Файл: ташкентский архитектурностроительный университет.docx

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕ СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

«ТАШКЕНТСКИЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

С. А. Юсуфходжаев, С.Ш. Хабибуллаев, Ж.Ш. Агзамов

ХИМИЯ НЕФТИ И ГАЗА

Лабораторный практикум

Рекомендовановкачествеучебно-методическогопособияРедакционно-издательскимсоветом

Ташкентского архитектурно-строительногоуниверситета

Издательство

Ташкентского архитектурно-строительного университета
2023

Качество нефти и нефтепродуктов

Нефть, получаемую непосредственно из скважин, называют сырой. В ней содержатся частицы горных пород, вода, растворенные соли и газы.

Содержащаяся в нефти вода может быть в трех формах: растворенная, диспергированная и свободная. Содержание растворенной воды зависит в основном от химического состава нефти, нефтепродуктов и температуры. С повышением температуры растворимость воды увеличивается во всех углеводородах. Наибольшей растворяющей способностью по отношению к воде обладают ароматические углеводороды. Чем выше содержание в нефти ароматических углеводородов, тем выше в ней растворимость воды.

При снижении температуры растворимость воды в нефти и нефтепродуктах уменьшается и вода может выделяться в виде дисперсных частиц, образуя водонефтяные эмульсии. В монодисперсных эмульсиях содержание воды может доходить до 74 %. В реальных условиях водонефтяные эмульсии являются полидисперсными.

В сырой нефти обычно находится буровая вода, содержащая значительное количество минеральных солей, главным образом хлоридов натрия, магния и кальция, вызывающих сильную хлористо-водородную коррозию оборудования технологических установок при переработке сырья.

Неуглеводородные компоненты, содержащиеся в нефти, являются источником коррозионно-активных соединений, образующихся в процессе переработки нефти. Они являются причиной коррозии оборудования технологических установок, а также снижения выхода светлых фракций нефти, ухудшения качества получаемых продуктов. Общее содержание указанных компонентов в нефти достигает 2…5 % мас. По растворимости в нефти коррозионно-активные компоненты подразделяют на олеофобные и олеофильные. К олеофобным относятся вещества, нерастворимые и диспергированные в нефти: вода, растворенные в ней соли, механические примеси (песок, глина и др.), свободный сероводород и кислород.

Олеофильные компоненты являются потенциальными источниками коррозионных соединений, образующихся в процессах переработки нефти. Исследованиями установлено, что часто летучие хлорорганические соединения (ХОС) попадают в больших количествах в нефть в процессе ее добычи. Их закачивают в нефть для различных технологических нужд (промывка скважин, их глушение, для растворения асфальто-молопарафиновых отложений, для увеличения объемов добычи нефти и т. п.).

Наличие солей и механических примесей вызывает эрозию и засорение труб печей и теплообменников, понижает коэффициент теплопередачи и повышает зольность мазутов и гудронов. Кроме того, наличие в нефти растворенных солей вызывает коррозию аппаратуры и оборудования из-за образования соляной кислоты, которая выделяется при гидролизе некоторых хлористых солей, особенно хлорида магния.

Таким образом, хлорорганические соединения являются дополни- тельными к неорганическим хлоридам источниками хлористоводород- ной коррозии оборудования, используемого для переработки нефти. Их наличие в нефти является потенциально опасным для нефтеперера- батывающих предприятий, и выявляются они лишь в процессе очистки технологического оборудования, трубопроводов и резервуаров.

Содержание воды и солей неорганических кислот зависит от усло- вий залегания нефти, ее добычи и транспорта. Присутствие воды в пробе нефти влияет на точность определения состава и свойств и затрудняет проведение исследований. Также наличие воды в нефти затрудняет ее перегонку, вызывая переброс (бурное вскипание воды, пары которой увлекают за собой нефть).

Сырая нефть перед поступлением на нефтеперерабатывающий за- вод (НПЗ) должна быть обезвожена и обессолена; содержание воды не должно превышать 0,1 %, хлористых солей – 40 мг/л.

