Мақсатымыз коммерциялық мүдделер жағынан, Жаңажол кен орындарындағы мұнай, мұнайға сәйкес өндірістік қуаттылықты арттыру үшін сипаттамалар алу. Мұнайдың физикалық-химиялық қасиеттерін анықтау, атмосфералық және вакуумдық айдауды оңтайландыру үшін зертханалық зерттеулер жүргізілді, содан кейін жеке фракциялардың сипаттамалары зерттелді. Технологиялық классификация Жаңажол мұнай қоспасы бойынша жасалады. Сызба мұнай өңдеу жеке фракциялардың сипаттамаларын ескере отырып жасалады. Ұсынылған сызба мұнай өңдеу зауытының тереңдігін арттыруға көмектеседі, бензин мен майлардың жоғары сапасын алу, сонымен қатар ассортиментін кеңейтуге әсер етері сөзсіз.

Түйінді сөздер: Мұнайхимия, деструктивті процестер, жатыс сипаты, кен орны, атмосфералық және вакуумдық айдау, перфорация аралығы, Жаңажол, мұнай зерттеу, физика-химиялық.

Қазақстанда мұнай мен газ кен орындарының таралу географиясы айтарлықтай ауқымды. Алайда 2005 жылдан бері анықталған ресурстардың өндіріс орналасқан мұнай құбырларының жаңа жүйелері арқылы Әлемдік нарықтарға тасымалдаумен байланысты басым көпшілігі Батыс Қазақстанда материктік және шельфтік белдеулерде тараған. Мұнда іс жүзіндегі біршама ірі мұнай өндіруші кәсіпорындар орналасқан, олардың өнімдері негізінен ең аз экспортқа бағытталған.

Кез-келген мұнай, өзіңіз білетіндей, шикізаттың күрделі түрі болып табылады, оның маңызды бөлігі көлік құралдарына отын алуға арналған шикізат болып табылады. Отынның пайдалану қасиеттері олардың құрамымен анықталады және жанама түрде олардың бірқатар физикалық-химиялық қасиеттерімен бағалануы мүмкін. Мұнайхимия және мұнай өңдеу өнімдерінің құрамын зерттеу мен пайдалану қасиеттерін бағалаудың заманауи әдістерінің арсеналы қазіргі кезде өте кең [1] . Жер қойнауынан жер бетіне шыққан мұнайдың құрамы: ілеспе газ (50-100 м3/т), су (200-300 кг/т), минералды тұздар (10-15 кг/т), механикалық қоспалардан тұрады. Оны тасымалдау жəне өңдеуге беру алдында газдардан, механикалық қоспалардан, судың жəне тұздардың негізгі бөлігінен тазарту қажет[3] .

Мұнай және газ өңдеу өндірістерінде талдаудың негізгі мақсаты ақырғы мұнай өнімінің тағайындалуы мен қолданылуының ерекшеліктерін есепке ала отырып, олардың керекті яғни химиялық, физикалық және пайдалану қасиеттерін толық және нақты сипаттау болып табылады. Техникалық талдаудың маңызды мақсаттарының бірі болып шикі мұнай, дистиллятты және қалдық мұнай өнімдер, табиғи, ілеспе және өндірістік көмірсутек газдар секілді негізгі шикізаттардың өндірістік-техникалық бағалаумен түсіндіріледі. Мұнай және газ өңдеу өндірісінде техникалық талдаудың мақсатын катализаторлардың, техникалық су және қосымша материалдар мен реагенттердің құрамы мен қасиеттері жатады[4] .

Жоғарыда айтылған әртүрлі өнімдердің техникалық талдауын анықтау үшін зерттеудің келесідей тәсілдері, әдістері мен амалдары қолданылады.

Химиялық: сандық және сапалық талдаудың классикалық тәсілдері қолданылады.

Физикалық: тығыздықты, жану жылуын, тұтқырлық, балқу температурасын, қату температурасын, қайнау температурасын анықтау; майлағыштар мен битумдардың мінездемелерін (пенетрация, дуктильность) анықтау; бөлудің әртүрлі әдістері (экстракция, айдау, ректификация, кристалдау және тағы басқа) .

Физико-химиялық: калориметрия, потенциометриялық титрлеу, нефелометрия, рефракция, спектроскопия, газды және сұйық храмотография.

Мұнайдан жеңіл көмірсутектерді жəне мұнай фракцияларын бөлупроцесін тұрақтандыру деп атайды. Тұрақтандыру - физикалық процесс, мұнайдан

С1-C5 көмірсутектерді бөлу жəне күкірттісутектен тазалау. Бұл процесс мұнай өңдейтін жерден алыс емес жерде, арнайықондырғыларда жүргізіледі.

