بررسی نفت و اهمیت آن

تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن در 56 صفحه ورد قابل ویرایش

بررسی نفت و اهمیت آن

مقدمه

نفت خام مایعی است كه از تعدادی هیدروكربن و مقداری تركییات گوگردی اكسیژن دار، ازته و مقدار كمی تركیبات معدنی و فلزات تشكیل شده است . تركیبات مختلف نفت خام بنا به موقعیت محلی میدان نفتی و زمان تشكیل آن و حتی بنا به ژرفای منبع مـتغیرند .

در یك جزوه نفتی همراه نفت خام همواره مقداری گاز ، آب و نمك و شن و ماسه وجود دارد كه این مواد بر اساس چگالی روی هم انباشته می گردند . نحوة قرار گرفتن آنها بدین شكل است كه در زیر یك لایة غیر قابل نفوذ ابتدا آب و نمك ، سپس نفت خان .و بر روی آن گازها قرار دارند .

نفت خام پس از استخراج به واحد بهره برداری انتقال داده شده كه در این واحد  نفت خام را با عبور از جدا كننده ها و كاهش تدریجی فشار ، از گاز همراه با آن عاری می سازند . سپس در واحد نمك زدایی ، آب و نمك ، شن و ماسة آن را جدا ساخته و در صورت ترش بودن نفت خام ( حاوی گازهای اسیدی مانند  ،  ، RSH و …. ) آن را در استریپرها    با یك گازشیرین تماس داده و  را جدا می كند كلیة این اعمال بر ای جلوگیری از خوردگی تجهیزات پالایش می باشد.

طراحی پالایشگاه را بر اساس اجزاء تشكیل دهنده نفت خام مورد استفاده صورت می گیرد . در ضمن با افزایش مدت زمان استخراج از یك حوزة نفتی كیفیت نفت تغییر كرده و به طور معمول مقدار گوگود و  آن افزایش می یابد . در نتیجه با تغییر خوراك پالایشگاه نیاز است كه شرایط عملیاتی تغییر كند كه این تغییرات بر اساس نتایج حاصل از ارزیابی نفت خام صورت می گیرد.

2 ـ واحد ارزیابی نفت خام

هدف از انجام كلیه آرمایشات در واحد ارزیابی نفت خام ، ارزیابی و تعیین مشخصات نقت خام های ایران و كشورهای همسایه كه برای امور صادرات و طراحی پالایشگاهها مورد استفاده قرار می گیرد ، است .

از جمله كارهای این واحد ، تقطیر نفت خام و بدست آوردن فرآورده های سبك تا سنگین كه به ترتیب حلالها و بنزین و نفت سفید و گازوئیل و روغنها می باشند كه مشخصات فیزیكی و شیمیایی و ترمودینامیكی آنها مطابق روشهای استاندارد انجام می شود و همچنین حلالهای نفتی مورد نیاز صنایع در این واحد ساخته می شود.

تواناییهای این واحد علاوه بر موارد فوق در خصوص قسمتهای استاندارد به شرح زیر می باشد:

1.    1.    تقطیرهای ASTM و IP جهت تهیة برشهای كوتاه و تعیین نقاط جوش و تحت خلاء تا 001/0 میلی باد و تا نفاط جوش حدود 800 .
2.       2.        تعیین دانسیته ، وزن مخصوص ، گوگرد ، اسیدیته و گرانروی مایعات ، گازها و جامدات.
3.       3.        تعیین مقدار هیدروكربنتهای آروماتیكی ، نفتینكی، الفینی و پارافینی ( نرمال رایزو)
4.    4.    تعیین وزن مولكولی ،‌ فشار بخار ، باقیمانده ، كربن ، مقدار واكس و نقطة ذوب آن و خاكستر در نفت خام و فرآوردها
5.       5.        تعیین مقدار نمك، آب و رسوبات در نفت خام .
6.       6.        تعیین اندازه ذرات جامد معلق در مایعات و غلظت آنها.
7.       7.        تعیین ضریب رسانش ، PH‌ ، ارزش حرارتی ، مقاومت اكسیداسیون مایعات .
8.    8.    تصفیه روغن های خام و تعیین پارامترهای كنترل كیفیت بخصوص اندیس گرانروی ، قسمت رنگ فرآورده ها و نمرة برومین .
9.    9.    تعیین عددستان ، اندیش دیزل ، نقطة آنیلین ، نقطة آتش گیری ،‌ نقطة اشتعال ، نقطة ابری شدن ، نقطه انجماد ، نقطة ریزش و دمای بسته شدن فیلتر گازوئیل بر روی سوختهای نفت سفید و دیزل.
10.    10.      تست نوار خوردگی مس ، نقره ، خوردگی فلزات بر روی سوختها و ضدیخ.

