CC BY
4НАУКА О ЗЕМЛЕ
AZ9RBAYCANIN NEFTLÍ TORPAQLARINDAN AYRILMIÇ ÜZVÍ HiSSÖLÖR 9SASINDA YAG УЭ YANACAQ FRAKSÍYALARININ ALINMASI
t.ü.f.d. LOGMANOVA S.B., t.e.d. HЭSЭNOУA R.Z., QAFAROVA N.F., BЭDЭVi Y.E.
Azarbaycan Respublikasi, Baki çahari, ARETN akademik Y.H.Mammadaliyev adina Neft-Kimya
Proseslari institutu
Xülasa: Azsrbaycanim Maçtaga yatagimim neftli torpaqlarimdam ayrilam agir neftim hidroiçlsmssi nsticssinds neftli torpagin hidrogenlsçmssindsn sonra üzvi hisss ayrilir. Torpaqdan ayrilmiç üzvi hisssnin Al-Co-Mo katalizatorunun içtiraki ils hidrogenlsçmssi aparilir. Neftli torpaqda hslledici donor - hidrogenin içtiraki ils hidrogenlsçmssinds torpagin özündsn birdsfslik katalizator kimi istifads olunur. Mshsulun doymuçluq dsrscssini artirmaq ûçûn hidrogenls§mi§ üzvi hisss AlCh içtiraki ils a-olefinlsrls katalitik çevrilmsys ugradilir. Nsticsds yükssk doymuçluga malik (94,5%) yükssk özlülük indeksli (Öi>100) baza yagi alinmi§dir.
Qirmaki yataginin bitumlu torpagindan ekstrksiya üsulu ils neft fraksiyalari ayrilib vs onlarin fiziki-kimysvi xassslsri öyrsnilmi§dir. Neftin fraksiyalaçmasmdan sonra alinan yag fraksiyasindan (350-500°C) hazir baza yagi almaq ûçûn o selektiv tsmizlsms prosesins ugradilib. Özlülük indeksi 27 olan yag fraksiyasmin 350-500°C-ds selektiv tsmizlsmssinsdsn sonra onun Öl 53-s qsdsr artmiçdir. ARETN NKPÍ-da benzolun etilenls oliqoalkillsçmssi aparilmiç vs yükssk özlülük indeksli yaglar alinmasi щün tsdqiqatlar aparilmiçdir. Neftli torpaqdan ayrilmiç yag fraksiyasmin a-olefinlsrls oliqoalkillsçmssini iki pillsds apardiqda alinan yagin Öl 89-96,9 qsdsr artirmaq olur.
Açar sözlar: neftli torpaq, üzvi hisss, hidroiçlsms, oliqoalkillsçms, doymuçluq dsrscssi
ПОЛУЧЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И ТОПЛИВНЫХ ФРАКЦИЙ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ, ВЫДЕЛЕННОЙ ИЗ НЕФТЕНАСЫЩЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
АЗЕРБАЙДЖАНА
ЛОГМАНОВА С.Б., ГАСАНОВА Р.З., КАФАРОВА Н.Ф., БАДАВИ Е.Э.
Аннотация: В результате гидропереработки тяжелой нефти, выделенной из нефтенасыщенных земель Маштагинского месторождения Азербайджана, после гидрирования из них выделяется органическая часть. Органическая часть, выделенная из земли, гидрируется в присутствии катализатора Al-Co-Mo. Сама почва используется в качестве разового катализатора при гидрировании в присутствии донора растворителя -водорода в нефтенасыщенной земле. Для повышения степени насыщенности продукта гидрированную органическую часть подвергали каталитической конверсии a-олефинами в присутствии AlCh. В результате было получено базовое масло с высокой насыщенностью (94,5%) и высоким индексом вязкости (ИВ>100).
Из битуминозной земли месторождения Кырмаки экстракционным методом была выделена органическая часть и изучены ее физико-химические свойства. Фракционированием органической части была выделена масляная фракция 350-500°С с индексом вязкости 27. После селективной очистки ИВ масляной фракции увеличился до 53, апоследующим олигоалкилированием a-олефинами в 2 стадии можно повысить индекс вязкости до 89-96,9.
Ключевые слова: нефтенасыщенная земля, органическая часть, гидропереработка, олигоалкилирование, степень насыщения.
OBTAINING OIL AND FUEL FRACTIONS BASED ON ORGANIC PART ISOLATED FROM OIL-SATURATED SOILS OF AZERBAIJAN
LOGMANOVA S.B., HASANOVA R.Z., GAFAROVA N.F., BADAVI Y.E.
