Процессы и продукты нефтяной и смежных отраслей промышленности. Нефтепереработка и нефтеперегонка. Нефтепродукты. Нефтяные топлива, смазочные материалы

Содержание книги отражает основные направления научных исследований студентов, аспирантов и молодых ученых в области инноваций и высоких технологий нефтехимического комплекса.

Изложены теоретические основы подготовки и переработки нефти. Представлено технологическое оформление процессов дегазации, подготовки и первичной переработки нефти. Предназначено для практических занятий студентов очной и заочной форм обучения по дисциплинам «Прикладная химия», «Химия нефти» по специальности 240401 «Химическая технология органических веществ», по направлениям подготовки 240100.62 «Химическая технология», 240400 «Химическая технология органических веществ и топлива».

Рассмотрены современные подходы и концепции, определяющие научную и прикладную основу государственной научно-технической и инновационной политики; эволюция приоритетных направлений развития науки, технологий и техники; региональная инновационная политика на примере Республики Татарстан; развитие и современное состояние венчурного финансирования инновационных производственных проектов и венчурной инфраструктуры.

Содержание сборника отражает основные результаты научных исследований представителей вузов, научно-исследовательских учреждений и промышленных предприятий, ученых, аспирантов и студентов в области синтеза, стабилизации, модификации, переработки и применения высокомолекулярных соединений, биополимеров, в нефтехимических и образовательных технологиях.

Рассмотрены научные основы разработки технологий обезвоживания водо-углеводородных эмульсий, приведено технологическое оформление обезвоживания водо-углеводородных эмульсий комбинированным и термомеханическим методом.

Рассмотрены современные прогнозы и концепции стратегического управления инновационной и производственной деятельностью нефтегазохимического комплекса России.

Представлены материалы III Региональной студенческой научно-практической конференции, проходившей в Бугульминском филиале ФГБОУ ВПО «КНИТУ» 25 апреля 2012 г., по следующим направлениям: социально-экономические аспекты регионального развития; современное общество: социальные, этнические, правовые, культурологические и философские проблемы; интеллектуальные системы и управление информационными ресурсами; современные технологии машиностроения; разработка высокоэффективных технологий в химии и нефтехимии; проблемы дизайна и проектирования современной одежды; применение современных технологий в пищевой промышленности.

Представлены материалы V Региональной студенческой научно-практической конференции, проходившей в Бугульминском филиале ФГБОУ ВПО «КНИТУ» 23 апреля 2014 г., по следующим направлениям: социально-экономические аспекты регионального развития; современное общество: социальные, этнические, правовые, культурологические и философские проблемы; интеллектуальные системы и управление информационными ресурсами; современные технологии машиностроения; разработка высокоэффективных технологий в химии и нефтехимии; проблемы дизайна и проектирования современной одежды; применение современных технологий в пищевой промышленности.

Содержание сборника отражает основные результаты научных исследований студентов, аспирантов и молодых ученых в области органической, полимерной химии, а также синтеза и инновационных подходов к коммерциализации проектов.

Рассмотрены методические вопросы написания и оформления пояснительной записки и графического материала выпускной квалификационной работы по автоматизации технологических процессов и производств. Даны пояснения по всем вопросам, включенным в пояснительную записку, в том числе и по расчетной части. Приведены примеры некоторых из расчетов. Даны описания оформления графического материала дипломного проекта. Приведены формы заказных спецификаций на средства автоматизации.

Рассмотрены современные подходы и концепции инновационного управления производственными процессами, высокотехнологичными программами и проектами, приведены методы отбора проектов и оценки их эффективности.

В монографии предложены модели и методы оценки интеллектуального капитала, основанные на исследованиях современных подходов к оценке неосязаемых активов; предложенные методы апробированы на предприятиях нефтегазохимического комплекса.

Излагается материал по высоковязким нефтям, природным битумам и битумоносным породам. Дана оценка их ресурсов, приведен анализ их химического состава и физико-химических характеристик, знание которых имеет определяющее значение для выбора технологических схем подготовки и переработки трудноизвлекаемого углеводородного сырья. Показано, что области знаний ресурсов и свойств высоковязких нефтей, природных битумов и битумоносных пород, технологий их добычи и способов переработки являются основными взаимосвязанными и взаимовлияющими звеньями единой цепи их освоения.