معمولاً هر پالایشگاه دارای یك آزمایشگاه كنترل كیفیت است كه در آنها آزمایشهایی بر روی فرآورده های مختلف میانی یا نهایی به دو منظور انجام می شود:

• تشخیص صحت كار واحدهای تولید به طور سریع
• اطمینان از مطابقت فرآورده های نهایی با استانداردهای مربرطه

برای انجام این آزمایشها ، دستگاهها و روشهای استاندارد بكار می رود . بطوریكه نتایج به راحتی قابل تكرار و مقایسه باشند . عمدتاً از روشهای ASTM و در مواردی IP ، BP ، DIM و …. استفاده می شود.

در این گزارش به برخی از مهمترین آزمایشها اشاره می شود.

چگالی ( دانسیته )‌

دانسیته هیدروكربن ها همیشه كمتر از یك است و با افزایش تعداد كربن ، این مقدار در یك سری همولوگ افزایش می یابد . در صورتی كه سیستم ها به ترتیب هیدوركربن های اشباع شدة غیر حلقوی ـ اشباع شده حلقوی ـ و آروماتیك باشد . به ازاء تعداد معین كربن دانسیته نیز افزایش می یابد.

مقایسه دانسیته هیدروكربتهای مختلف در درجه حرارت ثابت

دانسیته نفت كه مخلوطی از هیدروكربن ها ست بستگی به مواد سازنده آن دارد و به همین لحاظ است كه نفت كشورهای مختلف دارای دانسته های متفاوت است . . مثلاً دانسیته نفت آمریكا . 87/0 ـ 800/0 ، نفت ایران در  60 ، 836/0 و نفت و رسید 900/0 ـ 850/0 می باشد.

معمولاً دانسیته در دمای  60 اندازه گیری می شود . برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر و پكنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیك استفاده می شود. برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر پیكنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیك استفاده می شود . برای برش های نفتی چگالی به شكل كمیت API نیز بیان می شود : API بوسیله انستیتو نفت آمریكا پیشنهاد شده است و در كشورهای آمریكایی مقدار دانسیته بر حسب آن داده می شود.

روش ASTM

این آزمایش برای اندازه گیر یدانسیته تقطیبر شدههای نفتی در فاصلة دمایی 15 نت 35 درجه سانتیگراد مناسب می باشد . نمونة مورد استفاده باید مایع با فشار بخار كمتر از mmHg 600 و دیسكوزیته كمتر از  15000 در دمای مورد آزمایش باشد . در ضمن نمونه نباید خیلی تیره باشد . بنابراین این نمونه های نفت خام برای این آزمایش مناسب نیستند . این دستگاه دانسیته را با واحد  نشان می دهد.

شرح آزمایش

پس از كالیبره كردن دستگاه توسط آب مقطر و هوا و تنظیم دمای  56/15‌، لوله خرطومی شكل داخل دستگاه با با بهترین شستشو می دهیم . و توسط پمپ هوا داخل آن را خشك می كنیم . لامپ دستگاه را روشن نموده و توسط سرنگ، نمونه را داخل لوله تزریق می كنیم . این عمل باید به گونه ای صورت گیرد كه هیچ گونه حبابی داخل لوله تشكیل نشود . زیرا حبابهای هوا بر روی دانسیته تأثیر گذاشته و ایجاد خطا می كند . سپس لامپ دستگاه را خاموش می كنیم ( نور نیز در انجام آزمایش خطا ایجاد می كند .) بر اساس تغییر فركانس موج وارد شده به نمونه نسبت به حالت مبنا ، تعداد دانسیته اندازه گیری می شود . هنگامی كه این مقدار به یك حد ثابتی رسید .عدد نشان داده شده

روش  IP

این تست برای گازوئیل ، سوخت دیزل ، ته مانده های سوختهای نفتی ، نفتیهای روغنی و قیر كه به دمای   260 رسیده اند ، می باشد . در این روش از حلال هپتان استفاده می شود .

شرح آزمایش

ابتدا تقطیر نفت خام تا دمای    260 صورت می گیرد . سپس مقدار باقی مانده جمع آوری شده و وزن می شوند . زیرا مرحلة اول تخمین میزان آسفالتین موجود در نمونه و یا دانستن مقدار ته مانده های نفت برای تخمین حجم تخمین حجم فلاسك و مقدار هپتان لازم از روی جداول داده شده می باشد . اگر مقدار آسفالتین تخمینی در نمونه بیشتر از  25/0 باشد حداقل ml 25 هپتان لازم است . هر چه مقدار آسفالتین كمتر باشد حجم هپتان لازم كمتر است . به طوریكه به ازای هر 1 گرم از نمونه ml 30 هپتان لازم است .

پس از افزودن هپتان نمونه را به مدت 60 دقیقه می جوشانیم سپس سرد كرده و به مدت 150 ـ 90 دقیقه در یك فضای تاریك نگه می داریم . سپس مخلوط حاصله را فیلتر می كنیم . به جز آسفالتین بقیة اجزاء نمونه در هپتان حل می شوند و از فیلتر عبور می كنند .

