CC BY
423
УДК 665.61.033
А. Ф. Ахметов, Е. В. Копытина, А. Н. Колобов
* < I » | I » гр
Свойства нефтеи Талаканского месторождения и полученных нефтепродуктов
Уфимский государственный нефтяной технический университет 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; тел. (347) 243-11-39
Исследованы пробы нефти Талаканского месторождения, при первичной переработке которой были получены товарные нефтепродукты: реактивное топливо ТС-1, дизельное топливо, мазут. Предложена схема по переработке Талаканской нефти.
Ключевые слова: Талаканская нефть, углеводороды, меркаптаны, фракция, первичная переработка нефти.
Талаканское нефтегазовое месторождение, на базе которого создается целый комплекс по добыче и переработке нефти, является одним из крупнейших месторождений Якутии. Месторождение, расположенное в юго-западной части Республики Саха было открыто в 1987 г. 2.
Извлекаемые запасы углеводородного сырья на Талаканском месторождении составляют 115 млн т нефти и 47 млрд. м3 газа. Это составляет примерно 27.2% от всех извлекаемых запасов нефти Западной Якутии. Помимо того, месторождение имеет существенные положительные параметры: нефть залегает на небольшой глубине, до 1200 м, что бывает довольно редко '.
Одним из существенных недостатков Талаканского месторождения является его удаленность и отсутствие инфраструктуры. В настоящее время нефть, полученная в ходе опытно-промышленной эксплуатации, по временному полевому трубопроводу поступает в поселок Витим (Ленский улус), далее по Лене до Усть-Кута. В зимний период нефтепровод временно не работает в связи с крайне низкими температурами 1.
На территории республики Саха отсутствуют нефтеперерабатывающие заводы, позволяющие получить мазут в качестве котельного топлива, вследствие чего предприятия жилищно-коммунального хозяйства в качестве котельного топлива используют нефтяное котельное топливо (сырую нефть). Специфика использования мазута как котельного топлива в условиях Якутии заключается в том, что с учетом суровых климатических условий
республики для его использования требуются специальные емкости с подогревом для выкачки и транспортировки топлива 3.
По своим техническим характеристикам Талаканская нефть относится к марке Brent и обладает уникальной особенностью, имеющей определяющее значение при выборе поставщика нефти для нужд Республики Саха (Якутия): ее температура застывания равна -48 оС 3
В пробах добываемой нефти практически отсутствует пластовая вода, количество механических примесей незначительно. По содержанию смол и асфальтенов Талаканские нефти несколько отличаются от западно-сибирских и могут быть отнесены к смолистым, а по содержанию парафинов они не являются уникальными. По массовому содержанию серы проанализированные нефти относятся к малосернистым (до 0.60%), максимальное массовое содержание серы меркаптановой — 0.02%, что более чем в 10 раз меньше, чем в нефтях Башкирии и Татарии. Содержание солей в пробах увеличивается с 24 до 500 мг/дм3, иногда достигает 1500 мг/дм3 2.
Так как в нефтях Талаканского месторождения содержатся в основном хлориды кальция и магния, при их подогреве в присутствии даже следов воды происходит гидролиз хлоридов с выделением сильного коррозионного агента — хлористого водорода. Именно присутствие хлористого водорода является основной причиной коррозионных процессов, вызывающих осложнения при подготовке, хранении, перекачке и переработке нефти Та-лаканского месторождения 2.
Таким образом, повышенная коррозионная активность нефти Талаканского месторождения обусловлена не наличием в ней низкомолекулярных меркаптанов, а специфическим составом солей, способных при гидролизе выделять хлористый водород. Эти особенности состава и свойств нефтей должны быть учтены в процессах их промысловой подготовки и дальнейшей переработки 2.
Дата поступления 26.02.07
Башкирский химический журнал. 2007. Том 14. №4
С целью разработки схемы первичной переработки нефти Талаканского месторождения были произведены разгонки нефти на установке АРН-2, с целью построения ИТК и исследования фракций (рис. 1).
