Главная страница
Навигация по странице:

  • К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ СВАРОЧНОГО ШВА НЕФТЕГАЗОВЫХ ТРУДОПРОВОДОВ Е.А.Керженцева, Е.В.Кукин, В.А.Акулов, М.С.Жеваев, В.М. Мякишев

  • Самарский государственный технический университет

  • Библиографический список

  • ВЫДЕЛЕНИЕ АСФАЛЬТЕНОВ И ОБЕССЕРИВАНИЕ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ. М.А. Рамзаева, О.Е. Горбунов, Л.Е. Землеруб

  • ЭХЗ. Удк 6219 сравнительный анализ методов эхз в трубопроводном транспорте л. С. Булатова, Л. А. Шацкая


    Скачать 6.21 Mb.
    НазваниеУдк 6219 сравнительный анализ методов эхз в трубопроводном транспорте л. С. Булатова, Л. А. Шацкая
    Дата12.01.2023
    Размер6.21 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаЭХЗ.pdf
    ТипДокументы
    #883748
    страница8 из 20
    1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   20
    Библиографический список:
    1.
    Макаренко О.А., Кравцов В.В., Ибрагимов И.Г. Ресурс стальных резервуаров. Спб.: Недра, 2008.
    2.
    ОТТ-25.220.01-КТН-187-13 Антикоррозионное покрытие для защиты внутренней поверхности резервуаров (Общие технические требования) /
    Общество с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт транспорта нефти и нефтепродуктов». М.: 2013.
    3.
    РД 23.020.00-КТН-184-10 Правила антикоррозионной защиты резервуаров для хранения нефти и светлых нефтепродуктов / ОАО «АК
    «Транснефть», Общество с ограниченной ответственностью «Научно- исследовательский институт транспорта нефти и нефтепродуктов». М.: 2010.
    4.
    Балдаев Л.Х. Реновация и упрочнение деталей машин методами газотермического напыления. М.: КХТ, 2004.
    5.
    Максимов Е.А. Современные технологии антикоррозионных покрытий металлопроката, трубопроводов и профилей: монография / Е.А.

    532
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    Максимов, Р.Л. Шаталов, П.П. Степанов. – Челябинск: Издательский центр
    ЮУрГУ, 2015. – 333 с.
    6.
    Кравцов, В.В. Сырлыбаев, Х.Р. Шингаркина, О.В. Алексеева, Н.А.
    Оценка остаточной защитной способности лакокрасочных покрытий на внутренней поверхности стальных резервуаров / Территория Нефтегаз. - 2012. -
    №3. – С. 36 – 38.
    К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ
    СВАРОЧНОГО ШВА НЕФТЕГАЗОВЫХ ТРУДОПРОВОДОВ
    Е.А.Керженцева, Е.В.Кукин, В.А.Акулов, М.С.Жеваев, В.М.Мякишев
    Самарский государственный технический университет
    Самара, Россия,
    kerzhentseva.katya@mail.ru
    Процессы, протекающие в стволе сварочной дуги при питании ее от источника переменного тока, при повторном возбуждении достаточно сложны и определяют условие надежности зажигания и устойчивого ее горения.
    Периодическое изменение величины напряжения источника переменного тока, питающего дугу, вызывает периодическое погасание и зажигание дуги, т.е. приводит к «перерывам» в горении дуги. Данное обстоятельство существенно снижает устойчивость горения дуги переменного тока. Простейшим и надежным источником питания сварочной дуги является трансформатор, который широко используется в производстве.
    Улучшение энергетических характеристик сварочных трансформаторов может быть достигнуто путем изыскания схем, позволяющих снизить напряжение холостого хода источника питания, и путем разработки способов стабилизации дуги импульсами повышенного напряжения. Для решения этих проблем предложена конструкция сварочного трансформатора с насыщающимся участком магнитопровода, который условно может быть назван нелинейным источником питания (НИП) [1,3,5]
    Одним из перспективных способов повышения устойчивости малоамперной сварочной дуги в настоящее время является метод импульсного повышения напряжения на электродах в момент перехода тока через нулевое значение.[1,2,3,5]. В настоящее время осуществляется серийный выпуск генераторов импульсов, позволяющих обеспечить устойчивое горение сварочной дуги переменного тока при снижении напряжения холостого хода на 25-40%.[3].