و این بار آن را در مجاورت هپتان ( بخارات هپتان ) قرار می دهیم تا جدا سازی كاملتری صورت گیرد . وقتی حلال خروجی از یك بی رنگ شد مطمئن می شویم جداسازی كاملاً انجام گرفته است . سپس به جای هپتان این بار از تولوئین داغ استفاده می كنیم . تولوئین آسفالتینها را می شوید . در ظرفی آسفالتینها را می شوید . در ظرفی آسفالتینهای شسته شده با تولوئن را جمع می كنیم . این محلول را به قدری حرارت می دهیم تا تمام تولوئین تبخیر شده و تنها آسفالتین بماند . با وزن كردن آسفالتین مانده پی به میزان آن در نمونه می بریم .

اندازه گیری واكس ( موم )

واكسها تركیبات اشباع سنگینی هستند كه به طور كلی به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

الف ) واكسهای پارافینی خالصل l نقطة ذوب 50 سفید رنگ

ب : واكسهای بینابینی با نقطة ذوب 65 ـ 60 .

ج : واكسهای میرو كریستالی با نقطة ذوب بیشتر از  70 ، دارای رنگی بین زرد تا قهوه ای ، سنگین ترین نوع ، خشك و شكننده ،‌ در حین ذوب چسبندگی زیادی دارد ، نسبت به دیگر نوعهای واكس كاربرد بیشتری دارند .

وجود پارافین های سنگین و واكسها در برشهای روغنی باعث افزایش نقطة انجماد آنها می شود ( بین 20 تا 60 می رسد ) و در نتیجه آنها را برای مصرف نامناسب می سازد . بنابراین باید تمام هیدروكربن هایی را كه نقطة انجماد شان بالاتر از حداقل های مصرف روغن است ، حذف كرد.

% 7 ـ 5 نفت ایران را واكسها تشكیل می دهند و درآسیای میانه این مقدار به 16 ـ 15 % نیز می رسد.

نفت های خام شامل واكس را می توان به دو دسته تقسیم كرد:

الف : clean waxy crude كه بیشتر شامل هیدروكربن های سنگین و واكسی می باشد كه با كاهش دما بر سطح لوله های انتقال جریان نفت تشكیل كریساتل می دهند و به مرور زمان كل مقطع لوله را سد كرده و توان مورد نیاز برای انتقال را افزایش می دهد. البته این گروه مشكلات رسوبی كه عموماً به دلیل كمبود سیستمهای حرارتی و عایق كننده می باشد با كنترل درجه حرارت و استفاده از pig ها قابل حل می باشد.

ب ) regular waxy كه بسیار فراوان تر از نوع قبل بوده و حل مشكلات ناشی از رسوب آنها به سادگی حلت قبل نمی باشد . این گونه واكسهای خام دارای مواد دیگری چون آسفالتین ها ، رزین ها ، و …….  می باشد.

روش 237 IP

این روش برای اندازه گیری مقدار واكس در نفت خام و فرآورده های نفتی ، بكار می رود.

4 ـ بررسی و تجزیه مواد نفتی از نظر تقطیر

قبل از این كه نفت خام را جهت تقطیر به پالایشگاه بفرستند ابتدا در آزمایشگاه بر روی یك نمونه از آن عملیات لازم را انجام می دهند تا روش مناسب تر را جهت عمل تقطیر بدست آورند.

بهترین راه همان تقطیر مستقیم می باشد و طرز عمل آن بدین قرار است كه در یك بالن گردن بلند مقدار 10 تا 100 لیتر ماده خام را حرارت می دهند . بخارات حاصل از عمل تقطیر را سرد نموده ، مایعات حاصل را به حجم های مساوی تفكیك و جمع آوری می نمایند در حالی كه درجة حرارت مربوط به ابتدا و انتهای تقطیر هر فراكسیون را یادداشت می كنند میانگین این در درجه حرارت را دمای جوش حقیقی یا T.B.P برای فراكسیون مربوط می نامند .برای شناسایی یك برش نفتی تنها درجه حرارت T.B.P كافی نیست و باید دانسیته و عدد اكتانان نیز نیز معلوم باشد.

هر گاه بر روی محور x ها عدد مربوط به فراكسوین و بر روی محور y ها در جه حرارت T.B.P و عدد اكتان و … را ببریم منحنی هایی بدست می آید كه متخصصین مربوط از روی این منحنیها به هویت و وضع هر برشی پی می برند.

منحنی تقطیر T.B.P یك ماده خام نفتی و منحنی های مربوط به اندیس اكتان و اندیس ستان

برچسب ها : بررسی نفت و اهمیت آن , تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن , پروژه بررسی نفت و اهمیت آن , مقاله بررسی نفت و اهمیت آن , دانلود تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن , پروژه , پژوهش , مقاله , جزوه , تحقیق , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود جزوه , دانلود تحقیق