Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2143.pdf
Скачиваний:
58
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
3.37 Mб
Скачать

3. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА НЕФТЕЙ И ИХ ПОДГОТОВКА

КДАЛЬНЕЙШЕЙ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ПО МАГИСТРАЛЯМ

3.1. Состав нефтей и их классификация

С

собой

химически

сложные

Нефти

представляют

многокомпонентные смеси углеводородных и неуглеводородных

соединен й состоящ х в основном, из метановых (СnН2n+2), нафтеновых

( nН2n) аромат ческ х (СnН2n-2) углеводородов, содержащих от 5 до 17

атомов углерода. Главными элементами состава всех нефтей являются

углерод (83,5 – 87 %) и водород (11,5 – 14 %). Среди других компонентов пр сутствует сера (1 – 6 %), азот (0,001 – 0,3 %), кислород (0,1 – 1,0 %), в высокосмолистых нефтях кислород от 2 до 3 %. В очень малых количествах в нефтях присутствуют металлы,

могут бытьобразомрастворены различные количества углеводородных газов и газы неорган ческого происхождения: сероводород (H S), углекислота (СО2), азот (N2), гелийА(Не) и др. 2

главным

 

ванадий, никель, железо, магний, хром, титан,

кобальт,

й,

, натрий, фосфор, кремний и др. В нефтях

кальций

В зависимости от преимущественного содержания в нефти одного или нескольких классов углеводородов она может называться

парафиновой, парафино-нафтеновой, нафтеновой, нафтеноароматической и ароматическойД. Физические свойства и качественные характеристики нефтей зависят от преобладания в них отдельных углеводородов или их групп [1].

Физические свойства нефтей в пластовых условиях значительно отличаются от свойств дегазированной нефти. Это объясняется влиянием высоких давлений, температурИи содержанием растворенного газа, количество которого может достигать 400 нм3 на 1 м3 нефти. Растворенный газ влияет на плотность и вязкость нефти, увеличивает сжимаемость, а при снижении давления на ее объем. Физические свойства нефти в пластовых условиях необходимо знать при составлении планов и схем разработки месторождения, подсчете запасов нефти, выборе технологии и техники извлечения нефти из пласта, а также оборудования для сбора нефти на промыслах.

При разработке нефтяных и газоконденсатных месторождений из скважины поступает многофазная система, содержащая нефть, газ, воду и механические примеси (песок и другие взвеси). Соотношение фаз может меняться в процессе разработки месторождения или его

15

отдельного пласта. На начальном этапе содержание воды может быть низким или отсутствовать полностью, а в конце разработки

обводненность нефти достигает 70 – 80 %. Пластовая вода и механиче-

ские примеси являются балластом, транспортирование которых по

магистральным нефтепроводам экономически невыгодно. Содержание

С

воды в нефти, поставляемой для транспортировки по магистральным

нефтепроводам в железнодорожных цистернах и нефтеналивных

судах, огран

ч вается 0,5 и 1,0 % в зависимости от группы нефти.

При дв жен

нефти по скважине происходит перемешивание ее с

бикарбонатыводой механ ческ ми примесями с образованием различных эмуль-

сий и суспенз й. Нефтяные эмульсии типа "вода в нефти" нельзя раздел ть простым отстаиванием и визуально установить присутствие

воды [1].

 

 

бА

В пластовых

водах растворены

различные соли (хлориды,

натр

я, кальция, магния,

реже карбонаты и сульфаты).

Содержан е в эт х водах минеральных веществ колеблется в широких пределах. Вместе с водой в нефть попадают и минеральные соли. Растворенные в пластовой воде хлористые соли при повышенной температуре гидролизуются с выделением соляной кислоты, а разбавленные кислоты легко реагируют с железом. Особенно опасное развитие получает процесс коррозии при переработке сернистых нефтей, так как при этом сероводород и соляная кислота действуют

на металл совместно. Поэтому для снижения коррозии нефтеперегонной аппаратуры и внутренней поверхности магистральных

трубопроводов,

на

промыслах

необходимо

производить

обессоливание нефти.

 

 

 

Нефть, поставляемая на нефтеперерабатывающие предприятия и

 

 

 

И

экспорт, должна удовлетворять специальным показателям, для

достижения которых на промыслеДона проходит подготовку,

включающую:

отделение газа; обезвоживание и

очистку от

механических примесей; разбивку стойких нефтяных эмульсий – деэмульсацию; обессоливание и стабилизацию. В зависимости от степени подготовки ГОСТ 9965 – 76 устанавливает I, II и III группы нефтей, поставляемых на нефтеперерабатывающие предприятия для переработки (табл. 3.1).