    533
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    На рис. 1 представлена принципиальная схема такого трансформатора. Он состоит из первичной обмотки W
    1
    и двух секций входной обмотки W
    2
    ’ W
    2
    ’’и является нелинейным источником питания сварочной дуги.
    Рис. 1. Принципиальная схема сварочного трансформатора с
    насыщающимся участком магнитопровода (НИП)
    Для данного элемента на основе законов Кирхгофа можно составить следующие уравнения:
    𝛷
    1
    − 𝛷
    2
    − 𝛷
    3
    = 0
    𝐼
    1
    𝑊
    1
    − 𝐼
    2
    𝑊
    2

    − 𝛷
    1
    𝑅
    𝑀1
    − 𝛷
    2
    𝑅
    𝑀2
    = 0
    𝐼
    1
    𝑊
    1
    − 𝐼
    2
    (𝑊
    2

    + 𝑊
    2
    ′′
    ) − 𝛷
    1
    𝑅
    𝑀1
    − 𝛷
    3
    𝑅
    𝑀3
    = 0
    (1)
    𝐼
    2
    𝑊
    2
    ′′
    + 𝛷
    3
    𝑅
    𝑀3
    − 𝛷
    2
    𝑅
    𝑀2
    = 0
    Решая эту систему получим выражение для тока холостого хода трансформатора, изменяющегося в пределах от I''
    1хх до I'
    1хх
    , где
    𝐼
    1xx
    ′′
    =
    𝛷
    1
    𝑊
    1
    [
    𝑅
    𝑀2
    𝑅
    𝑀3
    ′′
    𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀3
    ′′
    + 𝑅
    𝑀1
    ]
    Таким образом, намагничивающий ток трансформатора с увеличением нагрузки увеличивается, причем это увеличение зависит от соотношения магнитных сопротивлений R
    M1
    , R
    M2
    , R
    M3
    .[1,3]
    Для реального трансформатора легко выполнить следующее условие:
    𝑅
    𝑀3

    ≫ 𝑅
    𝑀2
    ≫ 𝑅
    𝑀3
    ′′
    Тогда намагничивающий ток будет изменяться с изменением нагрузки в пределах:
    𝐼
    нам
    = 𝐼
    1xx
    ′′
    ÷ 𝐼
    1xx


    𝛷
    1
    𝑊
    1
    (𝑅
    𝑀3

    + 𝑅
    𝑀1
    ) ÷
    𝛷
    1
    𝑊
    1
    (𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀1
    )
    Рассмотрим режим работы трансформатора под нагрузкой.
    Предположим, рабочий ток больше тока намагничивания, что действительно соответствует сварочным источникам питания, т.е. 𝐼
    1раб
    ≫ 𝐼
    1нам

    534
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    Тогда уравнение для тока с достаточной для упрощенных расчетов точностью можно записать:
    𝐼 = 𝐼
    1
    + 𝐼
    2
    −𝑅
    𝑀2
    𝑊
    2

    + 𝑅
    𝑀2
    𝑊
    2
    ′′
    + 𝑅
    𝑀3
    𝑊
    2

    𝑊
    1
    (𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀3
    )
    Коэффициент трансформации примет следующий вид:
    𝐾
    𝜏
    =
    𝐼
    1
    𝐼
    2
    =
    (𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀3
    )𝑊
    2

    + 𝑅
    𝑀2
    𝑊
    2
    ′′
    𝑊
    1
    (𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀3
    )
    т.е. в зависимости от мгновенного значения сварочного тока (от режима работы сердечника S
    3
    ) коэффициент трансформации K
    т меняется в пределах от K
    т
    ''
    до K
    т
    '
    , где
    𝐾
    𝜏
    ′′
    =
    𝐼
    1
    ′′
    𝐼
    2
    ′′
    =
    𝑅
    𝑀3
    ′′
    𝑊
    2

    + 𝑅
    𝑀2
    (𝑊
    2

    + 𝑊
    2
    ′′
    )
    𝑊
    1
    (𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀3
    )

    𝑊
    2

    + 𝑊
    2
    ′′
    𝑊
    1
    и
    𝐾
    𝜏

    =
    𝐼
    1

    𝐼
    2
    =
    𝑅
    𝑀2

    + 𝑅
    𝑀2
    (𝑊
    2

    + 𝑊
    2
    ′′
    )
    𝑊
    1
    (𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀3
    )