Abstract: As a result of hydroprocessing of heavy oil received from the oil-saturated soils of the Mashtagi field of Azerbaijan, after hydrogenation, the organic part is released from them. The organic part receivedfrom the soil is hydrogenated with Al-Co-Mo catalyst. The soil itself is used as a one-time catalyst for hydrogenation in the presence of a solvent donor - hydrogen in oil-saturated soil. To increase the degree of saturation of the product, the hydrogenated organic part was subjected to catalytic conversion with a-olefins in the presence of AlCh. The result was a base oil with high saturation (94.5%) and high viscosity index (VI>100).
The organic part was obtained from the bituminous soil of the Kyrmaki deposit using the extraction method and its physicochemical properties were studied. By fractionating the organic part, an oil fraction of 350-500°C was obtained with a viscosity index of 27. After selective purification, the VI of the oil fraction increased to 53, and subsequent oligoalkylation with a-olefins in 2 stages allows the viscosity index to be increased to 89-96.9.
Key words: oil-saturated soil, organic matter, hydroprocessing, oligoalkylation, degree of saturation.
Yanacaq va yag distillatlanrnn alinmasi u9un neftli torpaqlar alternativ karbohidrogen manbayidir. Hazirki maqala Azarbaycanin Malaga va Qirmaki yataqlarindan g6turulmu§ neftli torpaqlarin uzvi hissasinin samarali emali problemlarina hasr olunmu§dur [1].
Neftli torpaqdan ayrilan agir neftlar yuksak 6zluluyu, sixligi va a§agi hidrogen doyumlulugu ila xarakteriza olunur ki, bu da onun emalini 9atinla§dirir. Agir neftlarin emali - hidroi§lama katalizatorlari ila suspenziya fazada aparilir va orta 6zluluklu naften xarakterli neft fraksiyalari ham halledici, ham da hidrogenin donoru kimi i§tirak edir.
Azarbaycanin Malaga yataginin neftli torpaqlarindan ayrilan agir neftin hidroi§lama tadqiqatinin naticalari a§agidaki variantlarda 6z aksini tapmi§dir.
- Neftli torpagin 6zunun hidrogenla§masi naticasinda uzvi hissa hidrogenla§arak ayrilir;
- torpaqdan ayrilmi§ uzvi hissanin Al-Co-Mo katalizatorunun i§tiraki ila hidrogenla§masi;
- neftli torpaqda halledici donor - hidrogenin i§tiraki zamani neftin hidrogenla§masinda neftin naften-parafin fraksiyasi 75-80%-dir va torpagin 6zundan birdafalik katalizator kimi istifada olunur.
Butun hidroi§lama prosesi reaktorunun hacmi 250 ml olan fasilasiz hidrogenla§ma qurgusunda, 330°C temperaturda, 3-4 MPa tazyiqda, 600 l/l hidrogenin sarfi ila hayata ke9irilmi§dir. Muayyan olunmu§dur ki, tadqiq olunan neftli torpaqda 10-14% neft vardir. Onun 100°C-da kinematik 6zluluyu 8,8-9,9 mm2/s, karbonun hidrogena nisbati yuksakdir va 7,0-7,2 ta§kil edir. Neftin komponent tarkibi silikagelin adsorbsiya usulu ila tayin olunmu§dur - naften-parafin karbohidrogenlari - 11,28%, aromatik karbohidrogenlar - 88,72% ta§kil edir.
Neftli torpagin hidrogenla hidrogenla§masi neftin hidrogenla doymasina va torpagin ayrilmasina sabab olur. Oz tarkibina g6ra o, tabii mineral - lomontita yaxindir.
Cadval 1-da xammal va hidrogenla§mi§ neftin keyfiyyat g6staricilari verilmi§dir. Muqayisa u9un eyni adli cadvalda neftli torpaqdan ayrilmi§ neftin Al-Co-Mo katalizatoru ila (CoO - 4%; Mo2O3 - 12,0%; SiO2 - 5,0-7,0%, Na2O - 0,08%; Fe2O3 - 0,16%) hidrogenla§masinin naticalari g6starilmi§dir.