Представлены современные подходы и концепции, определяющие научную и прикладную основу обеспечения инновационной производственной деятельности и управление рисками в НГХК с учетом требований ВТО. Пособие содержит аналитические материалы, раскрывающие особенности инвестиционной и инновационной активности предприятий НГХК России в условиях ВТО.

Рассмотрены физико-химические свойства нефти и нефтяных фракций и методы их определения в соответствии с Единой унифицированной программой исследования нефтей России. Приведено описание лабораторных работ по определению плотности, показателя преломления, молекулярной массы, вязкости, температуры вспышки, элементного состава, кислотности, коксуемости, фракционного состава и других свойств нефти и нефтепродуктов.

Даны рекомендации по выполнению основных лабораторных работ по дисциплинам «Технология нефтехимического синтеза», «Химическая технология переработки газового сырья», «Основы химии и технологии производства диеновых и олефиновых мономеров», «Основы технологии нефтехимического синтеза» и «Введение в технологию нефтехимического синтеза». Приведены главные теоретические положения, лежащие в основе проводимых реакций, методики выполнения синтезов, методы контроля за ходом процесса и анализа образующихся продуктов, расчета основных показателей процессов получения мономеров для полимерных материалов и других продуктов нефтехимического синтеза.

Излагается материал по водобитумным эмульсиям. Дан анализ физико-химического состава и эксплуатационных свойств нефтяных битумов и водобитумных эмульсий. Представлены: область применения эмульсий; классификация битумных эмульсий и поверхностно-активных веществ; основы процесса эмульгирования; методы получения эмульсий; методы определения свойств эмульсий и битумных вяжущих.

Излагается обобщенный материал о составе, строении, основных свойствах битумных вяжущих материалов. Рассматриваются основы модификации битумных вяжущих различными добавками. Даны представления о промышленных способах производства битумов и модифицированных битумных вяжущих, методах исследования их свойств и контроля качества. Приведены основные направления использования битумных вяжущих материалов.

Целью работы является установление закономерностей процесса пиролиза углеводородного сырья в присутствии воды, предварительно обработанной микроволновым излучением.

Цель диссертационного исследования состоит в том, чтобы выявить взаимосвязи между интеграцией производства и инновационной активностью, разработать модель интегрированной структуры, направленной на повышение инновационной активности, предложить методику оценки эффективности интеграции с учетом результата в области инновационной деятельности.

Предназначено для ознакомления студентов с методиками разработки технологии гомофазной реакции, постановки технологического эксперимента и составления статистических моделей технологического процесса.

Цель работы: получение высокомолекулярных неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ) на основе многоатомных спиртов, изучение их поверхностно-активных, деэмульгирующих и антикоррозионных свойств.

Увеличение производства этилена и пропилена, наблюдаемое в последние годы, привело к значительному возрастанию количества циклопентадиена (ЦПД) и его димера – дициклопентадиена (ДЦПД), образующихся в качестве побочных продуктов на установках пиролиза нефтяного сырья. Цель работы: совершенствование технологии выделения ДЦПД, направленное на повышение чистоты и выхода целевого продукта.

Приводятся физические и термодинамические свойства хранимых газов и жидкостей, а также горных пород, вмещающих подземные хранилища. Представлены современные методы строительства и эксплуатации под- земных хранилищ газов и жидкостей. Приводятся основные положения подземного хранения неуглеводородных компонентов природного газа (гелия и углекислого газа) и аккумулирования альтернативных видов топлив, в частности водорода. Даны основы использования подземных резервуаров, созданных в отложениях каменной соли в качестве технологических аппаратов для промысловой подготовки газа и нефти.

В книге рассматривается подземное хранилище газонефтепродуктов как необходимый элемент функционирования топливно-энергетического комплекса страны: в единой системе газоснабжения, в системе снабжения нефтепродуктами и в системе электро- и теплоснабжения. Рассматриваются процесс подземного растворения каменной соли в ограниченном пространстве, технология строительства выработок-емкостей и методика расчета основных параметров выработки-емкости. Приводятся основные положения технологии строительства резервуаров тоннельного и двухъярусного типов. Помимо описания традиционных способов строительства выработок-емкостей рассмотрены вопросы интенсификации процессов подземного растворения каменной соли и формирования выработок-емкостей с применением специальных скважинных устройств. Описаны способы эксплуатации подземных хранилищ газонефтепродуктов. Рассмотрены вопросы экологического мониторинга зоны потенциального техногенного воздействия подземных хранилищ газонефтепродуктов.

