Ярмола Т. В. Основи технології переробки високов’язких високосірчистих нафт Яблунівського родовища України.

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0825U000556

Здобувач

Спеціальність

  • 161 - Хімічні технології та інженерія

15-06-2023

Спеціалізована вчена рада

PhD 1401

Національний університет "Львівська політехніка"

Анотація

Дисертаційну роботу присвячено вирішенню актуальної проблеми – дослідженню основ технологій переробки важких нафт України. В процесі дисертаційних досліджень було опрацьовано проблему видобутку та переробки важких високов’язких нафт в Україні та світі. Встановлено, що основні запаси важких високов’язких нафт у світі знаходяться у Південній та Північній Америці, на Близькому Сході, а в Україні у Східних регіонах. Проведено аналіз різноманітних класифікацій важких високов’язких нафт, які використовуються як в Україні так і світі. Розглянуто основні способи видобутку важких високов’язких нафт, зокрема кар’єрний, шахтний та свердловинний. Проведено огляд технологічних процесів переробки важких високов’язких нафт. Залучення важких високов’язких нафт до переробки з метою одержання додаткової кількості палив та бітумів ускладнене тим, що дані про їх властивості і склад дуже неповні. В дисертаційній роботі детально описано дослідження важких нафт Яблунівського родовища України, які дають можливість вибрати подальші шляхи їх переробки. А саме, досліджено фракційний склад методом імітованої дистиляції, основні фізико-хімічні характеристики, визначено структурно-механічні властивості, вміст металів та елементний склад. Встановлено, що нафти є важкими з високим вмістом сірки, мають високу густину, в’язкість та велику кількість металів. Також ці нафти мають високий вміст води та хлористих солей, що свідчить про те, що вони потребують додаткового зневоднення та знесолення. Досліджено реологічні властивості високов’язких нафт Яблунівського родовища, які мають найвищу густину, за допомогою ротаційного віскозиметра. За характером кривих залежності динамічної в’язкості та напруження зсуву від швидкості зсуву встановлено характер течії даних нафт, що має практичне значення для оцінки ефективності різних способів дії на реологічну поведінку цих нафт при їх видобутку та транспортуванні. Також для покращення реологічних властивостей до нафт додавали полімерні додатки та визначали динамічну в’язкість та напруження зсуву, порівнюючи з властивостями чистих нафт. Встановлено, що додавання полімерних додатків та газового конденсату покращує реологічні властивості важких нафт, що також свідчить про полегшення їх видобутку та транспортування. Для зменшення в’язкості досліджені нафти Яблунівського родовища розбавляли газовим конденсатом та потім піддавали деемульгуванню з застосуванням різних деемульгаторів. Встановлено, що нафти доцільно розбавляти важким газовим конденсатом Ярівського відділення переробки газового конденсату в кількості 30 %мас. на сировину, зневоднювати нейоногенним деемульгатором ПМ-1441 марки А на основі блоккополімерів оксидів етилену та пропілену з витратою 1,0 мл (500 ppm), а процес знесолення високов’язких нафт здійснювати шляхом змішування нафти з прісною водою (10% мас. на сировину). При цьому ступінь зневоднення може сягати 99 %. Запропоновано застосування рослинної та тваринної сировини для одержання інгібіторів корозії нафтопереробного обладнання. Проведено синтез інгібіторів корозії на основі олій та тваринного жиру з ди- та триетаноламіном, визначено їх фізико-хімічні показники. Гравіметричним методом визначено ступінь захисту одержаних інгібіторів на сталі Ст20 в двофазному корозійному середовищі, що імітує середовище установок термознесолення та зневоднення в умовах підготовки нафти до переробки. Вибрано 5 синтезованих інгібіторів на основі рослинної та тваринної сировини для дослідження корозійної дії суміші бензинової та дизельної фракцій, одержаних із ВВН, взятих із 4-ох свердловин Яблунівського родовища. Унаслідок розгонки суміші нафт, встановлено, що отримані продукти з досліджуваних нафт можна використовувати, як сировину для виробництва товарних бензинів та дизельних палив, а залишок процесу може бути сировиною для виробництва дорожніх бітумів. Під час розгонки суміші нафт одержано дистиляційний бітум, що відповідає вимогам на бітум дорожній 100/150. Для того щоб покращити довговічність та стійкість до старіння даного бітуму до нього вводили полімерний модифікатор (синтетичний віск). Дані дослідження показали, що при додаванні модифікатора в кількості 3% є доцільним та підвищує експлуатаційні характеристики бітуму до марки БМВ 60/90. Розроблено основи технології переробки суміші важких високов’язких нафт Яблунівського родовища зокрема, запропоновано технологічну схему та технологічну карту процесу, а також проведено розрахунок матеріального балансу.

Публікації

Production of Corrosion Inhibitors for Oil Refining Equipment Using Natural Components / Topilnytskyy P., Romanchuk V., Yarmola T. // Chemistry & Chemical Technology. – 2018. – Vol. 12, № 3. – P. 400–404.

Technological Features of High-sulfur Heavy Crude Oils Processing / Topilnytskyy P., Paiuk S., Stebelska H., Romanchuk V., Yarmola T. // Chemistry & Chemical Technology. – 2019. – Vol. 13, № 4. – Р. 503–509.

Study on Rheological Properties of Extra-heavy Crude Oil from Fields of Ukraine / Topilnytskyy P., Romanchuk V., Yarmola T., Stebelska H. // Chemistry & Chemical Technology. – 2020. – Vol. 14, № 3. – P. 412–419.

Peculiarities of Dewatering Technology for Heavy High-viscosity Crude Oils of Eastern Region of Ukraine / Topilnytskyy P., Yarmola T., Romanchuk V., Kucinska-lipka J. // Chemistry & Chemical Technology. – 2021. – Vol. 15, № 3. – P. 423–431.

Production of Distilled Bitumen from High-Viscosity Crude Oils of Ukrainian Fields / Yarmola T., Topilnytskyy P., Gunka V., Tertyshna O., Romanchuk V. // Chemistry & Chemical Technology. – 2022. – Vol. 16, № 3. – P. 461–468.

Фізико-хімічні властивості важких нафт Яблунівського родовища з високим вмістом сірки / Топільницький П. І., Романчук В. В., Ярмола Т. В., Зінченко Д. В. // Chemistry, Technology and Application of Substances. – 2020. – Vol. 3, № 1. – P. 75–82.

Схожі дисертації