Требования к содержанию в нефти хлористых солей и условия про- ведения анализа устанавливают ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Общие технические условия» и ГОСТ 21534–76 «Нефть. Методы определения содержания хлористых солей».

Одним из показателей испаряемости и содержания легких углево- дородов служит давление насыщенных паров. По давлению насыщен- ных паров можно судить о наличии легкоиспаряющихся фракций в нефтях, способных образовывать паровые пробки.

Для простых жидкостей давление насыщенных паров определяется только природой жидкости и температурой, а для сложных (например, нефти) – зависит также и от отношения объема паровой фазы к объему жидкой. Чем больше содержится углеводородов с низкой температурой кипения, тем выше его испаряемость, давление насыщенных паров и склонность к образованию паровых пробок. Поэтому давлением насы- щенных паров топлива называют то давление, которое оказывают его пары в условиях равновесного состояния с жидкостью при данной тем- пературе и данном соотношении жидкой и паровой фаз.

Например, давление насыщенных паров бензинов должно быть до- статочно высоким, чтобы обеспечить пуск двигателя при низких темпе- ратурах, и вместе с тем не слишком большим, чтобы предотвратить обра- зование паровых пробок в топливоподающей системе. Давление насыщенных паров нормируется ГОСТ 1756-2000: для летних бензинов – до 67,0 кПа, зимних – 66,7…93,3 кПа.
1 - ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

ОЗНАКОМЛЕНИЯ С ПРАВИЛАМИ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В ЛАБОРАТОРИИ ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА НЕФТИ И ГАЗА

1. 
   Общиеправилаработы
   

1. 
   Во время работы в лаборатории соблюдайте чистоту, тишину и порядок. Беспорядочность, поспешность или неряшливость часто приводят к повторению работы и даже к несчастным случаям с тяжелыми последствиями. Поэтому запрещается посторонним лицам посещать студентов, работающих в лаборатории, и отвлекать их,
   
2. 
   Не разрешается работать в лаборатории в отсутствие лаборанта или преподавателя. Категорически запрещается работать одному.
   
3. 
   Приступайте к каждой работе только с разрешения преподавателя и после полного усвоения всех её операций. Запрещается производить какие бы то ни было работы, не связанные непосредственно с выполнением задания.
   
4. 
   Перед проведением каждой операции тщательно осмотрите аппаратуру и посуду, убедитесь в том, что установка или прибор собран правильно и что взятые химические вещества соответствуют указанным в работе.
   
5. 
   В лаборатории следует работать в халатах из хлопчатобумажной ткани, застегивающихся спереди; такой халат в случае воспламенения можно легко с себя сбросить.
   
6. 
   Рабочее место содержите в чистоте и порядке, не загромождайте его посудой, бумагой. Запрещается держать на лабораторных столах портфели, сумки и другие посторонние предмета.
   
7. 
   Не пейте в лаборатории воду, не принимайте пищу, не курите.
   
8. 
   Во время работы не следует касаться руками лица: многие органические вещества сильно раздражают кожу, а при попадании па слизистую оболочку глаз вызывают сильное жжение и последующее воспаление.
   
9. 
   Нельзя нагревать закупоренными никакие сосуды или аппараты, кроме специально предназначенных для такого нагревания, при перегонках нельзя наглухо присоединять приемник – это может вызвать взрыв.
   
10. 
    Во время нагревания жидкостей или твердых тел в пробирках (или колбах) не направляйте отверстие сосуда на себя или на соседей, не заглядывайте в пробирки, (колбы) сверху, так как в случае возможного выброса нагретого вещества может произойти несчастный случай.
    
11. 
    Нагревание пробирок и других стеклянных сосудов следует производить очень осторожно и постепенно перед нагреванием на голом огне, песчаной бане пробирка или сосуд должна быть вытерты снаружи насухо.
    
12. 
    Категорически запрещается пробовать какие-либо вещества на вкус. Определять запах соединения можно, осторожно направляя к себе его пары легким движением руки.
    
13. 
    Не выливайте в раковины остатки кислот, щелочей, растворителей, смол, сильно пахнущих жидкостей. Сливайте указанные вещества в предназначенные для них специальные склянки, находящиеся в вытяжных шкафах.
    