Исследования фракций, полученных из продуктов первичной переработки фракций нефти Талаканского месторождения, проводились в сравнении с моторными топливами, компонентами моторных топлив, котельными топливами и сырья для установок коксования и производства битумов. Нефть Талаканского месторождения является легкой (плотность при 20 оС — 842 кг/м3) и малосернистой (содержание серы 0.5% мас.).
Анализ полученных данных показывает, что исследуемый образец нефти характеризуется достаточно высоким содержанием легких фракций, выкипающих до 200 оС — 24.48% мае., содержание дистиллятных фракций, выкипающих до 350 оС, составляет 52.91% мас.
Для бензиновой фракции (28 — 200 оС) было определено давление насыщенных паров — 47 кПа и октановое число (ОЧ ММ = 73.8) на октанометре АК-3Б (табл. 1).
Фракция 28 — 200 оС не удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 51105-97 по детонационной стойкости. Но при добавлении октанопо-вышающих добавок (МТБЭ, концентрат ароматических углеводородов) может быть использован как автобензин марок Нормаль-80 и Регуляр-91.
Определены температуры застывания различных фракций, которые могут быть использованы как товарное дизельное топливо (табл. 2).
Проведенными исследованиями установлено, что фракции, выкипающие до 350 оС являются малосернистыми — содержание серы не превышает 0.189% мас. Фракция 140 — 230 оС является малосернистой (содержание серы не превышает 0.047% мас.) и характеризуется низкой температурой застывания —55 оС. Следует отметить, что из исследованной нефти может быть получено реактивное топливо марки ТС-1, удовлетворяющее требованиям ГОСТ 10227-86 (табл. 3 и 4).
Различные фракции, которые могут быть использованы как дизельное топливо, характеризуется оптимальными значениями плотности и кинематической вязкости при 20 оС
Характеристика нефти
1,60
1,55
1,50
1,45
1,40
1,35
1,'С; М 600
550
ад
450
■ ИЛ)
350
250
200 150
У с
/
пГ / /
/
/
у
ИТК м
жег.
) / У /
5 ! А С
V
0 о 20 3 0 40 50 6 0 70 80
>,850
1,800
5, % масс.
),750
1,700
},650
0,3
0,2
Выход, % масс.
Рис. 1. ИТК Талаканской нефти
Основные показатели качества фракции 28 - 200 оС
-60
Таблица 1
Показатели качества Фракция 28 - 200 оС Норма на бензин по ГОСТ Р 51105-97
Выход на нефть, % мае. 24.48
Октановое число моторным методом 73.8 не менее 76
Плотность при 20 оС, кг/м3 743 725 - 780
Давление насыщенных паров, кПа 47 не более 66.7
Содержание серы, % мас. 0.018 не более 0.05
и содержанием серы, не превышающем 0.189% мас.
Фракция 140 — 300 оС из исследуемой нефти удовлетворяет требованиям ГОСТ 305-82 на зимнее дизельное топливо для умеренной климатической зоны. А с добавлением депрес-сорных присадок может использоваться как зимнее дизельное топливо для холодной климатической зоны.
Следует отметить, что фракция 180 — 350 оС из исследуемой нефти удовлетворяет требованиям ГОСТ 305-82 на летнее дизельное топливо (табл. 5).
