ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1 Анализ литературных и патентных данных по теме исследования в области нейтрализации сероводорода в нефти 7
1.1 Литературный обзор 7
1.2 Результаты экспериментального исследования существующего
нейтрализатора «Дельта НС» 18
1.3 Выводы по главе 1 44
Глава 2. Разработка технологии реагентной очистки нефти от сероводорода 45
2.1 Проведение экспериментальных исследований и анализ их
результатов 45
2.2 Выводы по главе 2 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 66
ПРИЛОЖЕНИЕ А 72
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Россия занимает второе место по добыче нефти, уступая лишь Саудовской Аравии, добывая 10292,2 тыс. баррель/день. Нефть используется как сырье для различных видов топлива, таких как бензин, керосин, дизель.
Так же промысловая нефть после переработки используется на различных производствах, как сырье или топливо.
На данный момент существует множество способов очистки нефти от примесей, таких как каталитический, реагентный, сорбционный, адсорбционный, хемосорбционный.
В данной магистерской диссертации рассмотрен и аргументирован реагентный способ очистки нефти, а также приведены примеры альтернативных способов очистки сырья.
При добыче в промышленных масштабах необходимо своевременно подготавливать сырье для дальнейшей обработки, переработки или транспортировки.
В товарном продукте согласно действующим нормам, допустимое значение сернистых соединений составляет не более 20ppm, чего удалось добиться, в результате данной работы.
Актуальность работы обусловлена ежедневным потреблением по всему миру топлива для автомобилей, авиации, корабельной отрасли, сельскохозяйственных нужд, на химических производствах, а также для предметов бытового назначения и поэтому сероочистка нефтей является одним из важнейших и перспективных направлений исследований.
В промысловой нефти присутствует множество примесей, одной из которых являются серосодержащие соединения, которые недопустимы в товарном продукте, так же эти примеси влияют на класс экологичности топлива. На данный момент для существующих нейтрализаторов сернистых соединений, а в частности меркаптанов и сероводорода используются специфические реагенты, которые необходимо синтезировать, покупать и соблюдать определенные технические условия, при которых данные реагенты будут эффективно работать.
Таким образом, можно сформировать проблему исследования: разработка нейтрализатора эффективнее, дешевле, а также более простого в применении и получении.
Цель исследования: разработка состава нейтрализатора сернистых соединений в нефтях с улучшенным комплексом свойств на базе доступного отечественного сырья.
В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
- анализ существующих нейтрализаторов сероводорода в нефтях и их свойств;
- совершенствование состава высокоэффективного продукта «Дельта НС 4» путем введения отхода производства капролактама и аммиачной воды;
- разработка технологической схемы получения нового нейтрализатора сернистых соединений.
Объектом исследования в данной работе является разработка технологии реагентной очистки нефти от сероводорода.
Теоретической и методологической основой исследования являются труды исследователей удаления сероводорода от нефти. Обширный и большой вклад внесли несколько крупных ученых и известных исследователей: Афанасьев С.В., Волков В.Л., Бажмакметов M. K., Вильданов А. Ф., Гэрифаллин Р. М., Григорян Г. Л., Лэшин С. П., Низамов К. Р. Мавлютова M. З., Мазгаров А. М., Мерзэджилдин З. Г., Мухэмечин М. М., Петров А. А., Позднишев Г. Н., Сахабутдинов Р. З., Соколов А. Г., Тронов В. П., И Фахриев А. М. Шайдуллин Д. Ф., Шакиров Ф. Г., Шаталов А. Н., Шираев А. И..
Научная новизна исследования заключается в разработке технологии получения нейтрализатора сернистых соединений исключающей свободный формальдегид.
Практическая значимость разработки реагента обеспечивает эффективную очистку нефтяных и водных нефтяных эмульсий (продуктов нефтяных скважин) от сероводорода и легких меркаптанов при обычных температурах подготовки нефти и приемлемых удельных затратах.
Защищаемое положение:
Разработанный нейтрализатор сероводорода, его состав и свойства.
Личный вклад: автор лично проводил синтез и эксперименты, подбирал рецептуры, испытывал их, проводил анализы и обрабатывал данные.
Апробация результатов диссертации:
Результаты работы докладывались на конференциях:
1) Стендовый доклад на всероссийской научно-практической конференция «Инновации и «зеленые» технологии", 19 апреля 2019г.
2) Региональная научно-практическая конференция «Студенческие дни науки» ТГУ, 4 апреля 2019г.
По результатам исследований были опубликованы тезисы:
1) Афанасьев С.В., Петров И.А. Сборник студенческих работ «студенческие дни науки в ТГУ», апрель 2019 года
Структура и объем диссертации:
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников, включающего 49 наименований. Объем работы составляет 71 страницу машинописного текста, содержит 28 рисунков, 16 таблиц.
На основании проведенных лабораторных работ и исследований решено рекомендовать применение реагента «НСС-1»:
1. В качестве эффективного нейтрализатора сероводорода и меркаптанов в товарном нефтегазоконденсате, системах сбора и подготовки нефти, в водных системах;
2. При проведении капитального и подземного ремонта скважин в составе жидкостей нейтрализации, а также в системах поддержания пластового давления путем дозирования в закачиваемую пласт-воду.
3. Для решения экологических проблем по утилизации попутно добываемых сероводородсодержащих вод на нефтегазоконденсатных месторождениях;
4. Для обеспечения безопасного проведения капитального и подземного ремонта скважин.
Так же были проведены исследования и получены ИК-спектры индивидуальных веществ, проб и нейтрализатора «НСС-1».
Результаты работы:
1. Данный нейтрализатор является высокоэффективной композицией для нейтрализации сернистых соединений в углеводородах.
2. В качестве реактивов используются отходы производств.
3. Минимальная энергоемкость и аппаратурное обеспечение для синтеза данного нейтрализатора.
