Физико-химические методы исследования нефтяного шлама

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Западно-Казахстанский аграрно-технический  университет

имени Жангир хана

 

Машиностроительный факультет

 

                                                                                         «Утверждаю»

                                                                                   Заведующая     кафедрой

                                                                                     «Химия   и    химическая

                                                              технология»  

                                                                                         _______   _______________

                                                                              (подпись)        (Ф.И.О)

 

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

по дисциплине «Химия и физика органических веществ»

 

СТУДЕНТ__________________________________________________________

                                                                  (Ф.И.О.)

КУРС_____________________                             ГРУППА__________________

 

ТЕМА РАБОТЫ_____________________________________________________

___________________________________________________________________

 

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

 

 

 

 

Задание принял к исполнению «_____»   ______________________      20 __ г.

Студент  ______________  ____________________________________________

                     (подпись)                                       (Ф.И.О.)

Срок выполнения работы «____»   ______________________     20__ г.

Руководитель  курсовой работы __________  _____________________________

                                                        (подпись)                         (Ф.И.О.)

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Западно-Казахстанский  аграрно-технический университет

имени Жангир хана

 

 

 

Кафедра «Химия и химическая технология»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Химия и физика органических веществ»

Тема: Физико-химические методы исследования нефтяного шлама

 

                               

 

 

 

 

                                                                 Подготовил(а): студент_______________

 

                                                                 Группа ______________ курс__________

 

                                                                 Проверил: ________________________

 

                                                                  Дата защиты: «____» __________ 20__ г.

 

                       Оценка________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уральск, 20__

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация ……………………………………………………………………….

Нормативные ссылки …………………………………………………………...

Введение …………………………………………………………………………

1 Нефтяные шламы .………………………………………………………….

1.1 Виды нефтяных шламов……………………………………………………

1.2 Образование нефтяных шламов ………………………………………...

1.3 Переработка нефтяных шламов …………………………………………...

1.4 Удаление нефтяного шлама из резервуаров ………………………………

1.5 Система предварительной обработки шлама …………………………….

1.6 Химическая дозирующая система ………………………………………...

1.7 Трёхфазный горизонтальный декантатор ………………………………...

1.8 Способ обработки и утилизации нефтяных шламов……………….

2 Экспериментальная  часть ………………………………………………….…

2.1 Определение содержания воды в нефтяном шламе

2.2 Метод определения механических примесей …………………………….

2.3Определение содержания ароматических углеводородов весовым методом…….

2.4 Определение кинематической вязкости

Заключение  ……………………………………………………………………....

Список использованной литературы …………………………………………..

Приложения 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

Данная курсовая работа на тему: «Физико-химические методы исследования нефтяного шлама» выполнена согласно заданию и состоит из следующих разделов: введения, литературного обзора, экспериментальной части, заключения и списка  использованной литературы.

В литературном обзоре анализированы данные по нахождению, образованию, удалению и переработке нефтяного шлама по  отечественным и зарубежным литературным источникам.  В экспериментальной части с помощью лабораторных исследований определены состав и свойства анализируемого нефтяного шлама.   

Данная курсовая работа содержит …. страниц, 2 таблицы, 4 рисунка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормативные ссылки

 

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

ГОСТ 12.2.033-88 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования.

ГОСТ 2517-95. Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб.

ГОСТ 33-2000. Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости.

ГОСТ 6370-93. Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод  определения механических примесей.

ГОСТ 2477-65. Нефтепродукты. Метод определения содержания воды.

ГОСТ 33-2000. Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости.

ГОСТ 12329-77. Нефтепродукты и углеводородные растворители. Метод определения анилиновой точки и ароматических углеводородов.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

 

При добыче, транспортировке  и переработке нефти происходит образование и накопление нефтяных шламов. В самом общем виде все нефтяные шламы могут быть разделены на три основные группы в соответствии с условиями их образования: грунтовые, придонные и резервуарного типа. Первые образуются в результате проливов нефтепродуктов на почву в процессе производственных операций, либо при аварийных ситуациях. Придонные шламы образуются за счет оседания нефтяных разливов на дно водоемов, а нефтяные шламы резервуарного типа – при хранении и перевозке нефтепродуктов в емкостях разной конструкции.

В наиболее упрощенном виде нефтяные шламы представляют собой многокомпонентные устойчивые агрегативные физико-химические системы, состоящие главным образом, из нефтепродуктов, воды и минеральных добавок (песок, глина, окислы металлов и т.д.). Главной причиной образования нефтяных шламов является физико-химическое взаимодействие нефтепродуктов в объеме конкретного нефтеприемного устройства с влагой, кислородом воздуха и механическими примесями. В результате таких процессов происходит частичное окисление исходных нефтепродуктов с образованием смолоподобных соединений. Попадание в объем нефтепродукта влаги и механических загрязнений приводит к образованию водно-масляных эмульсий и минеральных дисперсий. Поскольку любой шлам образуется в результате взаимодействия с конкретной по своим условиям окружающей средой и в течение определенного промежутка времени, одинаковых по составу и физико-химическим характеристикам шламов в природе не бывает [1].