Для изучения свойств газойлевых фракций образец нефти Талаканского месторождения был разогнан на две фракции со следующими пределами выкипания: 350 — 400 оС,
Таблица 2
Температуры застывания фракций
Фракция 140230 150250 140300 140320 140350 180320 180350 200300 200350 230320 230350
t , оС застыв' -55 -52 -40 -33 -29 -27 -26 -25 -24 -20 -18
Таблица 3
Основные показатели качества фракции 140 - 230 оС
Показатели качества Фракция 140 - 230 оС Норма на ТС-1 по ГОСТ 10227-86
Выход на нефть, % мае. 14.59
Плотность при 20 оС, кг/м3 775 не менее 775
Температура начала кристаллизации, оС -55 не выше -55
Содержание серы, % мае. 0.047 не более 0.25
Содержание аренов, % мас. 5.8 не более 22
Показатель преломления при 20 оС 1.4253
Таблица 4
Основные показатели качества фракции 140 - 300 оС
Показатели качества Фракция 140 - 300 оС Норма на ЗДТ по ГОСТ 305-82
Выход на нефть, % мае. 27.07
Плотность при 20 оС, кг/м3 798 не более 840
Температура, оС:
— застывания -42 не выше -35 (-45)
— вспышки в закрытом тигле 84 не ниже 35
Вязкость кинематическая при 20 оС, м2/с 3.41 1.8-5.0
Содержание серы, % мас. 0.084 не более 0.20
Таблица 5
Основные показатели качества фракции 180 - 350 оС
Показатели качества Фракция 180 - 350 оС Норма на ЛДТ по ГОСТ 305-82
Выход на нефть, % мае. 28.99
Плотность при 20 оС, кг/м3 817 не более 840
Температура, оС:
— застывания, -26 не выше -5
— вспышки в закрытом тигле 98 не ниже 40
Вязкость кинематическая при 20 оС, м2/с 5.64 3.0 - 6.0
Содержание серы, % мас. 0.164 не более 0.20
400 — 440 оС. В табл. 6 приведена характеристика этих фракций.
Установлено, что дистиллятные масляные фракции характеризуются довольно невысокими значениями плотности (875—886 кг/м3), высокими температурами застывания (от 0 до 15 оС).
Данные фракции можно использовать как малосернистый топочный мазут М 40 или при добавлении депрессорных присадок ВЭС-407 и ВЭС-488 как флотские мазуты марок Ф-5 и Ф-12.
Остаток разгонки — фракция, выкипающая выше 440 оС (табл. 7), может являться малосернистым сырьем для производства нефтяных битумов и кокса.
Также остаток (фракция 440 оС +) при разбавлении газойлевыми фракциями (350—440 оС) можно использовать как малосернистый топочный мазут М 100.
Учитывая недостатки Талаканского месторождения, целесообразнее осуществлять первичную переработку нефти на мини-установке, расположенной вблизи с добычей. В связи с повышенной коррозионной активностью нефти, благодаря присутствию в ней хлористого водорода, в установке необходимо предусмотреть блок ЭЛОУ. В проектируемой установке по переработке нефти Талаканского месторождения с получением таких товарных нефтепродуктов как реактивное топливо ТС-1, дизельное топливо, топочный мазут, достаточно предусмотреть атмосферный блок, наличие вакуумного блока не обязательно.
Характеристика газойлевых фракций
Таблица 6
Наименование показателей Пределы выкипания фракций, оС
350-400 400-440
Выход на нефть, % мас. 10.93 11.41
Плотность при 20 оС, кг/м3 875 886
Вязкость кинематическая, м2/с:
- при 50 оС 15.56 52.90
- при 100 оС 3.43 11.21
Содержание серы, % мас. 0.272 0.405
Температура застывания, оС 0 15
Таблица 7
Характеристика остатка нефти Талаканского месторождения
Коксуемость по Кондратсону Условная вязкость при 80 оС, оВУ Содержание серы, % мас. Температура застывания, оС
9.44 25.4 1.082 18
Литература
1. http://www.strana.ru/print/49123.html. Справка о Талаканском месторождении.— Пресс-служба НК «ЮКОС», 20 апреля 2001.
2. Гончаров И. В., Новикова Н. В., Сухова И. И. и др. // Нефтяное хозяйство.- 2002.- № 12.- С. 111.
3. http://ufas/ykt.ru/market/atr201004.htm. Анализ рынка поставки нефтяного топлива в Республике Саха (Якутия). - Управление Федеральной антимонопольной службы по республике Саха (Якутия).