Cadval 1
Xammal vg hidrogenlg$mi§ neftin keyfiyyat gostgricilgri
Adlandirilmasi 4eftli torpaqdan ayrilmi§ neft
Hidrogenlg§mgyg qgdgr Torpagin i§tiraki ilg hidrogenla§madan sonra Al-Co-Mo-lg hidrogenlg§mgdgn sonra
Kinematik özlülük
mm2/s:
100°C-da 8,8-9,9 3,0 4,77
40°C-da - 14,2 25,6
Özlülük indeksi - 52 100
20°C-da sixliq, kq/m3 928-988 889,1 881
Donma temperaturu, °C - manfi 20 manfi 25
£ixim, %-la - 90 90,2
Cadval 1-dan göründüyü kimi, alinmi§ mahsulun özlülük va sixligi neftli torpagin hidrogenla§masindan alinan mahsulunkina yaxindir.
Mahsulun sonraki keyfiyyat göstaricilarini yax§ila§dirmaq, yani doymu§luq daracasini artirmaq ü9ün hidrogenla§mi§ neft AlCb i§tiraki ila a-olefinlarla katalitik 9evrilmaya maruz qalmi§dir. Müayyan olunmu§dur ki, bununla yüksak doymu§luga malik (94,5%) yüksak özlülük indeksli (Öi>100) baza yagi alinir. Hidrogenla§mi§ mahsulun PMR spektroskopiya üsulu ila hidrogenla§madan alinan mahsullarin struktur-qrup tarkibi öyranilmi§dir.
Hidrogenla§madan sonra neftli torpaqdan ayrilan neftin aromatiklik daracasi 43,5%-a kimi, Al-Co-Mo-la hidrogenla§madan sonra isa mahsulun aromatiklik daracasi 15%-a kimi azalir, donor hidrogenda halledicinin i§tiraki ila hidrogenla§madan sonraki mahsul 10% aromatiklik daracasina malikdir. Ondan alinan yüksakindeksli sürtkü yagi öz keyfiyyat göstaricilarina va doymu§luq daracasina göra Amerika Neft institutu (API) tasnifatinin II qrupuna olan talabata cavab verir.
Azarbaycanda bitumlu karbohidrogen xammalinin tadqiqi göstarmi§dir ki, neftlarin tarkibinda 59-74,2% naften-parafin, 1,6-5,2% politsiklik aromatik karbohidrogenlar va 5,6-8,9% qatran vardir [2]. Ayrilmi§ mahsul krekinqa ugradilmi§dir va qaliq fraksiya (q.b.=350°C) mazut kimi tövsiyya olunmu§dur.
Müasir va xarici tacrübalarin naticalarini ümimila§dirarak bitumlu torpaqlarin neftlarinin ardicil olmayan qruplarinin i§lanmasi 1) fiziki üsullarin - vakuum qovulmasi, asfaltsizla§dirma,metalsizla§dirma; 2) termiki üsullar - yüngül fraksiyalarda xammalin darin olmayan konversiyasi (koksla§ma va s.); 3) katalitik üsullar - darin destruksiv proseslardir.
Alternativ üzvi manbalardan istifada etmakla onlardan yanacaq va yag fraksiyalarinin alinmasi aktual problemdir.
ARETN NKPi-da Qirmaki yataginin bitumlu torpagindan üzvi hissanin ayrilmasi va xassalarinin öyranilmasi istiqamatinda tadqiqatlar avvallar da aparilmi§dir.
Qirmaki yataginin bitumlu torpagindan ekstrksiya üsulu ila neft fraksiyalari ayrilib va onlarin fiziki-kimyavi xassalari öyranilmi§dir [3].
Tadqiq olunan neftin fiziki-kimyavi xassalari: 20°C-da sixligi - 1143,9 kq/m3, 100°C-da kinematik özlülüyü - 9,5 mm2/s, donma temperaturu +16°C.
Neftdan fraksiyala§madan sonra alinan yag fraksiyasindan (350-500°C) hazir baza yagi almaq ü9ün yag fraksiyasi selektiv tamizlama prosesina ugradilib.
Özlülük indeksi (Öi) 27 olan yag fraksiyasinin 350-500°C-da selektiv tamizlamasinadan sonra onun Öi 53-a qadar artmi§dir (cadval 2).
350-500°C-da qaynayan yag fraksiyasindan alinan yagin özlülük indeksini artirmaq ü9ün bu fraksiya furfurolla tamizlamadan avval va sonra a-olefinlarla AlCb i§tiraki ila katalitik 9evrilmasi §araiti se9ilmi§ optimal rejimda aparilmi§dir (yag fraksiyalari :a-olefinlar nisbati 1:1, temperatur 60°C, AlCl3 - 6% olefina göra).
