Повышение эффективности способа получения парафина из асфальтосмолопарафиновых отложений и его аппаратурное оформление

Об авторах:

Марышева Марина Александровна, старший преподаватель кафедры технологических машин и оборудования, Астраханский государственный технический университет; vjyuvfhbyf@mail.ru; ORCID: 0000-0002-0046-6690
Нугманов Альберт Хамед-Харисович, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры технологических машин и оборудования, Астраханский государственный технический университет; albert909@yandex.ru; ORCID: 0000-0002-4093-9982
Алексанян Игорь Юрьевич, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологических машин и оборудования, Астраханский государственный технический университет; 16081960igor@gmail.com; ORCID: 0000-0001-5494-1226
Шишкин Николай Дмитриевич, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологических машин и оборудования, Астраханский государственный технический университет; n.shishkin-53@mail.ru
Алексанян Артур Игоревич, магистрант кафедры технологических машин и оборудования, Астраханский государственный технический университет; 16081960igor@gmail.com

Аннотация:

При переработке, хранении и транспортировке высокопарафинистой нефти негативную роль оказывают асфальтосмолопарафиновые отложения, состоящие на 85-95% из парафина, которые образуются на внутренних стенках нефтепроводов и, вследствие трудности их депарафинизации, представляют серьезную проблему для вышеуказанных процессов. Процессом депарафинизации является операция отведения из фракций нефтепродуктов твердых углеводородных комплексов, кристаллизующихся из раствора при уменьшении его температуры. К таким углеводородам можно причислить высокомолекулярные парафиновые, а также нафтеновые комплексы с длинными алкильными цепочками с нормальной и слаборазветвленной структурной организацией. Целью исследования являлась разработка рационального способа получения парафина из высокопарафинистой нефти и конструирование производственного депарафинизатора для получения технического парафина, опираясь на оценку влияющих на данный процесс основных конструктивных, размерных и технологических параметров. Для совершенствования способа получения парафина из асфальтосмолопарафиновых отложений и определения его рационального аппаратурного оформления исследованы и оценены конструктивные и технологические параметры промыслового нефтяного депарафинизатора, скорость образования и температура плавления, температура кристаллизации и теплота плавления отложений, потери тепловой энергии, плотностные характеристики нефти и асфальтосмолопарафиновых веществ, а также их смеси. Выбор конструкторских решений и конструкционных материалов для изготовления депарафинизатора осуществлялся с учетом их жесткости, т. е. способности препятствовать внешним воздействиям при деформациях, не снижающих их работоспособность. Следует отметить, что эффективность предложенных технических решений дополнительно подтверждена оценкой технико-экономических показателей проектируемого депарафинизатора нефти. Таким образом, научно-техническая задача по разработке оригинальных и совершенствованию существующих технологических приемов, позволяющих получить высокопарафиновую фракцию, включая оригинальные конструкторские решения по реализации этих процедур, является актуальной, тем более при упрощении, удешевлении технологии и повышении экологической безопасности производства нефтепродуктов.

Список литературы:

1. Басыров Ф. Г. Методы переработки основных групп отходов нефтепереработки и способы их утилизации / Ф. Г. Басыров, И. Г. Идрисов, З. З. Янгирова // Обращение с отходами: современное состояние и перспективы: сб. статей Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 25-летию кафедры «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» (3 декабря 2019 г., Уфа). Уфа: Уфимский гос. нефт. техн. ун-т, 2019. С. 99-102.

2. Гайнуллин Р. Р. Получение низкозастывающих нефтепродуктов методами депарафинизации / Р. Р. Гайнуллин, Э. Т. Гизятуллин, Н. Л. Солодова, А. И. Абдуллин // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Том 16. № 10. С. 257-265.

3. Григорьев Б. А. Исследование теплофизических свойств нефтей, нефтепродуктов и углеводородов: дис. ... д-ра техн. наук / Б. А. Григоръев. Грозный: Грозненский нефт. ин-т, 1979. 524 с.

4. Григорьев Б. А. Методы расчета теплофизических свойств нефти, газовых конденсатов и их фракций / Б. А. Григорьев, А. А. Герасимов // Научно-технический сборник «Вести газовой науки». 2010. № 1 (4). С. 224-239.