Сурет 2 - Мұнайды тұрақтандыру қондырғысы I - тұрақсыз мұнай; II - тұрақты мұнай; III - конденсацияланбаған газ; IV - газ конденсаты. Т - жылу алмастырғыш, П - пеш, Е - тұндырғыш, К - колонна.

Мұнай қоспалары көп компонентті болғандықтан, мұндай қоспаларды зерттеу кезінде көптеген физикалық әдістер экспериментті өткізуге де, оны кейіннен түсіндіруге де ерекше тәсілдерді қажет етеді[2] . Өндірістің технологиялық схемасында қарай зауытта мұнайды өңдейтініне байланысты: қажетті отын алу, май шығару немесе аралас бағытта журуіне қарай бөлінеді.

Қазіргі кезде Қазақстандық мұнайды сату тәсілдері әртүрлі, оларды кешенді өңдеу мәселелері жұмыс тәжірибесінде дұрыс шешілмегендігі бұл мұнай соңғы өнім үшін шикізат болып табылатын салалар[1] .

Бұл сәйкесінше, мұнай өңдеу зауыттарының технологиялық бөлігінің қуаты мен мұнай қоспасы құрамы мен мұнай өнімдерінің барлық түрін өндіруге бағытталмағандығымен байланысты.

Мұнайдың әр түріне нақты сапалы бағалау үшін бізге сол мұнайдың фракцияларының құрамын біле отырып, анықтап беруге болады. Мұнай өнімдерінің жекелеген түрлерінің ықтимал мазмұнын көрсететін құрамы арқасында экономикалық бағалау жүргізуге болады. Мұнайды классификациялау : мұнайдың құрамына қарай жіктелуі, даярлау бойынша жіктелуі, физикалық сипаттарына байланысты болып келеді.

Кесте 1 - Мұнайлардың құрамындағы күкірт бойынша жіктелуі

Тобы: Тобы

Аталуы: Аталуы

Күкірттің массалық үлесі, %: Күкірттің массалық үлесі, %

Тобы: 1.

Аталуы: Аз күкіртті

Күкірттің массалық үлесі, %: 0, 60-дейін

Тобы: 2.

Аталуы: Күкіртті

Күкірттің массалық үлесі, %: 0, 60-1, 80

Тобы: 3.

Аталуы: Жоғары күкіртті

Күкірттің массалық үлесі, %: 1, 81-3, 50

Тобы: 4.

Аталуы: Аса жоғары күкіртті

Күкірттің массалық үлесі, %: 3, 50-тен жоғары

Кесте 2 -Мұнайдың даярлау бойынша жіктелуі

Көрсеткіштің аталуы: Көрсеткіштің аталуы

Мұнай тобының нормасы: Мұнай тобының нормасы

Көрсеткіштің аталуы: 1-топ

Мұнай тобының нормасы: 2-топ

3-топ

Көрсеткіштің аталуы: Судың массалық үлесі, %-дан көп емес

Мұнай тобының нормасы: 0, 5

0, 5

0, 1

Көрсеткіштің аталуы: Хлорлы тұздардың концентрациясы, мг/дм3

Мұнай тобының нормасы: 100

300

900

Көрсеткіштің аталуы: Механикалық қоспалардың массалық үлесі, %- дан көп емес

Мұнай тобының нормасы: 0, 05

Көрсеткіштің аталуы: Қаныққан бу қысымы, кПа (мм сын. бағ. ), көп емес

Мұнай тобының нормасы: 66, 7 (500)

Көрсеткіштің аталуы: Хлорорганикалық қосылыстардың үлесі, млн. -1(ррт)

Мұнай тобының нормасы: Нормаланбайды анықтау міндет емес

Кесте 3 -Мұнайдың физикалық сипаттамалары бойынша жіктелуі

Көрсеткіштің аталуы: Көрсеткіштің аталуы

Кластың аталуы: Кластың аталуы

Өлшем бірлігі: Өлшем бірлігі

Мəні: Мəні

Көрсеткіштің аталуы: Тығыздығы

Кластың аталуы: өте жеңіл мұнай

Өлшем бірлігі: кг/м3

Мəні: 800

Көрсеткіштің аталуы: жеңіл мұнай

Кластың аталуы: кг/м3

Өлшем бірлігі: 800-840

Көрсеткіштің аталуы: тығыздығы орта мұнай

Кластың аталуы: кг/м3

Өлшем бірлігі: 840-880

Көрсеткіштің аталуы: ауыр мұнай

Кластың аталуы: кг/м3

Өлшем бірлігі: 880-920

Көрсеткіштің аталуы: Тұтқырлығы

Кластың аталуы: аз тұтқырлы

Өлшем бірлігі: мм2/с

Мəні: 0-40

Көрсеткіштің аталуы: тұтқырлы

Кластың аталуы: мм2/с

Өлшем бірлігі: 40-80

Көрсеткіштің аталуы: жоғары тұтқырлы

Кластың аталуы: мм2/с

Өлшем бірлігі: >80

Кесте 4 - Мұнайдың технологиялық классификациясы

Көрсеткіштері бойынша жіктелуі: Көрсеткіштері бойынша жіктелуі

Құрамы: Құрамы

Көрсеткіштері бойынша жіктелуі:

Құрамындағы күкірттің үлесі,

% масс.