Cadval 2
Yag fraksiyasinin va onun rafinatinin xassalari
Göstaricilarin adi
Yag fraksiyalari
Xammal 350- Selektiv tamizlamadan
500°C sonra rafinat
Sixliq 20°C-da, kq/m3 926 920,7
Kinematik özlülük, mm2/s:
100°C 8,52 8,34
40°C 106,5 105,5
Özlülük indeksi 27,0 53,0
Ali§ma temperaturu, °C 200 198
Donma temperaturu, °C -10 -13
Rang ЦНТ kalorimetrinda, ЦНТ vahidi ila Tünd Tünd
§üasindirma amsali 1,5145 1,4935
Koks adadi, % 0,34 0,045
Tur§u adadi, mq KOH/q 1,14 0,06
£ixim, nefta göra,% 27,7 64,0
Öi - 27 olan yag fraksiyasi (350-500°C) a-olefinlarla AlCl3 i§tiraki ila katalitik 9evrilmasinin (oliqoalkilla§masinin) naticalari göstarir ki, yag fraksiyasmm özlülük indeksi iki dafa artir va 56 olur (cadval 3). Alinan yagin 100°C kinematik özlülüyü 61,7 mm2/s uygun olur.
ARETN NKPi-da benzolun etilenla oliqoalkilla§masi aparilmi§ va yüksak özlülük indeksli yaglar alinmasi ü9ün tadqiqatlar aparilmi§dir [4].
Cadval 3
Neftli torpaqdan ayrilmi§ yag fraksiyasinin a-olefinlarla katalitik 9evrilmasindan sonra alinan
naticalar
Tacrübanin §araitlari Cixim, % Kinematik özlülük, mm2/s Özlülük indeksi Rang Sixliq 20°C- da, kq/m3
350°C qadar 350°C yuxari
100°C 40°C
Yag fraksiyasi (xammal) - - 8,5 106,5 27 Tünd 916,0
Yag fraksiyasi : a-olefinlar (1:1) AlCb-6% 48,6 49,2 61,7 2388 56 Tünd 937,0
Tacrüba 1-in yag fraksiyasi (Öi 56) : okten-1(1:2) AlCb-6% 1,2 98,3 34,9 521,0 89 Tünd 920,0
Tacrüba 1-in 350-450°C yag fraksiyasi : okten-1 (1:2) AlCb-6% 25,7 70,0 14,1 141,2 96,9 Tünd 927,6
Yag fr-nin rafinati (Öi- 53):a-olefinl ar (1:2) AlCl3-6% 53,9 41,7 10,62 88,96 102 Tünd 927,0
240-350°C yag fr-si (Öi-56) : 1:2 AlCb-3% 45,8 54,1 45,57 1082,4 78,9 Tünd 922,0
Oliqoalkilla§mani iki pillada apardiqda alinan yagin Öi 89-96,9 qadar artirmaq olur. iki pillali katalitik cevrilmada a-olefinlarin avazina okten-1-dan istifada olunub (1:2 nisbatinda).
Naticalar cadval 2-da göstarilib. Göründüyü kimi alinan yaglarin 100°C-da kinematik özlülüyü 14-34,9 mm2/s, Öi 89-96,9, xammala göra 91x1ml isa 70-98,3% ta§kil edir.
A§agida neftli torpaqdan ayrilmi§ üzvi hissanin a-olefinlarla katalitik 9evrilmasi göstarilmi§dir.
I variantda bitumlu torpaqdan ayrilan 350-500°C yag fraksiyasinin (Öi-27) 1-ci pillada a-olefinlarla katalitik 9evrilmasi 1:1 nisbatinda aparilib,alinan yag fraksiyasinin Öi-si 56 olub va 2-ci pillada bu yag (350°C-dan yuxari) fraksiyasinin okten-1 ila katalitik 9evrilmasi aparilib va müayyan edilib ki, alinan yagin özlülük indeksini 89-a qadar artirmaq mümkündür.
II variantda bitumlu torpaqdan ayrilan 350-500°C yag fraksiyasi (Öi-27) 1-ci pillada a-olefinlarla katalitik 9evrilmasi 1:1 nisbatinda aparilmi§dir. Alinan mahsuldan 350-450°C yag fraksiyasi ayrilib va onun okten-1 ila katalitik 9evrilmasi aparilmi§dir, naticada alinan M-14 tipli yagin özlülük indeksi 96,9-a qadar artmi§dir.
III variantda bitumlu torpaqdan ayrilan fraksiyanin 350-500°C (Öi-27) selektiv tamizlamadan sonra (rafinatin Öi-53) a-olefinlarla (1:2 nisbatinda) katalitik 9evrilmasi aparilmi§dir va fraksiyala§madan sonra 350°C-dan yuxari qaynayan fraksiya (M-10) ayrilmi§dir, onun özlülük indeksinin 102-a qadar artmasi mü§ahida olunub (§akil 1).