14. 
    Не бросайте в раковину бумагу, песок, вату, битое стекло и другие твердые вещества.
    
15. 
    Склянки с веществами или растворами нельзя поднимать или переносить, держа за горлышко. Их берут, схватывая рукой сбоку. Большие склянки берут за горлышко, поддерживая другой рукой дно склянки.
    
16. 
    Категорически запрещается оставлять действующую установку без присмотра.
    
17. 
    При всех работах с металлическим натрием, концентрированным раствором аммиака, едкими щелочами, кислотами, взрывчатыми веществами надевайте на глаза защитные очки со стеклами «триплекс». Помните, что для роговицы глаз особенно опасны щелочь и аммиак.
    
18. 
    При работе с металлическим натрием соблюдайте особую осторожность. Ни в коем случае не допускайте соприкосновения его с водой, так как может произойти сильный взрыва, пожар в несчастный случай. Нельзя брать натрий руками, а пинцетом или щипцами. Все работы с натрием следует проводить только надев защитные очки.
    
19. 
    
    В
    Диэтиловый эфир, ацетон, петролейный эфир и другие горячие и легковоспламеняющиеся жидкости нельзя нагревать на голом огне, на сетке, вблизи открытого примени. Эти вещества нагревают и отгоняют на электрической, водяной воздушной бане со скрытыми нагревательными элементами.
    

2. 
   Тушениеместногопожараигорящейодежды
   

1. 
   При возникновении пожара немедленно выключите газ к электроприборы, уберите все горючие вещества подальше от огня, засыпьте песком или покройте войлочным, шерстяным, или асбестовым одеялом очаг пожара. Большое пламя тушат с помощью углекислотных огнетушителей.
   
2. 
   Если загорится одежда, пострадавшего следует облить водой или немедленно повалить на пол и напреть войлочным или шерстяным одеялом, которое не снимают до тех пор, пока не погаснет пламя. Можно потушить пламя, перекатываясь по полу.
   
3. 
   О сильном пожаре следует тотчас же сообщать дежурному пожарной охраны.
   

3. 
   Перваяпомощьприожогах,идругихнесчастныхслучаях
   

1. 
   При термических ожогах немедленно делайте длительную примочку обожженного места 0,5%-нным раствором перманганата калия или этиловым спиртом, затем нанесите на пораженный участок мазь от ожогов.
   
2. 
   При ожогах кислотами пораженное место промойте 10-15 минут проточной водой, а затем 3%-нным раствором гидрокарбоната натрия. Если поражены глаза, то после длительной обработки водой промойте 2-3%-нным раствором гидрокарбоната натрия и направьте пострадавшего к врачу,
   
3. 
   При ожогах едкими щелочами хорошо промойте обозленное место проточной водой, затем 1%-ным раствором уксусной кислоты. При попадании растворов щелочей в глаза их сразу же обильно промойте водой, а затем 0,5%-ным раствором борной кислоты; далее необходимо немедленно обретаться к врачу.
   
4. 
   При ожогах кожи бромом быстро смойте его большим количеством спирта и смажьте пораженное место мазью от ожогов.
   
5. 
   Если на кожу попадает разъедающее органическое вещество, то промывание водой в большинстве случаев бесполезно. Нужно проминать подходящим растворителем (спиртом, эфиром). Применять растворитель надо по возможности быстро и в большом количестве. Органические растворители облегчают проникновение вредных веществ через кожу, а поэтому надо избегать образования на коже концентрированных растворов.
   
6. 
   При раздражении дыхательных путей парами броню следует вдыхать пары этилового спирта, затем выйти на свежий воздух.
   
7. 
   При порезах стеклом удалите из раны видимые осколки стекла, обработайте рану 3%- ным спиртовым раствором йода и наложите повязку. При сильном непрекращающемся кровотечении, особенно в случае повреждения артерии, рекомендуется наложить жгут выше раны, после чего пострадавшего следует направить к врачу.
   

2 – ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Определение различных аспектов и физико-химических свойств масел (нефтей), импортируемых из разных источников