Исследование превращения смолисто-асфальтеновых компонентов вакуумного остатка тяжёлой нефти в термических процессах

Цель работы – исследование превращения смолисто-асфальтеновых компонентов вакуумного остатка тяжелой нефти в термических процессах, установление влияния инициирующей добавки окислительно-восстановительного типа на ocнове феррocфер энергетических зол в процессе термолиза мазута тяжёлой парафинистой нефти на выход светлых фракций (НК – 350 oC) и состав смолисто-асфальтеновых компонентов.

Введение……………………………………………………………………………………………………… 13
1.Особенности химического состава тяжелых нефтей ………………………………….. 14
2.Основные способы переработки тяжелого нефтяного сырья………………………. 16
2.1 Замедленное коксование ……………………………………………………………………… 16
2.2 Висбрекинг………………………………………………………………………………………….. 18
2.3 Термический крекинг ………………………………………………………………………….. 19
2.4 Каталитический крекинг ……………………………………………………………………… 22
3.Оксиды железа и их свойства ……………………………………………………………………. 25
3.1 Гематит, магнетит и маггемит, их свойства и структура……………………….. 26
4. Экспериментальная часть…………………………………………………………………………. 31
4.1 Объект и методы исследования …………………………………………………………… 31
4.2 Результаты проведенного исследования ………………………………………………. 37
5. Раздел “Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение” …………………………………………………………………………………….. 49
5.1 Предпроектный анализ ………………………………………………………………………… 49
5.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 49
5.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………………………………………. 50
5.1.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………… 52
5.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………… 55
5.2 Инициация проекта ……………………………………………………………………………… 56
5.2.1 Цели и результаты проекта …………………………………………………………….. 57
5.2.2 Организационная структура проекта………………………………………………. 58
5.2.3 Ограничения и допущения проекта ………………………………………………… 59
5.3 Планирование научно-исследовательских работ ………………………………….. 59
5.3.1 Иерархическая структура работ проекта…………………………………………. 59
5.3.2 План проекта …………………………………………………………………………………. 60
5.4 Бюджет научного исследования …………………………………………………………… 61
5.4.1 Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (за вычетом
отходов)…………………………………………………………………………………………………. 62
5.4.2 Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ62
5.4.3 Основная заработная плата исполнителей ………………………………………. 63
5.4.4 Дополнительная заработная плата исполнителей ……………………………. 65
5.4.5 Отчисления на социальные нужды …………………………………………………. 66
5.4.6 Накладные расходы ……………………………………………………………………….. 67
5.5 Организационная структура проекта ……………………………………………………. 67
5.5.1 План управления коммуникациями проекта……………………………………. 68
5.5.2 Реестр рисков проекта ……………………………………………………………………. 68
5.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности ……………………………………………. 69
5.6.1 Оценка абсолютной эффективности исследования …………………………. 69
5.6.2 Оценка сравнительной эффективности исследования……………………… 74
6. Раздел «Социальная ответственность» ……………………………………………………… 78
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 78
6.1.1 Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны)
правовые нормы трудового законодательства…………………………………………. 78
6.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ………. 80
6.2 Производственная безопасность ………………………………………………………….. 81
6.2.1 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования …………………………………………………………………………………………. 81
6.2.2 Анализ вредных и опасных факторов, которые могут возникнуть при
внедрении разработки на производстве ………………………………………………….. 84
6.2.2.1 Механические опасности …………………………………………………………….. 84
6.2.2.2 Термические опасности……………………………………………………………….. 85
6.2.2.3 Электробезопасность…………………………………………………………………… 85
6.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………… 87
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 89
6.5 Выводы по разделу ……………………………………………………………………………… 90
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 91
Список литературы ……………………………………………………………………………………… 92
Приложение A …………………………………………………………………………………………….. 98
Приложение В……………………………………………………………………………………………. 110
Приложение C……………………………………………………………………………………………. 112

1. Установлено, что введение ФС существенно не влияет на выход
топливных фракций (НК – 360 °С), но позволяет почти в два раза снизить
суммарный выход смолисто-асфальтеновых компонентов и увеличить
суммарный выход фракций с температурой кипения более 360 °С.
2. В смолисто-асфальтеновых компонентах продуктов термолиза
заметно снижается молекулярная масса, количество структурных блоков и доля
боковых алифатических цепочек.
3. Введение ФС приводит к образованию асфальтенов с более высокой
молекулярной массой и большим количеством ароматических циклов в
структуре в сравнении с асфальтенами, выделенными из продуктов термолиза
без ФС.
4. В смолах, выделенных из продуктов термолиза полученных в
присутствии ФС заметно увеличивается количество нафтеновых циклов и при
этом сокращается количество атомов углерода в парафиновых структурах.
Увеличение числа нафтеновых циклов объясняется реакциями циклизации с
участием олефиновых соединений (реакция Дильса – Альдера). Сокращение
количества парафиновых структур и количества гетероатомов объяснятся
деструкцией мостиковых соединений R – S – S-.
4. Таким образом, показано, что в ходе термолиза в присутствии ФС
заметно меняются качественные и количественные характеристики смолисто-
асфальтеновых компонентов, что может положительно сказываться на
потребительских характеристиках получаемых продуктов, таких как вязкость и
температура застывания.