Құрамы: I 0, 60

0, 61- 1, 8

III

1, 81- 3, 50

IV 3, 5-

Көрсеткіштері бойынша жіктелуі: Қатты парафиндердің үлес салм. % масс.

Құрамы:

П1

5-ке дейін

П2

5-10

П3

10-нан

көп

Көрсеткіштері бойынша жіктелуі:

Базалық майлардың үлес салмағы,

% масс.

Құрамы:

М1

25-тен

кем емес

М2

15-25

М3

15-ке

дейін

Көрсеткіштері бойынша жіктелуі: Тұтқырлық индексі

Құрамы:

И1

95-тен көп

И2

90-95

И3

85-90

И4

85 кем

емес

Көрсеткіштері бойынша жіктелуі:

350°С-қа дейін

айдалатын мөлдір

фракциялардың

шығымы, % масс.

Құрамы:

Т1

Т2

45-55

Т3

Мұнайдың «құны» әр нақты кәсіпорында қандай өнім шығарылатындығына байланысты. Еліміздің мұнай өндірісінің барлық аймақтарынан алынған мұнайдағы фракциялардың құрамының әртурлі болуы Қазақстан жанар-жағармай материалдарының алуан түрін, микробиологиялық, химиялық және басқа салалардың және мұнай-химия шикізатын алудың кең әлеуетті мүмкіндіктерін туғызады. Яғни, Қазақстандық мұнай қоспаларын өңдеу қандай схемаға сәйкес жүзеге асырылса, соңғы және аралық өнімдерін алу да олардың ассортименті де әр түрлі болады. Отын схемасы бойынша өңдеу процесінде қалдық ретінде-мазут қалады, ол 1 тонна мұнай бағасынан асатын бағамен сатылатын, және шамамен өңдеуге қатысатын шикізаттың 40-50%. Мазутты деструктивті процестерде қолдану қосымша отын мөлшерімен қатар бірқатар бағалы өнімдер түрлерін, әсіресе одан әрі өсетін кең май фракциясын алуға мүмкіндік береді. Бұл бізге бастапқы шикізаттың өзіндік құнын көтереді [2] .

Қазақстандағы мұнай қоспаларының ерекшелігі, олардың көпшілігі тұтқырлығы жоғары және құрамы күкіртті атап айтқандамеркаптан, және парафинді мұнай қоспалары. Сондықтанда, мұнай қоспасының құрамы мен қасиеттерін үнемі зерттеп отыру қажеттілігін талап етеді. Мұнайлар даярлау

дəрежесі арқылы құрамында судың, хлорлы тұздардың, механикалық

қоспалардың, хлорорганикалық қосылыстардың үлесі жəне көмірсутектердің қаныққан бу қысымы бойынша үш топқа бөлінеді.

Мұнайды айдау және тасымалдау әдістері, болашақта және оны өңдеу нұсқалары жоспарланады[4] . Мұнай және газ өңдеу өндірістерінде талдаудың негізгі мақсаты ақырғы мұнай өнімінің тағайындалуы мен қолданылуының ерекшеліктерін есепке ала отырып, олардың керекті яғни химиялық, физикалық және пайдалану қасиеттерін толық және нақты сипаттау болып табылады.

Біздің зерттеуіміздің мақсаты Жаңажол кен орындарындағы мұнай қоспаларын өңдеу нұсқаларын алу үшін олардың өндірістік қасиеттерін зерттеу болды. Жаңажол мұнай-газ конденсат кен орны - Каспий маңы ойпатының шығыс ернеуі маңындағы ірі газ-конденсат кен орындарының бірі. Жатыс сипатының құрылымы үш блокқа дараланған, олар оңтүстік, орталық және солтүстік блоктар деп аталады. Мұнаймен қаныққан қалыңдық 7, 7-54 м, газбен қаныққан қалыңдық 29, 1-52, 5 м аралығында өзгереді. Жатындардың биіктігі 50-350 м. Мұнайға қанығу коэффициенті - 0, 82-0, 89, газбен қанығу коэффициенті - 0, 78-0, 83. Г және Д будаларындағы алғашқы қойнауқаттық қысым - 37, 5-39, 6 МПа, температура - 77-81%. Мұнай дебиті әр түрлі: Д будасында бұл көрсеткіш 2, 5-116 м3/тәу болса, Г будасында 2-281 м3/тәу аралығында. Газ дебиті 219 мың м3/тәу-ке жетеді.