16

 

 

Нормы подготовки нефти

Таблица 3.1

 

 

 

 

 

Показатель

 

Норма для группы

Метод

 

 

 

I

 

II

 

III

испытания

 

 

 

 

 

 

 

 

Массовая доля воды, %, не

 

0,5

 

1,0

 

1,0

ГОСТ 2477 65

 

 

более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Массовая доля механичес-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

 

 

ких примесей, %, не более

 

 

0,05

 

 

ГОСТ 6370 – 83

 

 

Концентрац я хлор стых

100

 

300

 

900

ГОСТ 21534 – 76

 

 

солей, мг/дм3, не более

 

 

 

 

Давлен е насыщенных

 

 

66,7(5000)

 

ГОСТ 1756 – 62

 

 

паров, кПа (мм рт. ст.), не

 

 

 

 

 

более

 

 

 

 

 

 

 

 

По содержан ю серы нефти подразделяются на три класса: 1 класс – малосерн стые нефти с содержанием серы не более 0,6 %; 2 класс – серн стые нефти с содержанием серы от 0,61 до 1,80 % и 3 класс – высокосерн стые нефти с содержанием серы более 1,8 %.

На промысле первичная характеристика нефти определяется по ее плотности. В зависимости от плотности нефти при 20 °С их подразделяют на три типа 1 тип – легкая с плотностью не более 850 кг/м3; 2 тип – средняя с плотностью от 851 до 885 кг/м3; 3 тип – тяжелая с плотностью более 885 кг/м3. Наи олее ценными являются легкие нефти, содержащие больше бензиновыхимасляныхфракций [2].

3.2. Требования к качеству нефти и нефтепродуктов

При поставке нефти на экспорт ее цена зависит от физикохимических свойств, которые определяют возможность получения широкого ассортимента продуктов, на выход которых влияют фракционный состав, содержание серы твердых парафинов. Нефть также может являться сырьем для получения тяжелых металлов, например, ванадия, используемого в качестве легирующей добавки при производстве стали и чугуна.

Фракционный состав нефти показывает содержание в ней различных фракций, выкипающих в определенных температурных интервалах. Его определяют стандартным методом по ГОСТ 2177 – 82 по результатам лабораторных испытаний путем разгонки, основанной на том, что каждый индивидуальный углеводород имеет собственную температуру кипения. Легкие углеводороды кипят при низких

17

температурах, а тяжелые – при высоких, более 300 °С. Например, нормальный пентан С5Н12 имеет температуру кипения при атмосферном давлении минус 36,2 °С, а нормальный декан С10Н22

минус 174,1 °С.

С

 

 

 

 

 

Таблица 3.2

 

Требования к физико-химическим свойствам нефти, поставляемой для

 

 

 

экспорта при отнесении ее

к соответствующему типу

 

 

 

 

 

поТУ 39 1623 93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

придо 200

 

Норма для типа

 

 

 

 

25

21

21

19

 

ГОСТ 2177 82

 

 

 

Показатель

I

II

III

IV

 

Метод испытания

 

 

Плотность при 20 С,

850

870

890

895

 

ГОСТ 3900 – 85

 

 

кг/м3, не более

 

 

 

 

 

 

 

 

Выход

фракц й, % по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

 

объему, не менее,

 

 

 

 

 

 

 

 

температуре, С:

 

 

 

 

 

 

 

 

до 300

 

 

 

45

43

41

35

 

 

 

 

до 350

 

 

 

55

53

50

48

 

ГОСТ 1437 – 75

 

 

Массовая доля серы, %,

0,6

1,8

2,5

3,5

 

 

 

не более

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ 6370 – 83

 

 

Массовая доля парафина,

6

6

6

*

 

 

 

%, не более

 

 

 

 

 

ГОСТ 10364 – 90

 

 

Концентрация тяжелых

 

Определение

 

 

 

 

металлов (ванадия,

 

Д

 

 

 

производится по

 

 

 

никеля и др.), мг/л, не

требованию потребителя

 

 

 

более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Не нормируется

 

 

 

 

 

 

 

 

По

физико-химическим свойствам

И

 

 

нефть,

поставляемая для

экспорта по ТУ 39 – 1623 – 93, подразделяют на четыре типа (табл. 3.2), а степень ее подготовки должна соответствовать нормам, (табл. 3.1) с учетом более жестких требований к содержанию воды и хлористых солей. Нефти 1 и 2 типов должны сдаваться с массовой долей воды не более 1,0 % и концентрацией хлористых солей не более 100 мг/дм3. Если нефть по ряду показателей соответствует более высокому типу или группе, а хотя бы по одному более низкому типу или группе, то нефть следует относить к более низкому типу или группе.

18

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]