В учебном пособии рассмотрены основные понятия, сущность, нормативное, организационное обеспечение, правовые основы технического регулирования, стандартизации, метрологии и оценки соответствия качества продукции и услуг на современном этапе. Рассмотрены основные положения Федеральных законов «О Техническом регулировании», «Об обеспечении единства измерений», Технических Регламентов Таможенного Союза ТР ТС 013/2011 «О требованиях в автомобильному, авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» и ТР ТС 030/2012 «О требованиях к смазочным материалам, маслам и специальным жидкостям». Представлены некоторые аспекты теоретической и прикладной метрологии и методики оценки погрешности, сведения о структуре и функциях метрологической службы предприятий, организаций и научных учреждений. Приведены основные положения оценки соответствия качества продукции, услуг и процессов в свете Закона о техническом регулировании.

Одним их эффективных и гибких вторичных процессов переработки мазутов и гудронов является висбрекинг, отличительной особенностью которого, по сравнению с другими процессами переработки нефти и нефтепродуктов, являются низкие капитальные и энергетические затраты. Висбрекинг при относительной простоте технологического и аппаратурного оформления позволяет вырабатывать из нефтяных остатков котельные топлива требуемого качества без разбавления легкими топливными фракциями, перерабатывать остаточные фракции в дистиллятные, получать дополнительно некоторое количество средних и легких фракции. Включение процесса висбрекинга в схему заводов особенно актуально в связи с вовлечением в переработку тяжелых нефтей, а также повышением спроса на дистиллятные продукты. В настоящей работе представлены различные аспекты теории и практики процесса висбрекинга. Рассмотрены современные гипотезы строения нефти и нефтепродуктов, химизм и механизм висбрекинга. Показаны выходы основных продуктов висбрекинга, в том числе коксообразование и меры по его снижению. Приведены сведения о режимных показателях процесса и их влиянии на основные его показатели. Показаны варианты технологических схем процесса и перспективы повышения эффективности висбрекинга. Даны рекомендации по расчёту материального баланса процесса, рассмотрены кинетические модели висбрекинга. Приведены принципы проектирования основного аппарата установки висбрекинга – печи.

Воздействие постоянного магнитного поля в динамическом режиме оказывает влияние на дисперсные, реологические и парамагнитные характеристики нефтяных остатков. Причина изменений заключается в том, что магнитное поле вызывает возбуждение молекул углеводородов и гетеросоединений, приводящее к гомолитической диссоциации, в результате чего увеличивается количество парамагнитных центров (углеродных радикалов). Вновь образовавшиеся углеродные радикалы становятся центрами образования новых дисперсных частиц меньших размеров, что наряду с уменьшением в результате «дробления» первоначальных дисперсных частиц ведет к повышению гомогенности системы в целом. Воздействие постоянного магнитного поля на НДС вызывает упорядочивание системы, заключающееся в ориентации молекул таким образом, что направление спинов неспаренных электронов совпадает с направлением вектора внешнего магнитного поля. Время релаксации или «магнитная память» НДС после воздействия магнитного поля составляет от нескольких десятков минут до нескольких часов.

Значительного повышения эффективности процессов переработки углеводородного сырья и качества получаемых продуктов можно добиться путем применения нетрадиционных способов воздействия. В обзоре приведены сведения об использовании волновых безреагентных методов, реализуемых на основе физических принципов: электрических, магнитных, радиационных, акустических, кавитационных, микроволновых, вибрационных, лазерных, и т.д. Одним из наиболее универсальных, эффективных и доступных с технической точки зрения является магнитная обработка жидких систем. Положительные примеры применения магнитного поля при переработке углеводородного сырья в сочетании с простотой эксплуатации, безреагентностью, экологической чистотой и быстрой окупаемостью открывают новые возможности интенсификации процессов.

Рассмотрена проблема углублённой переработки углеводородного сырья с целью расширения ассортимента получаемых ценных продуктов. Основной акцент сделан на применение высокоэффективных и экологически безопасных нетрадиционных технологий. На основе физико-химических процессов проанализированы волновые методы воздействия на жидкие системы, среди которых наиболее универсальной, эффективной и экологически безопасной является магнитная обработка. Применение подобных технологий позволит существенно улучшить технико-экономические показатели процессов добычи, транспортировки, переработки и применения жидкого углеводородного сырья и нефтепродуктов.

