В.Сигитов. Д. Батырбекулы

Казахстанско-Британский Технический Университет, Алматы, Казахстан

 

К ТЕХНОЛОГИИ РАЗБАВЛЕНИЯ НЕФТЕЙ РАСТВОРИТЕЛЯМИ С ЦЕЛЬЮ УЛУЧШЕНИЯ ИХ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ

 

Приоритетная роль магистрального нефтепроводного транспорта, являющегося составной части нефтеперерабатывающего комплекса Республики Казахстан заключается в обеспечении гарантированности поставок углеводородного сырья на внутренние и мировые рынки. Добыча, транспорт и переработка нефти является основой в структурной перестройке экономикик Казахстана и одним из важнейших факторов формирования стратегии развития.

“Осваивать новые ниши внутреннего и мирового рынка нам предстоит за счет развития глубокой переработки нефти, развития нефтяной, газовой и других добывающих отраслей промышленности. Каждое нефтегазовое месторождение должно рассматриваться как анклав предпринимательства от сферы бытовых услуг до самого передового програмного обеспечения...” - из выступления президента РК Н. А. Назарбаева “По стратегии вхождения Казахстана в число 50 наиболее конкурентных стран мира”

Транспортировка нефти и нефтепродуктов месторождения Западного Казахстана выявила ряд технических проблем, вызванных их малой подвижностью, высокой температурой застывания, отложениями парафина на стенках цистерн и трубопроводов.

Поэтому от решения этого вопроса зависит теоритические и практические обоснование выбора направления транспортировки и переработки данного углеводородного сырья, а также повышение текучести высокопарафинистых нефтей в целом.

Задачей нашей работы является изучение реологических особенностей различных нефтяных смесей, полученных на базе западно-сибирской нефти и с целью сравнения их с данными для высокопарафинистых нефтей Западного Казахстана для улучшения транспортабельности последних и методов борьбы с отложениями парафина.

Мы изучали реологические свойства на моделях нефтяных смесей различной плотности, а именно, использовали образец нефтяной фракции, плотностью 0,925

г/см3 при 18° С, образец западно - сибирской нефти в присутсвии разбавителя - ацетона, плотностью 0,845 г/см3 при 18° С и образец сырой западно - сибирской нефти, плотностью 0,853 г/см3 при 18° С.

 

Таблица 1. Фракционный состав образца западно - сибирской нефти, плотностью 0,925 г/см3

п/п

Приход

мл

%

п/п

Расход фракции

мл

%

 

нефть

500

100

.

до 65° С

17,5

3,5

 

 

 

 

 

70

2,5

0,5

 

 

 

 

 

75

2,5

0,5

 

 

 

 

 

80

2,5

0,5

 

 

 

 

 

90

2,0

0,1

 

 

 

 

 

95

3,0

0,6

 

 

 

 

 

100

5,0

1

 

 

 

 

 

105

3,0

0,6

 

 

 

 

 

110

5,0

1

 

 

 

 

0

115

4,0

0,8

 

 

 

 

1

120

4,0

0,8

 

 

 

 

2

125

4,0

0,8

 

 

 

 

3

130

5,5

1,1

 

 

 

 

4

135

5,0

1,0

 

 

 

 

5

140

5,5

1,1

 

 

 

 

6

Итого

74

14,7

 

 

 

 

7

Остаток

325

65

 

 

 

 

8

Потери

102

203

 

Таблица 2. Фракционный состав бензина, полученного из образца западно - сибирской нефти, плотностью 0,925 г/см3

Приход

л

%

об

Расход

л

%

об

Время начала работы

Время падения первой капли

t,

начала кипения

° С

Время завер шения пере гонки

Фракция 0-140° С

4

100

отгон

7

229

13:45

14:19

33

14:41

 

 

 

остаток

1

68,9

 

 

 

 

 

 

 

потери

 

8,2

 

 

 

 

 

 

 

Итого

4

100

 

 

 

 

 

Для измерения кинематической вязкости нефтесмесей использовали капилярный вискозимет ПЖ-2 (d=1,31 мм). Выполнив несколько параллельных измерений, находили среднее значение времени истечения жидкости и рассчитывали затем кинематическую вязкость нефтесмесей. Определения выязкости приводили в широком интервале температур от - 25° до 36° С. Некоторые значения вязкостей нефтесмесей при температуре измерения представлены в таб 1.

Результаты исследований не противоречят утверждению, что увеличение концентрации разбавителя влияет не только на уменьшение вязкости продукта, но и на его температуру застывания. Это можно объяснить тем что, эффект двойным действием разбавителя: с одной стороны - уменьшением процентного содержания высокоговязкого высокопарафинистого компонента, с другой - прямым физико - химическое воздействием растворителя на продукт.

Как нам известно, что зависимость вязкости от содержания парафина при температурах около 30° С имеет сложный характер. Сначала с увеличением концентрации парафина в объеме нефти вязкость смеси уменьшается, затем достигнув минимума начинает возрастать. В зависимости от температуры возможно как улучшение, так и ухудшение вязкостных свойств нефти с увеличением содержания парафина, что обусловлено влиянием высокомолекулярной части твердых парафинов. Высоковязкие малопарафинистые и высокозастывающие нефти могут служить друг-другу разбавителями. Вторые не только снижают вязкость смолистых веществ, но и улучшают собственные реологические свойтсва за счет снижения срдержания парафинов.

 

Таблица 3. Примеры температурных изменений кинематической вязкости нефтесмесей

 

Образец нефтяной фракции плотностью 0,925 г/см3 при 18° С.

Образец западно -сибир-

ской нефти в присутствии разбавителя-ацетона, плотностью 0,845 г/см3 при 18° С.

Тзаст = -23° С

Образец сырой западно - сибирской нефти, плот- ностью 0,853 г/см3 при

18° С.

 

Тзаст = -19° С

t, ° С

ν, мм2/с

t, ° С

ν, мм2/с

t, ° С

ν, мм2/с

-16

7,189

-18

5,53

-16

7,4761

-9

5,2535

-7

2,8756

0

2,4885

5

3,318

-3

1,9355

9

1,8802

16

2,756

-1

1,659

17

1,493

20

2,4885

3

1,5484

-

-

31,5

2,212

12

1,2448

-

-

35,%

1,849

25

1,106

-

-

 

 

 

 

 

 

 

Рис 1. Образец западно-сибирской нефти с разбавителем - ацетоном

 

Влияние химического состава нефтепродукта на вязкостные свойства приводит к тому, что при равных вязкостях температурной коэффициент вязкости разных нефтесмесей неодинаков. Уникален в этом случае пример сравнения вязкостно-температурной зависимости углеводородов и других основных компонентов нефтепродуктов в определенном интервале температур (преимущественно 0 - 100 ° С или 50 - 100 ° С)

 

 

Литература:

 

1. Медеубаева Д. И. Выбор способов перевозок высоковязкой нефти.   //Нефть и газ. 2004. №4

2. Фукс Г. И. Вязкость и пластичность нефтепродуктов. М. : Институт компьютерных исследований. 2003