    𝑊
    2
    𝑊
    1
    где индексом «штрих» обозначены величины K
    т и I, соответствующие режиму работы НИП, когда сердечник S
    н
    насыщен, а индекс «два штриха» применяется, когда сердечник не насыщен, т.е. в момент перехода сварочного тока через нуль.
    Следовательно, трансформатор имеет глубину регулирования коэффициента трансформации:
    𝜉 =
    𝐾
    𝜏
    ′′
    − 𝐾
    𝜏

    𝐾
    𝜏
    ′′
    =
    𝑊
    2
    ′′
    𝑊
    2
    Таким образом, глубина регулирования коэффициента трансформации зависит от соотношения чисел витков обмоток W
    2
    '
    и W
    2
    ''
    , причем такой трансформатор обладает малой инерционностью изменения коэффициента трансформации, определяемой лишь временем, необходимым для изменения величины магнитного потока.[1,3]
    При конструировании глубину регулирования коэффициента трансформации необходимо согласовывать с коэффициентом регулирования сварочного тока.
    В рабочем режиме НИП создаются магнитодвижущие силы I
    2
    W
    2
    '
    и I
    2
    W
    2
    ''
    Соответствующим подбором сечений S
    4
    и S
    3
    и чисел витков W
    4
    и W
    3
    можно добиться такого положения, когда величина магнитного потока Ф
    4
    с увеличением нагрузки будет падать и при нагрузке, равной критической, станет равной нулю.[1]
    При дальнейшем увеличении нагрузки магнитный поток изменит направление, и обмотка W
    4
    будет обладать индуктивным сопротивлением, величина которого с ростом нагрузки будет падать.
    Коэффициент трансформации НИП запишется в виде:

    535
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    𝐾
    𝜏
    =
    𝑊
    2

    + 𝑊
    2
    𝑊
    1
    𝑅
    𝑀2
    𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀3
    +
    𝑊
    2

    𝑊
    1
    𝑅
    𝑀2
    𝑅
    𝑀2
    + 𝑅
    𝑀3
    Из этого выражения следует, что в зависимости от величины мгновенного значения сварочного тока коэффициент трансформации НИП меняется в пределах:
    𝐾
    𝜏
    =
    𝑊
    2
    𝑊
    1
    ÷
    𝑊
    2

    𝑊
    1

    т.е. в момент перехода тока через нулевое значение он достигает наибольшего значения (𝐾
    𝜏
    =
    𝑊
    2
    𝑊
    1
    =
    𝑊
    2

    +𝑊
    2
    ′′
    𝑊
    1

    ) и обеспечивает повышенное напряжение на электродах. Это обстоятельство благоприятно сказывается на процессе повторного зажигания.
    Для устойчивого горения и стабильного зажигания сварочной дуги решающее значение (при прочих равных условиях) имеет величина промышленной составляющей восстанавливающегося напряжения.[1,2] Эта величина для НИП равна максимальному значению напряжения холостого хода, т.е.
    𝑈
    возвр.сост.
    = 𝑈
    2хх
    Следовательно, линейный источник питания, идентичный предлагаемому, должен иметь эффективное значение вторичного напряжения:
    𝑈
    2
    =
    𝑈
    2xxт
    √2
    а коэффициент трансформации
    𝐾
    2
    =
    𝑈
    2xxm
    √2𝑈
    1
    Если учесть ток намагничивания, то получим следующее выражение зависимости
    )
    (
    2 1
    I
    f
    I
    для линейной конструкции идентичной по условиям поддержания устойчивого горения дуги:
    𝐼
    1
    = 𝐼
    1нам
    +
    𝑈
    2xxm
    √2𝑈
    1
    𝐼
    2
    Из проведенного анализа следует, что, несмотря на несколько больший ток холостого хода, НИП при "
    '
    2 2
    W
    W 
    будет более экономичным за счет меньшего потребления тока в рабочем режиме. Особенно это будет заметно при создании мощных НИП.[1,4]
    Таким образом, для сварочного трансформатора глубина регулирования коэффициента трансформации может быть найдена по известному напряжению холостого хода (U
    2хх
    ) и эквивалентному эффективному напряжению на дуге (U
    Д
    ):
    𝜉 =
    𝑈
    2хх
    𝑈
    Д

