Введение к работе
Актуальность темы. При добыче природных битумов (ПБ) и высоковязких нефтей возникает серьезная проблема с транспортом данных продуктов на нефтеперерабатывающие предприятия. В настоящее время данная проблема решается различными способами: строительство крупных комплексов глубокой переработки тяжелого сырья в синтетическую нефть или ассортимент товарных нефтепродуктов на месте их добычи, транспорт высоковязкого сырья, разбавленного среднедистиллятными фракциями с последующим их возвратом в район добычи или транспорт в виде водонефтяных эмульсий.
Следует отметить, что каждый из данных способов имеет свои преимущества и недостатки.
Строительство комплексов по переработке ПБ в синтетическую нефть экономически целесообразно при объеме добычи сырья не менее 5 млн. т/год, при этом следует учитывать высокие единовременные капитальные затраты (порядка 7 – 10 млрд. долл.) на строительство комплексов по получению синтетической нефти.
Транспорт в виде эмульсии в основном предназначен для дальнейшего использования ПБ в виде котельного топлива.
Использование углеводородных разбавителей для снижения вязкости возможно в случае небольших расстояний от области добычи до нефтеперерабатывающего завода.
Опыт РТ, в частности ОАО «Татнефть», показал, что на выбор технологии подготовки ПБ к транспорту и переработки оказывают влияние состав сырья, технология добычи, геологические и географические условия месторождений, существующая инфраструктура нефтепроводного транспорта.
Для ОАО «Татнефть» характерны:
начальная стадия разработки месторождений природного битума;
большое количество территориально разрозненных относительно небольших по размерам месторождений природного битума;
относительно невысокие объемы добычи тяжелого сырья в ближайшие 10 – 15 лет (от 1 до 3 млн.т/год)
Эти ограничения привели к тому, что крупнейшие нефтяные компании (Shell, Chevron) не смогли предложить рентабельных технологий.
В связи с этим остается актуальной задача разработки технологии по переработке ПБ в регионах со средним уровнем добычи данного сырья.
При выборе технологии по переработке ПБ на месте их добычи решающим фактором будет соотношение количества маловязкого продукта, пригодного к транспорту (синтетической маловязкой нефти), и битумных материалов.
С этой точки зрения наиболее перспективен процесс деасфальтизации, который не имеет ограничений по глубине разделения сырья.
Цель работы.
Разработка метода регулирования процесса деасфальтизации ПБ, направленного на повышение выхода маловязкой деасфальтизированной нефти.
Выявление закономерностей процесса деасфальтизации, влияния кратности растворителя, фракционного состава сырья на результаты процесса деасфальтизации.
Основными задачами, решаемыми для достижения поставленных целей, являются:
регулирование процесса деасфальтизации ПБ ацетоном с повышением выхода маловязкой деасфальтизированной нефти;
изучение влияния режима подготовки сырья на результаты процесса деасфальтизации и на качество получаемых продуктов;
улучшение структурно-механических свойств неокисленных битумных вяжущих;
получение высококачественных асфальтобетонов на основе асфальтов деасфальтизации ПБ;
разработка качественной математической модели, описывающая закономерности процесса деасфальтизации.
Научная новизна.
Выявлены ранее не известные закономерности влияния глубины отбора дистиллятных фракций сырья (ПБ) на выход продуктов процесса деасфальтизации и на структурно-механические свойства битумных вяжущих.
Разработана качественная математическая модель, описывающая влияние изменения растворяющей способности растворителя на выход продуктов деасфальтизации.
Практическая значимость.
Усовершенствован процесс деасфальтизации как метод получения неокисленных битумов и деасфальтизированной нефти из ПБ.
Разработаны методы регулирования выхода и качества получаемых продуктов деасфальтизацией ПБ ацетоном.
Разработана рецептура асфальтобетонов из неокисленных битумов на основе асфальтов деасфальтизации ПБ.
Апробация работы и научные публикации. Материалы диссертации докладывались на Российских и Международных конференциях: на международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработка» (Уфа, 2009), на VII Международной конференции «Химия нефти и газа» (Томск, 2009).
По теме диссертации опубликовано 2 статьи (из списка ВАК), 1 монография, 5 тезисов докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Объем работы: 155 страниц, 137 таблиц, 56 рисунков, 2 приложения.