Yüngül fraksiyalar (240°C qadar, 240-350°C) a-olefinlarin avazina istifada olunub 1:2 nisbatinda götürülüb. Alinan yagin 9iximi 54,1%, Öi 78,9 olub.
Alkilatin geni§ fraksiyasinin (350-450°C) 2 marhalada okten-1 ila katalitik 9evrilmasi aparilmi§ va yagin Öi -96,9-a qadar artdigi qeyda alinmi§dir (II variantda göstarilmi§dir).
§akil 1 (I, II, III variant). Yag fraksiyasindan yuksak Oi baza yaginin alinmasi sxemlari Eyni zamanda xammalin, yani yag fraksiyasinin rafinati (Oi-53) a-olefinlarla (1:2 nisbatinda) i§lanib va katalitik 9evrilmanin naticalari cadval 3-da gostarilib. Alinan yag fraksiyasinin 100°C-da kinematik ozluluyu 10,62 mm2/s, Oi - 102 va 9iximi prosesa gora 41,7%-dir.
Qirmaki yataginin neftli torpagindan ekstrksiya usulu ila ayrilmi§ uzvi hissa alkilla§madan avval va sonra adsorbsiya usulu ila muxtalif fraksiyalara - naften-parafin, aromatik va qatran fraksiyalarina ayrilib. A§agida xammaldan va alkilla§madan sonra alinan fraksiyalarin karbohidrogenlarinin 9iximlari (%-la) gostarilib.
Xammal Alkilla§madan sonra
Naften-parafin 11,28
Aromatik karbohidrogenlar, 79,18
o cumladan 88,48
agir aromatika va qatranlar 9,30
GOrunduyu kimi a-olefinlarla alkilla§madan sonra alinan yag fraksiyasinin asasini (66%) naften-parafin karbohidrogenlari ta§kil edir.
4 sayli cadvalda Qirmaki neftli torpaq numunasindan ekstraksiya usulu ila alinmi§ va a-olefinlarla alkilla§mi§ uzvi hissanin muxtalif fraksiyalarinin (naften-parafin, aromatik va qatran fraksiyalari) struktur xarakteristikalari (PMR-spektroskopiya usulu ila) gostarilib.
Cadval 4
Qirmaki yataginin neftli torpagindan ekstrksiya usulu ila alinmi§ va a-olefinlarla alkilla§mi§ muxtalif fraksiyalarin (naften-parafin, aromatik va qatran fraksiyalari) struktur parametrlari
Fraksiyalar Hidrogenin struktur qruplar uzra paylanmasi, % Aromatiklik
Ha Ha Hp* Hy daracasi fa
Naften-parafin - - 55,4 (9,5) 35,1 -
Aromatik 5,4 5,9 51,1 (10,7) 26,9 0,240
Qatran 3,9 4,3 49,2 (10,8) 31,8 0,180
* Motariza arda naften strukturlarinin nis bi payi gostarilib.
Belalikla demak olar ki, oliqoalkilla§madan sonra yag fraksiyasinin tarkibinda naften-parafin karbohidrogenlarinin ustunluk ta§kil etmasi, umumilikda aromatik strukturlarda karbon atomlarinin nisbi payinin kaskin azalmasi ila alaqadardir.
9D9BiYYAT StYAHISI
1. Самедова Ф.И., Гасанова Р.З., Алиева В.М., Кадымалиева Н.З., Ахмедбекова С.Ф. Получение высокоиндексного масла на основе органической части нефтенасыщенных песков Азербайджана. // Химия и технология топлив и масел, 2009, №3, с.39-41.
2. Надиров С.Г., Алиев Р.М. К изучению углеводородного сырья битумонасыщеных пород в Азербайджане. / Материалы Всесоюзного совещания по комплексной переработке и использованию нефтебитуминозных пород. Алма-Ата, Наука 1982, с.73-75.
3. Самедова Ф.И., Наджафова Г.Н., Алиев В.Н. Направления переработки органической части нефтенасыщенных песков Азербайджана. // Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1995, №56, с.60-64.
4. Мамедалиев Г.А., Азизов А.Н., Алиев А.В., Гасанов А.И. Исследование продуктов олигоалкилирования бензола (толуола) этиленом. // Нефтехимия, 1988, т.28, №4, с.484-490.
66,00 6,74 34,00 27,26