    536
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    Это обстоятельство может быть учтено при подборе чисел витков секций вторичной обмотки НИП (W
    2
    '
    и W
    2
    ''
    ).
    Рис. 2. Проекция фазовой траектории сварочной дуги, питаемой от
    источника синусоидальной ЭДС и НИП
    Для оценки экономической эффективности использования НИП проведем некоторые сравнения его с линейным источником питания в виде фазовых траекторий процесса горения дуги. Из анализа приведенных фазовых портретов
    (рис.2) следует, что дуга, питаемая от НИП горит более устойчиво.
    Рис. 3. Упрощенная схема
    замещения сварочного трансформатора
    Предположим, что в цепь источника питания последовательно с дуговым промежутком включено сопро-тивление R, аналогичное балластному реостату
    (рис. 3).
    Найдем необходимую величину сопротивления R для случая использования
    НИП и линейного трансформатора, предполагая, что в обоих случаях дуга горит с одинаковым выделением энергии, т.е. при одинаковых токах и напряжениях.[4]
    Введем некоторые обозначения: U
    д
    – напряжение на дуге; I
    д
    – ток дуги;
    U
    л
    – эффективное значение напряжения на вторичной обмотке линейного трансформатора;
    U
    н
    – эффективное значение напряжения на вторичной обмотке НИП.

    537
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    Если предположить, что сопротивление трансформатора мало по сравнению с сопротивлением R, то можно считать, что величина U
    л не зависит от нагрузки, т.е. U
    л
    =const.
    Величина U
    н
    может быть выражена через U
    л следующим образом:
    𝑈
    н
    = (1 −
    𝜉
    100
    ) 𝑈
    л где ξ – глубина регулирования коэффициента трансформации.
    Величина R для случая линейного трансформатора может быть найдена из соотношения:
    𝑅
    Л
    =
    𝑈
    Л
    − 𝑈
    Д
    𝐼
    Д
    а для случая НИП
    𝑅
    2
    =
    𝑈
    н
    − 𝑈
    Д
    𝐼
    Д
    =
    (1 −
    𝜉
    100) 𝑈
    Л
    − 𝑈
    Д
    𝐼
    Д
    Потери мощности в сопротивлении R будут: 𝑃
    1
    = 𝐼
    Д
    2
    𝑅
    1
    = 𝐼
    Д
    (𝑈
    Л
    − 𝑈
    Д
    )
    𝑃
    2
    = 𝐼
    Д
    2
    𝑅
    2
    = 𝐼
    Д
    [(1 −
    𝜉
    100
    ) 𝑈
    Л
    − 𝑈
    Д
    ]
    Разница потерь составит:
    △ 𝑃 = 𝑃
    1
    − 𝑃
    2
    =
    𝜉
    100
    𝐼
    Д
    𝑈
    Л
    или
    △ 𝑃% = 𝜉%
    Следовательно, применение НИП тем выгоднее, чем больше глубина регулирования коэффициента трансформации. Это может быть наиболее целесообразно при конструировании источников переменного тока для питания плазменных установок.
    Повышение устойчивости горения сварочной дуги в случае питания от трансформатора с насыщающимся участком магнитопровода оценивалось квалифицированным сварщиком, а также по характеру динамической вольтамперной характеристики и фазовым траекториям. Во всех случаях подтвердилось, что дуга устойчиеве без существенных пиков зажигания и с малым разбрызгиванием металла, что способствует повышению качества сварного шва, а, следовательно, надежности работы нефтегазового оборудования.
    Библиографический список:
    1.
    Мякишев В. М. Сварочный трансформатор с насыщающимся участком магнитопровода. Самара: СамГТУ, 2010. 171 с.
    2.
    Залесский А. М. Электрическая дуга отключения. М.-Л.,
    Госэнергоиздат, 1963. 266 c.
    3.
    Лесков
    Г.
    И.
    Электрическая сварочная дуга.
    М.:
    Машиностроение,1970.335 c.