Актуальность  темы. Производственная деятельность нефтеперерабаты-

вающих и  нефтегазодобывающих предприятий  неизбежно оказывает техноген-

ное воздействие  на объекты природной среды, поэтому  вопросы охраны окру-

жающей среды и рационального использования природных ресурсов имеют

важное значение. Одним из наиболее опасных загрязнителей  практически всех

компонентов природной  среды - поверхностных и подземных  вод, почвенно-

растительного покрова, атмосферного воздуха- являются нефтешламы.

В настоящее  время перестройка структуры  производства НПЗ направлена

в сторону развития безотходных природоохранных технологий, приоритет в

финансировании  получают проекты, в соответствии с  которыми минимизиру-

ется количество нефтеотходов, или они повторно и с выгодой используются .

Поэтому известные  на сегодняшний день практические разработки по техноло-

гии утилизации нефтяных шламов, как отечественных, так и зарубежных фирм,

в основном направлены на выделение и утилизацию нефти  и нефтепродуктов.

Оставшаяся  после этого сточная вода и  твёрдая или полужидкая масса, насы-

щенная химреагентами  и углеводородами, практически не утилизируются, хотя

по токсичности  являются более опасными для окружающей среды.

Поэтому только комплексная переработка и использование отходов в ка-

честве вторичного сырья обеспечивают сохранение природных  ресурсов. При

этом резко  снижается уровень загрязнения  окружающей среды. [2]    

Цель исследования – физико-химическими методами исследовать нефтяной шлам в лабораторных условиях.

Задача - определить и установить физико-химические характеристики анализируемого нефтяного шлама ниже перечисленными способами:

- понять типы  и сущность происхождения нефтяного  шлама, изучить методы его обработки  и утилизации.

- экспериментальными методами определить физико-химические состав и свойства нефтяного шлама.

- в лабораторных  условиях определить качественный  и количественный состав нефтяного  шлама.                                              

Объектом исследования являются нефтяные шламы, накапливаемые в амбарах, которые представляют собой сложную многофазную гетерогенную среду из смеси окисленных углеводородов (смол, асфальтенов, парафина), песка, растительного слоя земли, воды, солей, различных химических реагентов, использованных в процессах добычи, сбора и подготовки товарной нефти. Накопление и хранение нефтесодержащих шламов в амбарах происходит в течение многих лет. Они занимают существенные площади земли, создают серьезную угрозу окружающей среде, так как проникают в почву, попадают в источники воды, испаряются в атмосферу и являются причиной потери значительного количества углеводородного сырья.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Нефтяные шламы

 

Нефтяные шламы - это устойчивые многокомпонентные агрегатные физико-химические системы, состоящие из нефтепродуктов, минеральных примесей и воды. Причина возникновения нефтяных шламов, это физико-химическое взаимодействие нефти или нефтепродуктов с кислородом, влагой и механическими примесями, в отдельно взятой среде.

 

1. Виды нефтяных шламов

 

В процессе производственной деятельности при добыче, переработки  нефти – сырца, транспортировке  образуются нефтяные шламы. В результате взаимодействия с условиями окружающей среды образуется любой шлам и в течение какого-либо промежутка времени одинаковых по физико-химическим характеристикам и составам в природе шламов не бывает.

При многообразии нефтяных отходов (в обобщенном виде) нефтяные шламы могут быть подразделены на три группы согласно условиям их образования:

- Грунтовые (образуются в случаях пролива нефтепродуктов и сырой нефти на почву в процессе производства или аварийных ситуациях).

- Придонные (образуются при оседании разливов нефти на дне водоема).

- Резервуарного типа (образуются при перевозке нефтепродуктов и хранения в емкостях различной конструкции).

- Нефтяные шламы, которые образуются в процессе добычи нефти, являются отдельной группой. Выходящая на поверхность земли из нефтяного пласта (так называемая «дневная поверхность») нефть содержит воду, взвешенные частицы горных пород, растворенные в ней газы и соли. Сырой нефтью называют – нефть, получаемую непосредственно из скважин, которая транспортируется сразу в ближайшие центры переработки нефти. Однако добываемая нефть, в большинстве случаев, проходит промысловую подготовку, зачастую она предназначена для экспорта или для транспортировки на нефтеперерабатывающие заводы, находящиеся в отдаленных от места добычи районах. Все эти примеси вызывают серьезные затруднения при перевозке и переработке нефтяного сырья, коррозию оборудования. Перед транспортированием сырая нефть проходит этап подготовки: из нее удаляется большое количество механических примесей, вода, выпавшие твердые углероды и соли. Впоследствии вода снова закачивается в нефтяной пласт для поддержания давления, а механические примеси с нефтью превращаются в нефтяной шлам.

 

1.2 Образование нефтяных шламов

 

В результате физико–химического взаимодействия нефтяных продуктов в объеме нефтеприемного устройства с влагой, механическими примесями, кислородом воздуха и с материалом резервуарных стенок происходит образование так называемых резервуарных нефтешламов. В результате данных процессов происходит окисление нефтепродуктов и приводит к образованию смолоподобных соединений и коррозии (ржавления) стенок резервуара.