Введение к работе
Актуальность проблемы. Разработкауникального по составу и.запасам Астраханского газоконденсатного месторождения поставила задачу углубленной переработки., остаточных компонентов конденсата, характеризующихся высоким содержанием серы и используемых в настоящее время в качестве котельного топлива марки М 100.
Одним из процессов, позволяющих решить задачу углубления переработки астраханского газоконденсата и нахождения более рациональных путей применения его тяжелых фракций, выкипающих выше 350 С, является вакуумная перегонка, с помощью которой можно получить узкие фракции: н.к. - 400 С (н.к. - 420 ), 400 - 450 С (420 -450), 450 - 500 С и остаток, выкипающий выше 500 С. Изучение показателей качества этих фракций и разработка технологий получения новых товарных продуктов на их основе, а также продуктов, вырабатываемых на Астраханском газоперерабатывающем заводе (АГПЗ), является актуальной задачей.
Другим направлением углубленной переработки нефтяных остатков является разработка новых нетрадиционных технологий получения / битумов и серного цемента с использованием метода предварительного активирования сырья, позволяющим вовлечь в процесс газовую серу, вырабатываемую на АГПЗ, сбыт которой из - за насыщения рынка в настоящее время затруднен.
Работа выполнена на кафедре "Технологии нефте- и углехимических производств" Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) и по договорам АГТУ с ООО "Астраханьгазпром": "Изучение возможности получения битумов из тяжелых нефтяных остатков Астраханского газоперерабатывающего завода" , "Изучение тяжелых нефтяных остатков (ТНО) 3-го производства АГПЗ с целью их углубленной переработки", " Разработка состава и технологии получения серного вяжущего" ( 1998 - 99г.г.).
Цель работы. Исследование химического состава и физико -химических свойств остаточных компонентов стабильного астраханского конденсата и поиск путей их рациональной переработки, получение ценных товарных нефтехимических продуктов путем воздействия на нефтяные дисперсные системы окислителем и внешними воздействиями.
Для достижения поставленной цели использовали влияние воздействия
электромагнитной обработки в аппарате с вихревым слоем (ABC) на
качество остаточных компонентов конденсата. Изучали окисление1
модифицированных тяжелых нефтяных остатков астраханского
конденсата кислородом воздуха в присутствии серы и без нее. Исследовали процесс получения нефтяного модификатора и серного
вяжущего совместной обработкой серы и мазута в ABC. Исследовали компаунды атмосферных и вакуумных дистиллятов стабильного конденсата АГКМ (Астраханского газоконденсатного месторождения). Исследовали качественные показатели полученных продуктов на их практическую ценность.
Научная новизна заключается в применении, ранее никем не использованного, переменного электромагнитного поля для обработки тяжелых нефтяных остатков при повышенных температурах с целью модификации их свойств. Суть метода - одновременное воздействие тепловой и механической энергии разрушает исходную дисперсную структуру ТНО, а электромагнитное поле создает упорядоченную систему полярных компонентов, способствуя образованию новой более устойчивой структуры.
Использование нового метода позволило получить: - доброкачественные дорожные битумы из некондиционного парафинистого сырья; выделить узкие дистиллятные фракции с высоким (до 75,0 %) содержанием парафина; получить новый вид серного связующего для производства серо цемента
Основные положения, выносящиеся на защиту:
новые сведения о физико-химических свойствах остаточных компонентов АГКМ;
составы судового высоковязкого топлива на основе прямогонных атмосферных и вакуумных дистиллятов для средне- и малооборотных дизелей;
технология получения нефтяных битумов на основе высокопарафинистых мазутов АГПЗ;
принцип создания компаундов осерненных битумов на основе битумов, мазута и серы;
способ получения серного цемента;
принципиальная схема получения нефтяного модификатора и серного вяжущего для производства строительных изделий.
Практическая ценность работы.
Пгказана возможность получения окисленных нефтяных битумов дорожных марок БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90 из высокопарафинистого сырья.
Установлено, что вакуумной перегонкой мазута, прошедшего
обработку в аппарате с вихревым слоем при 300 С и времени активации 25 с, возможно получение узких однородных фракций с содержанием парафинов (41,5 - 75,3 масс. %) в пределах 400 - 420 С, 420 - 422 С, 450-450,9 С.
На основании экспериментальных данных разработаны составы осерненных битумов с дальнейшим их использованием для производства асфальтобетона.
Построен опытный участок дороги протяженностью 0,3 км. Экономический эффект от применения сероасфальтобетона на 1,0 км дорожного полотна составил 55,7 тыс. руб.
Разработана принципиальная технологическая схема производства модификатора для сополимерной серы и гранулированного серного вяжущего.
Предложены составы судовых высоковязких и моторных топлив марок СЛ, СВЛ, ДТ, ДМ для средне- и малооборотных дизелей, что для речного и морского флота Астраханской области является актуально. Экономический эффект получения 1,0 т судового топлива на основе нефтепродуктов, вырабатываемых на АГПЗ - дизельное топливо : мазут в соотношении 65 : 35 составил без учета затрат на оборудование 860,0 руб.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на профессорско - преподавательской и научно -технической конференции: Астраханского государственного технического университета (АГТУ), секция "Переработка углеводородного сырья" (март 1999г.), на Международной научной конференции, посвященной 70 - летию АГТУ, секция "Переработка углеводородного сырья" (апрель, октябрь 2000 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 148 страницах машинописного текста и включает: введение, 4 главы, выводы, список литературы из 121 наименований, 12 рисунков, 40 таблиц и 3 приложения.