    538
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    4.
    Керженцева Е.А., Кукин Е.В. Исследование динамических процессов устойчивости горения электрической дуги //Молодежь. Первые шаги в науке., 2017
    С. 40-43.
    5.
    Мякишев В.М.,Жеваев М.С.,Красненко В.Н. Постоянная времени как динамический параметр электрической дуги // Электромеханика М., 2016 №6 С.
    46.
    ВЫДЕЛЕНИЕ АСФАЛЬТЕНОВ И ОБЕССЕРИВАНИЕ
    ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ.
    М.А. Рамзаева, О.Е. Горбунов, Л.Е. Землеруб
    СамГТУ,
    Самара, Россия,
    tt@samgtu.ru
    С каждым годом доля запасов высоковязкой и битуминозной нефти (ВВН и
    БН) увеличивается в общем объеме запасов углеводородов и в настоящее время составляет 82% мировых запасов нефти. В Мелекесской впадине, которая проходит по территории Самарской области, Татарстана и Башкортостана, находится 45% запасов российской ВВН и БН, содержащих 700-750 граммов ванадия на тонну нефти и другие металлы, стоимость которых превышает стоимость самой нефти.
    ВВН и БН характеризуются высоким содержанием смолисто- асфальтеновых веществ, высокой концентрацией металлов и сернистых соединений, высокими значениями плотности и вязкости, поэтому традиционные
    технологии добычи, подготовки, транспортировки и переработки нефти не
    могут быть использованы.
    Рассматривая перечисленные выше процессы как единый технологический
    процесс изменения физико-химических свойств нефти, необходимо найти оптимальный вариант с минимизацией энергозатрат, затрат на оборудование с получением дополнительных продуктов, по стоимости в несколько раз превышающих рыночную стоимость добытой нефти.
    Вместе с тем, стратегические металлы (V, Ni) являются ценными попутными компонентами, содержание которых в нефти и остатках их переработки сопоставимо и даже в некоторых случаях превышает их количество в рудных источниках. ВВН и БН являются потенциальными источниками ванадиевого сырья, по качеству превосходящего продукт, получаемый при традиционной добыче.

    539
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    Кроме этого, деметаллизация исключает затраты НПЗ, связанные с дезактивацией катализаторов, интенсивным золовым заносом и высокотемпературной коррозией оборудования, а также снижает количество экологически вредных выбросов в окружающую среду в процессе использования продуктов нефтепереработки.
    Для этого предлагается разделить скважинную продукцию на асфальтены, содержащие металлорганические комплексы (в основном V, Ni), и высококачественную нефть, что позволит исключить магистральный транспорт
    ВВН, выделить получение битумов и металлов в отдельное производство и
    снизить экологические риски по всей технологической цепочке добыча →
    подготовка → транспорт → переработка → потребление нефтепродуктов.
    1. Первичная подготовка и переработка нефти на месторождении
    В работе предлагается удалять асфальтены, содержащие металлорганические комплексы (в основном V, Ni), на первом этапе подготовки нефти на промысле. Асфальтены являются ценным сырьем для производства высококачественных битумов и асфальтов, а ванадий и никель - это стратегические металлы, которые используются в металлургии при легировании сталей и во многих других отраслях промышленности. Удаление асфальтенов из ВВН и БН на стадии первичной подготовки приведет к выделению в отдельные производства получение битумов и извлечение ценных металлов. Поэтому предлагается построить технологический процесс подготовки нефти, включающий мини-НПЗ и выполняющий следующие функции: 1) деасфальтизация нефти; 2) обессоливание и обезвоживание сырой нефти; 3) достижение необходимой вязкости нефти; 4) обессеривание нефти.
    Одним из вариантов снижения вязкости является разбавление нефти бензино-дизельной фракцией, полученной на атмосферной трубчатке (АТ) при переработке 15-20% нефтяного сырья. Оставшийся после фракционной перегонки мазут используется непосредственно для энергообеспечения промышленной зоны месторождения (рисунок 1).

    540
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    Рис. 1 Схема технологического процесса подготовки ВВН и БН
    Расположение блока деасфальтизации на раннем этапе подготовки нефти исключит их осаждение в нефтяном оборудовании на дальнейших этапах подготовки и переработки и снизит вязкость нефти. Также стоит отметить, что асфальтеновые соединения являются сильными эмульгаторами, поэтому их выделение способствует более тщательному обезвоживанию нефти на ЭЛОУ.
    Добавление бензино-дизельной фракции снижает кинематическую устойчивость 𝐾
    𝑦
    эмульсий ввиду снижения плотности и вязкости нефтяного сырья. Данную зависимость выражает формула (1). Таким образом, нефть подвергается более глубокому обезвоживанию.
    𝐾
    𝑦
    =
    9∙𝜂
    2∙(𝜌
    в
    −𝜌
    н
    )∙𝑔∙𝑟
    2
    ,
    (1) где r – радиус частиц, м;
    (𝜌
    в
    − 𝜌
    н
    ) – разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды, кг/м
    3
    ;
    η – вязкость жидкой среды.
    Кроме того, предполагается осуществлять щелочную очистку облегченного нефтяного сырья для понижения содержания серы и сернистых соединений с выделением дисульфидов. После прохождения блока обессеривания полученная нефть будет соответствовать 1-2 классу по ГОСТ Р 51858-02 и транспортироваться по магистральному нефтепроводу. Необходимое количество нефти будет проходить дополнительную очистку в блоке ЭЛОУ с целью переработки в АТ.
    2. Выбор технологии деасфальтизации нефти
    На сегодняшний день в промышленности применяются несколько вариантов деасфальтизации нефти, но только метод сольвентной деасфальтизации

