Исследование состава и структуры смолисто-асфальтеновых продуктов термолиза нефтяных масел различного состава

На данный момент тема по превращению масляных компонентов весьма ограничена и не позволяет оценить влияние состава масел на строение генерируемых ими САВ, что является важнейшей фундаментальной задачей для оптимизации технологий переработки тяжелых нефтей. В данной работе изучено влияние состава масел нефтей различного состава на образование смолисто-асфальтеновых веществ. Показано, что наличие гетероатомных компонентов способствую большому образованию смол в термическом превращении, структура которых имеет большое содержание ароматических соединений.

Введение…………………………………………………………………………………………………………………………….. 11
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ……………………………………………………………………………………………. 13
1.1 Общие сведения о тяжелых нефтях: запасы, физико-химические свойства,
классификация …………………………………………………………………………………………………………….. 13
1.2 Особенности химического состава тяжелых нефтей ………………………………………………… 16
1.3 Современные представления о высокомолекулярных компонентах нефти ……………….. 19
1.4 Преобразования высокомолекулярных компонентов нефти в термических процессах 26
2 Объекты и методы исследования…………………………………………………………………………………… 31
2.1 Объекты исследования …………………………………………………………………………………………… 31
2.2 Методика выделения и разделения исходных масел ………………………………………………… 32
2.3 Методика проведения термолиза масел и разделения образующихся продуктов ………. 34
2.4 Физико-химические методы исследования исходных масел и продуктов их термолиза36
3 Результаты и их обсуждение …………………………………………………………………………………………. 38
3.1 Характеристика исходных масел …………………………………………………………………………….. 38
3.2 Состав продуктов термолиза …………………………………………………………………………………… 40
3.3 Особенности структуры продуктов термолиза масел……………………………………………….. 44
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ………………………………………………………………………………………………… 51
4.1. Предпроектный анализ ………………………………………………………………………………………….. 51
4.2 Инициация проекта ………………………………………………………………………………………………… 60
4.3. Планирование управления научно-техническим проектом ……………………………………… 62
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и
экономической эффективности исследования ………………………………………………………………. 71
5 Социальная ответственность…………………………………………………………………………………………. 75
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………………………….. 75
5.2 Производственная безопасность ……………………………………………………………………………… 77
5.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………………………………… 88
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………………………… 89
Заключение …………………………………………………………………………………………………………………….. 95
Приложение A ………………………………………………………………………………………………………………….. 104

Исследованы термические превращения масел тяжелых нефтей
различного химического состава и на основании полученных данных сделаны
следующие выводы:
1. Продуктами термолиза асфальтенов являлись масла, газы, смолы,
асфальтены и кокс.
2. Разница в составе получаемых продуктов обусловлена исходными
составами масел. Так масел, содержащих в своем составе большое количество
гетероатомов и ароматических соединений, способствует большие выходы
смол и не сильно значительные выходы асфальтенов. Предположено, что в
основе образования смол лежит высокое содержание гетероатомных
соединений. Вероятно, образование асфальтенов в термических превращениях
обусловлено большим содержанием полициклических ароматических структур,
которых было не достаточно для образования асфальтенов в термолизе ИМ2.
3. В газообразных продуктах преобладающее содержание занимают
алкановые УВ а также, присутствует небольшое содержанием алкеновых УВ,
образование которых обусловлено реакциями разрыва связей С-С.
4. Все смолы, выделенные из продуктов термолиза масел, обогащены
гетероэлементами (S и N), причем их содержание в продуктах термолиза
превышает содержание в исходных маслах.
5. Смолы (С1) термолиза Русских масел обладают средним
содержанием ароматических фрагментов, по сравнению с другими смолами, с
большим содержанием моноароматических фрагментов, включающих группы
сульфоксидов и большое содержание кислородсодержащих групп;
6. Смолы С2 также характеризуются ароматичесескими структурами,
имеющими в своем составе большое количество моноароматических
фрагментов в большей степени, чем би- и триароматических, также для
структуры смол характерны большое содержание алифатических и алкановых
фрагментов, малая разветвленность и большое наличие сульфоксидных групп;
7. Термолиз масел обладающих высоким содержанием насыщенных и
полиароматических структур способствует образованию асфальтенов с низкой
поликонденсированностью. Термолиз масел имеющих равное содержание
насыщенных и моно- би – и триароматических структур в исходных
способствует образованию асфальтенов имеющих в своей структуре больше
алифатических и алкановых фрагментов и имеющих большую разветвленность,
по сравнению с асфальтенами, полученными термолизами других масел.