Зертханалық жағдайда бұл мұнайдың физико-химиялық қасиеттері зерттелді. Атмосфералық және вакуумдық айдаудан соң, кейін жеке фракцияларының сипаттамалары зерттелді (1-кесте)

Кесте 5 - Жаңажол кен орнының мұнай қоспасының физико - химиялық сипаттамасы

Параметрлері: Параметрлері

Кен орны: Кен орны

Параметрлері: Жаңажол

Параметрлері: Мұнайлы газды горизонт

Кен орны: Орташа карбон

Параметрлері: Ұңғыма №

Кен орны: 16

Параметрлері: Перфорация аралығы

Кен орны: 2843-2850

Параметрлері: Плотность при t=20°C, кг/м³

Кен орны: 829, 4

Параметрлері: М

Кен орны: 213

Параметрлері:

Тұтқырлық мм²/с

V 20

V 50

Кен орны: 7, 90

Параметрлері: 3, 3

Параметрлері:

Температура, ℃:

(тұйықталған тигельде қату)

Кен орны: 38

Параметрлері: -14

Параметрлері: Қаныққан бу қысымы, мм рт. ст.

Кен орны: 34, 8

Параметрлері:

Парафин:

құрамы, %

балқу температурасы, ℃

Кен орны: 4, 34

Параметрлері: 50

Параметрлері:

Құрамы. %

кукірт

азот

ванадий

асфальтендер

күкірт қышқылының шайырлары

силикагельді шайырлар

Кен орны: 0, 58

Параметрлері: ---

Параметрлері: 5-10‾⁵

Параметрлері: 0, 74

Параметрлері: 26

Параметрлері: 10, 84

Параметрлері: Кокстеу, %

Кен орны: 2, 2

Параметрлері: Күлділігі, %

Кен орны: 0, 107

Параметрлері:

Қышқылдық саны мг КОН

1 г мұнайға

Кен орны: 0, 021

Параметрлері:

Фракциядан шығу, %:

до 200 ℃

300 ℃

до 350 ℃

Кен орны: 29, 89

Параметрлері: 45, 80

Параметрлері: 52, 83

Жаңажол кен орнының майы (2843-2850 перфорация аралығы) жеңіл, күкіртті (мұнайдағы күкірттің мөлшері 0, 53%), парафинді (құрамында 4, 34% парафин бар), жоғары сипатталады, жеңіл фракциялардың мөлшері (350 ºС дейін 52, 82% қайнайды) . Мұнай жеткілікті жоғарымайдың ықтимал базалық құрамы. Мұнай фракцияларының шығыны 28, 3% құрайды,

мазут үшін - 60%.

Алынған мәліметтер әрқайсысына технологиялық классификация жасауға мүмкіндік берді.

Зерттеу нәтижелері бойынша Жаңажол кен орындарындағы мұнай қоспасы үшін келесі өңдеу нұсқасы ұсынылады.

а - мұнай өңдеу схемасы; b - газ бөлгіш блогы (ГББ)

Сурет 2 - Жаңажол кен орындарының мұнай өңдеу схемасы

ЭЛОУ-АВТ қондырғысынан бензин фракциясы (риформингке дейін) күкіртті қосылыстардан тазарту үшін гидротазартылады; қажетті дизель отынын алу үшін дизельді фракциясы гидро-балауыздандыруға ұшырайды және күкірт қажет;

қондырғылардан шыққан қышқыл газ күкірт өндірісіне, мазут - вакуумдық айдау үшін жіберіледі[3] .

Содан кейін май фракциялары парафинсіздендіру қондырғысына және араластырғыш қондырғыға, шайыр - қосымша бензин алу үшін висбрекинг қондырғысына жіберіледі;

Қайта өңдеудегі қалдық - қазандық отын. Осындай өңдеу схемасын қолдана отырып, мұнай өнімдерінің максималды мөлшерін алуға болады, яғни терең өңдеу принципін сақтай отырып, бұл жағдайда қажетті сипаттамалары бар мотор отындарын және Қазақстанда өндірілмейтін мұнай майларын алуға болады. Ұсынылған схема бойынша өңдеу кезінде ГББ қондырғысында бөлуге болатын газдар шығарылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.