5. Киселева Т. П. Каталитическая депарафинизация: состояние и перспективы. Часть 1 / Т. П. Киселева, Р. Р. Алиев, О. М. Посохова, М. И. Целютина // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2016. № 1. С. 3-8.

6. Королева Н. С. О проблемах загрязнения окружающей среды отходами нефтепереработки / Н. С. Королева, А. С. Бетина // Научное сообщество студентов: сб. материалов XIV Междунар. студ. науч.-практ. конф. (26 мая 2017 г., Чебоксары). Чебоксары: Интерактив плюс, 2017. С. 18-19.

7. Левин Е. В. Перспективы использования микроорганизмов в процессах нефтедобычи и депарафинизации / Е. В. Левин, А. Д. Буракаева, В. Р. Ахметова // Башкирский химический журнал. 2021. Том 28. № 2. С. 37-52.

8. Мамитов Д. С. Исследование процесса образования асфальтосмолопарафинистых отложений и разработка конструкции промыслового депарафинизатора нефти / Д. С. Мамитов, Д. Н. Пономарев, Н. Д. Шишкин // Материалы 67-й Международ. студ. науч.-техн. конф. (17-21 апреля 2017 г., Астрахань). Астрахань: Изд-во Астрахан. гос. техн. ун-та, 2017.

9. Мамитов Д. С. Разработка промыслового депарафинизатора для морских нефтедобывающих платформ / Д. С. Мамитов, Н. Д. Шишкин // Новейшие технологии освоения месторождений углеводородного сырья и обеспечение безопасности экосистем Каспийского шельфа: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. (16 сентября 2016 г., Астрахань). Астрахань: Изд-во Астрахан. гос. техн. ун-та, 2016. С. 160-164.

10. Мамитов Д. С. Разработка промыслового депарафинизатора нефти / Д. С. Мамитов, М. А. Марышева, Н. Д. Шишкин // Знание. Опыт. Инновации: сб. тез. докл. VII науч.-техн. конф. молодых специалистов и молодых работников (20-24 марта 2017 г., Астрахань). Астрахань: Сорокин Р. В., 2017. С. 41-42.

11. Марышева М. А. Анализ и оценка параметров промысловых депарафинизаторов нефти / М. А. Марышева, Н. Д. Шишкин // Новейшие технологии освоения месторождений углеводородного сырья и обеспечение безопасности экосистем каспийского шельфа: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. (16 сентября 2016 г., Астрахань). Астрахань: Изд-во Астрахан. гос. техн. ун-та, 2016. С. 155-159.

12. Овчар Е. В. Ингибирование образования асфальтосмолопарафиновых отложений в нефтях: дис. … канд. хим. наук / Е. В. Овчар. М., 2007. 161 с.

13. Овчарова А. С. Разработка технологических решений по переработке высокопарафинистых нефтей (на примере ставропольско-дагестанской нефтесмеси): автореф. дис. … канд. техн. наук / А. С. Овчарова. Астрахань, 2012. 23 с.

14. Ручникова О. И. Экологические технологии: обзор основных направлений использования нефтеотходов в качестве вторичного сырья / О. И. Ручникова // Инженерная экология. 2004. № 1. С. 2-15.

15. Сорокин В. Ю. Инновационные технологии в утилизации отходов нефтепереработки / В. Ю. Сорокин, О. С. Ануфриенко // Вестник Омского государственного университета. 2020. № 1-1. С. 37-44.

16. Шишкин Н. Д. Разработка промысловых депарафинизаторов нефти с получением товарного асфальтосмолопарафинового продукта / Н. Д. Шишкин, М. А. Марышева, Д. С. Мамитов // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2017. № 1 (63). С. 77-84.

17. Bondar N. Asphalt-resin-wax deposits analysis with petroleum refinery equipment usage / N. Bondar, A. Denysyuk, Yu. Simonov, O. Tertyshna, L. Snizhko // Advances in Aerospace Technology. 2014. Vol. 57. No. 4. Pp. 139-143. DOI: 10.18372/2306-1472.57.5595