Использование магнитной обработки позволяет заметно повысить эффективность процессов переработки нефтяного сырья и может быть использовано в промышленности. Наложение магнитного поля на углеводородную систему вызывает увеличение количества парамагнитных центров и упорядочивание системы, заключающееся в ориентации молекул таким образом, что направление спинов неспаренных электронов совпадает с направлением вектора внешнего магнитного поля. Длительность существования этой структуры зависит от многих факторов: состава нефтяной дисперсной системы, температуры, давления, режима потока, геометрии транспортных линий. Основными параметрами магнитной обработки, влияющими на ее эффективность, являются магнитная индукция, скорость потока в активной зоне, количество пересечений магнитного поля, температура. Величину магнитной индукции изменяют от 0,1 до 0,3 Тл. Обычно величина зазора колеблется от 3 до 20 мм, количество активных зон от 2 до 4. Наиболее значимо влияние магнитного поля при скорости пересечения углеводородным сырьем активного зазора от десятых до сотых доли метра в секунду. При увеличении температуры эффект обработки снижается. Большое значение имеет также природа углеводородного сырья: чем оно тяжелее, тем заметнее изменение его характеристик. С повышением вязкости НДС требуется бóльшее время пребывания в магнитном поле, т.е. меньшая скорость потока. Время релаксации или «магнитная память» НДС после воздействия магнитного поля составляет от нескольких десятков минут до нескольких часов. Этого времени достаточно для создания благоприятных условий протекания физико-химических процессов при переработке нефтяного сырья. Предложена схема выбора технологических и конструкционных параметров АМО в зависимости от характеристик обрабатываемого углеводородного сырья и рабочих режимов технологической цепи в месте его установки. Приведены характеристики магнитного активатора для обработки тяжелого углеводородного сырья, обеспечивающего малую скорость в активных зонах, достаточное время пребывания углеводородного сырья в активных зонах и необходимую температуру текучести углеводородного сырья, одинаковую по длине аппарата.

Диссертационная работа на соискание учёной степени доктора технических наук посвящена проблеме интенсификации процессов переработки углеводородного сырья воздействием постоянного магнитного поля Установлены основные закономерности изменения дисперсных, реологических и парамагнитных характеристик нефтяного и газоконденсатного сырья в условиях воздействия постоянного магнитного поля в динамическом режиме. Научно обоснован механизм воздействия магнитного поля на углеводородные системы, заключающийся в изменении их парамагнитных и дисперсных свойств и упорядочении структуры вследствие ориентации парамагнитных частиц параллельно вектору поля. Разработаны основы технологии интенсификации процессов переработки углеводородного сырья и применения нефтепродуктов воздействием постоянного магнитного поля в динамическом режиме. Показаны возможности повышения эффективности переработки углеводородного сырья в процессах обезвоживания, вакуумной перегонки, висбрекинга, гидроочистки, демеркаптанизации и сероочистки. Разработаны, экспериментально обоснованы и подтверждены на практике принципы выбора параметров магнитного активирования углеводородных систем. Получены уравнения регрессии, количественно оценивающие влияние параметров магнитной обработки на показатели процессов переработки углеводородного сырья. Предложены критерии и способы экспресс-оценки эффективности магнитной обработки углеводородных систем. Разработаны и практически реализованы оригинальные устройства для магнитной обработки жидкостей в лабораторных и промышленных условиях. Дана технико-экономическая и экологическая оценка предложенных способов интенсификации процессов переработки углеводородного сырья.

Статья посвящена получению водоэмульсионного топлива на основе обводненных нефтесодержащих отходов. Экспериментально изучены энергозатраты на процесс в зависимости от времени обработки смеси в виброкавитационном гомогенизаторе, частоте вращения ротора и концентрации воды. Установлено, что мощность затрачиваемая на перемешивание и образование эмульсии при постоянной частоте вращения с течением времени уменьшается до 50 %, а с увеличением концентрации влаги в сырье растет до 30 %. DOI:10.15217/issn1998984-9.2014.27.56

Рассмотрена химико-технологическая система вторичной ректификации бензинов установки ксилольного риформинга. В компьютерной среде моделирования химико-технологических процессов Aspen Hysys разработана имитационная модель ХТС, состоящей из последовательно соединенных трех ректификационных колонн. Исследовано влияния изменения режимов работы ХТС на состав и продуктивность выделяемой целевой фракции. Выполнена оптимизация параметров системы. Показано, что оптимальное значение расхода дистиллята первой колонны обеспечивает максимум содержания ксилолов в катализате риформинга. DOI:10.15217/issn1998984-9.2014.27.47

В учебном пособии показаны расчетные и графические методы определения физико-химических и тепловых свойств нефти и нефтепродуктов, приведены примеры практического использования методов для определения свойств нефти и нефтепродуктов.