    541
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ не ведет к деструкции нефтяного сырья, поскольку не требует высоких температур и давления, а также процессов гидроочистки, т.е. является наиболее рациональным методом облагораживания ВВН и БН на месторождении. Одним из способов сольвентной деасфальтизации является извлечение легкими н-алканами высокомолекулярных полициклических асфальтеновых соединений, в которых сосредоточено основное количество тяжелых металлов и гетероатомов исходного нефтяного сырья. Соотношение сырье/растворитель может варьироваться в зависимости от рабочих условий процесса деасфальтизации.
    Понижение кратности соотношения растворитель/сырье может осуществляться за счет использования различных ПАВ или технологии сверкритических флюидов. Известно применение в качестве сверкритического флюида углекислого газа по технологии Института нефтехимических процессов
    НАН Азербайджана (ИНХП НАН), соотношение растворитель/сырье в этом случае составляет порядка 1/1 (незначительно варьируется в зависимости от состава нефтяного сырья).
    Необходимо провести лабораторные исследования для выбора способа сольвентной деасфальтизации.
    3. Обессеривание нефти
    Для очистки нефти от легких сернистых соединений планируется осуществлять щелочную очистку. Стоит отметить, что щелочная очистка нефти не рекомендована для очистки ВВН и ПБ ввиду образования эмульсий. Но в предлагаемой технологической схеме в блок обессеривания поступает уже деасфальтизированная нефть с пониженной вязкостью. Таким образом, становится возможным использование метода защелачивания.
    Рассматривается использование процесса
    ДМС-3
    (технология демеркаптанизации и сероочистки нефти).
    Процесс очистки производится в две стадии: на первой стадии щелочным раствором извлекаются С
    1

    3
    меркаптаны с последующей регенерацией насыщенного меркаптидами щелочного раствора; на второй стадии – более высокомолекулярные меркаптаны окисляются молекулярным кислородом до дисульфидов в присутствии катализатора, растворенного в щелочном растворе.
    Представляется возможным выделение дисульфидов и их использование в качестве сырья для производства тиофена, используемого в медицине и легкой промышленности.
    Также планируются проведение лабораторных исследований и разработка процесса, наиболее подходящего к представленной на рисунке 1 технологической схеме.
    4. Перспективы применения предложенного технологического процесса
    Наличие асфальтизата после процесса сольветной деасфальтизации подразумевает строительство битумного завода для производства высококачественных продуктов. Стоит отметить, что качество битума,

    542
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ производимого из асфальтизата, превосходит по качеству продукты, производимые на сегодняшний день.
    Рентабельность битумного завода будет определяется наличием нескольких месторождений ВВН и БН в радиусе 150 – 200 км (рисунок 2), куда асфальтены будут поставляться автоцистернами.
    Предлагается на битумном заводе осуществлять деметаллизацию с целью выделения ценных металлов. Деметаллизация может осуществляться с помощью гидроочистки или электролитическими способами.
    Рис. 2 Расположение битумного завода
    Разделение скважинной продукции на асфальтены и высококачественную нефть позволит:
    • исключить магистральный транспорт ВВН;
    • осуществлять поставку на НПЗ облегченного нефтяного сырья;
    • значительно снизить затраты НПЗ, связанные с дезактивацией дорогостоящих катализаторов и высокотемпературной коррозией оборудования;
    • значительно снизить количество экологически вредных выбросов в окружающую среду в процессе использования продуктов нефтепереработки;
    • выделить получение высококачественных битумов и асфальтов в самостоятельное производство;
    • извлекать 85-90% стратегических металлов (V, Ni) из ВВН и БН.

    543
    ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СООРУЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ И
    ГАЗОНЕФТЕХРАНИЛИЩ
    Предлагаемая схема разработки месторождения ВВН и БН с получением в качестве дополнительных товарных продуктов чистых металлов и других нефтепродуктов позволит обеспечить необходимую рентабельность добычи ВВН и БН, а также обеспечить устойчивость проекта в целом и повысить ресурсный потенциал Российской Федерации по редким и редкоземельным металлам.
    1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   20


    написать администратору сайта