Даны методические указания и задания к контрольной работе. Предложено 28 вариантов контрольных заданий по дисциплине «Организация и планирование производства». Предназначены для студентов заочной формы обучения по всем специальностям Института управления, автоматизации и информационных технологий.

Рассмотрены физико-химические свойства и структурные формулы смолисто-асфальтовых веществ, способы определения содержания асфальтенов, определение содержания смолисто-асфальтовых веществ по методу Маркуссона, современные методы исследования смолисто-асфальтовых веществ.

Рассмотрены методы очистки нефтепродуктов, методы определения серы, определение содержания серы в темных нефтепродуктах методом сжигания в кварцевой трубке на аппарате «ПОСТ – 2Мк», описание и принцип работы аппарата.

В диссертационной работе разработана методика расчета вероятности токсического поражения, позволяющая учитывать влияние поведения человека, а также методика определения путей безопасной эвакуации людей из зоны поражения токсическим веществом, находящимся в паро- или газообразном состоянии, а также вопросы применения данных методик для проектирования производств с определением оптимальных путей эвакуации персонала в случае аварий на химических и нефтехимических предприятиях.

Рассмотрена структура курсового проекта, указаны объем и содержание его разделов, приведен перечень основных ГОСТов. Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 250400.

Цель диссертационного исследования заключается в том, что на основе теоретического и методологического обобщения научной информации и современного практического опыта инвестирования на рынке нефтепродуктов разработать предложения по оптимизации межрегиональной инвестиционной политики крупных корпораций, обеспечивающие расширение инвестиционных возможностей корпораций по реализации стратегического и оперативного управления инвестициями, в том числе в рамках межрегионального развития розничного бизнеса на топливном рынке и ее апробация для ОАО «Татнефть».

В диссертационной работе рассмотрены вопросы разработки активирующих добавок и модификаторов полифункционального действия на основе смеси карбоновых кислот, многоатомных спиртов и сополимера этилена с винилацетатом и получения с их использованием окисленных дорожных битумов с улучшенными характеристиками.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы моделирования процесса управления инновационной деятельностью в условиях конкурентных отношений трансформационной экономики и разработки на данной основе рекомендаций для предприятия нефтехимической отрасли.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы снижения антропогенного загрязнения окружающей среды от разливов нефти и нефтепродуктов с использованием сорбента на основе пенополиуретана и отходов зерновых культур, отличающегося высокой нефтеемкостью, удерживающей способностью, многократностью применения, технологичностью и экономичностью.

Рассмотрена методика контроля качества сырой нефти, поступающей на установки подготовки нефти, с целью повышения эффективности использования деэмульгатора в системе нефтесбора, изменения регламентов подачи реагентов-деэмульгаторов и принятия оперативных мер по стабилизации работы установки подготовки нефти.

Представленная диссертационная работа посвящена анализу пожарного риска в части количественной оценки последствий воздействия теплового излучения на биообъекты для прогнозирования последствий аварийных ситуаций на предприятиях химической и нефтехимической промышленности.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы влияния высокомолекулярных парафиновых углеводородов на свойства нефтей и асфальтосмолопарафиновых отложений.

Сборник содержит научные статьи и тезисы докладов преподавателей и студентов, занимающихся научными исследованиями. В работах рассмотрены инновационные технологии в педагогической деятельности в высшей школе; прогрессивные технологии, используемые в нефтехимической промышленности, а также вопросы по охране окружающей среды.

Представленная диссертационная работа посвящена разработке механизмов организации и стимулирования инновационно-инвестиционной деятельности на предприятиях нефтегазохимического комплекса Российской Федерации. Рассмотрены методологические подходы к формированию конкурентной среды, как фактора активизации инновационно-инвестиционной деятельности отрасли.

Представленная диссертационная работа посвящена разработке комплекса мероприятий по интенсификации процессов, протекающих в этиленовой установке, что включает: повышение гибкости узла пиролиза по сырью за счет вовлечения в переработку вторичных потоков узла газоразделения; разработке технологий обезвреживания сточных вод этиленовой установки и переработки жидких вторичных потоков в целевые продукты.