تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن

تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن در 56 صفحه ورد قابل ویرایش
دسته بندی مواد و متالوژی
فرمت فایل doc
حجم فایل 56 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 56

تحقیق بررسی نفت و اهمیت آن

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

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

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 [1] 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. 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. تعیین دانسیته ، وزن مخصوص ، گوگرد ، اسیدیته و گرانروی مایعات ، گازها و جامدات.
3. تعیین مقدار هیدروكربنتهای آروماتیكی ، نفتینكی، الفینی و پارافینی ( نرمال رایزو)
4. تعیین وزن مولكولی ،‌ فشار بخار ، باقیمانده ، كربن ، مقدار واكس و نقطة ذوب آن و خاكستر در نفت خام و فرآوردها
5. تعیین مقدار نمك، آب و رسوبات در نفت خام .
6. تعیین اندازه ذرات جامد معلق در مایعات و غلظت آنها.
7. تعیین ضریب رسانش ، PH‌ ، ارزش حرارتی ، مقاومت اكسیداسیون مایعات .
8. تصفیه روغن های خام و تعیین پارامترهای كنترل كیفیت بخصوص اندیس گرانروی ، قسمت رنگ فرآورده ها و نمرة برومین .
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. 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 را یادداشت می كنیم .
روش

این تست برای اندازه گیری نقطة دود نفت سفید ، از روی ارتفاع شعله حاصل از سوختن آن قبل از ایجاد دوده ، بكار می رود.

شرح آزمایش فتیلة استاندارد این روش را در نفت سفید به خوبی تر می كنیم تا كاملاً ‎آغشته به آن گردد . سپس فتیله را از جایگاه فلزی ( لوله ای شكل ) مخصوص دستگاه عبور می دهیم . سر فتیله را به شكل نیم كره در آورده و به آن شعله می دهیم . توسط پیچ تنظیم شعله، می دهیم . توسط پیچ تنظیم شعله ، و ارتفاع شعله را افزایش می دهیم . آخرین ارتفاعی از شعله كه دود از روی دودكش دستگاه بر نمی خیزد ، را به عنوان نقطه‌ دود گزارش می كنیم . این ارتفاع را از روی صفحة درجة بندی شده موجود درشت شعله می خوانیم .
نقطه ریزش

هر گاه برش نقتی بدون تكان دادن سرد گردد به درجه حرارتی كه در آن میكرو كریستال ها تشكیل یا كدروتی در برش مشاهده شود ، « نقطه كدری » گفته می شود . اگر عمل سرد نمودن ادامه یا به زمانی می رسد كه اگر لوله آزمون را به حالت افقی قرار دهیم برش دیگر در آن جابجا نشده و نمی ریزد ( نقطه انجماد ). حال اگر لوله آزمون را به ملایمت گرم نمائیم لحظه ای می رسد كه برش در لوله سیالیت خود را باز می یابد . درجه حرارت مربوط به این تغییر حالت : نقطه ریزش گفته می شود ، درجه حرارت نقطه جرای شدن ( ریزش ) معمولاً چند درجه بالاتر از درجه حرارت نقطه انجماد برش است دانایی این نقطه كمك به شناسایی نسبت درصد هیدروكربنهای با نقطه انجماد بالا را در برش مربوطه می نماید . با اطلاع از مقادیر دو نقطه فوق ، حدود استفاده برش ها ( بخصوص هنگام پمپاژ زمستان ) تعیین می گردد.
روش ASTM D97

این تست برای تعیین نقطة ریزش ، بر روی كلیة محصولات نفتی قابل اجرا است . با این روش پایین ترین دمایی كه محصول جامد نشده و قابل استفاه است را تخمین می زنیم . یكی دیگر از كاربردهای این روش ، یافتن میزان قابلیت جریان نه مانده های نفتی در دماهای خاص می باشد.
شرح آزمایش

ابتدا نمونه رادر یك بشر ریخته و در یك حمام تا دمای 45 گرم می كنیم تا تمام اجزای سنگین واكسی و … ذوب شده و نمونه هموژن شود . سپس داخل آن یك دماسنج گذاشته و در حمام آب سرد ( حدود 4 و 2- ) قرار می دهیم . تا وقتی روی آن ببندد و سخت شود و حالت سیالیت خود را از دست بدهد . این دما را از روی
دماسنج می خوانیم و 3 به آن می افزاییم و به عنوان نقطه ریزش این دما را گزارش می كنیم.
نقطه انجماد

تعیین نقطة جوش فرآورده های نفتی بسته به نوع كاربرد آنها مهم می باشد . به عنوان مثال در مورد بنزین هواپیما ، نقطة انجماد نباید بالاتر از 60- باشد زیرا در فضای بالای اتمسفر كه درجه حرارت به این حدود می رسد حتی تشكیل بلورهای خیلی ریز می تواند موجب بسته شدن راه عبور بنزین از فیلترها گردد و اختلالاتی بوجود آورد . لذا بنزین هواپیما باید عاری از هیدرو كربنهایی باشد كه قبل از این درجه حرارت متبلور می گردند و به همین علت مقدار بنزین در بنزین هواپیما محدود است.
روش

هدف بدست آوردن نقطة انجماد بنزین هواپیما و سوخت جت مانند نفت سفید كه حاوی مقدار كمی آب است می باشد.
روش آزمایش

مقدار cc25 از نمونه را داخل لوله آزمایش دو جداره مخصوص ریخته و همزن برونزی فنر مانند را كه توسط یك اهرم حركت بالا پایین دارد ، داخل آن قرار می دهیم . دماسنجی نیز در ان می گذاریم . سپس در جدارة خارجی لوله آزمایش ،‌ هوا مایع می ریزیم و جهت جلوگیری از تأخیر در انجماد مرتباً نمونه را بوسیله همزن برونزی هم می زنیم . ابتدا یك حالت ابری در نمونه ایجاد می شود كه به آن cloud point گوییم . ولی دمایی كه اولین كریستال بر روی همزن بوجود می آید را یادداشت می كنیم . سپس نمونه یخ زده را از ظرف هوا مایع خارج كرده و می گذاریم تا به آرامی گرم شود .درجه حرارتی كه آخرین ذره نور تشكیل شده بر روی همزن ناپدید گردید را نیز یادداشت می كنیم.

این دو دما را مقایسه می كنیم اگر به اندازه 5/0 یا كمتر با هم اختلاف داشته باشند ، درجه حرارتی را كه اولی یادداشت كردیم را به عنوان نقطة انجماد گزارش می كنیم . اگر این اختلاف بیشتر از 5/0 باشد باید آزمایش را دوباره تكرار كنیم.
تركیبات گوگرد دار
مقدمه

توزیع گوگرد در قسمتهای مختلف نفت خام اول بار توسط Mabery در سال 1891 مورد مطالعه قرار گرفت . به طور كلی درصد گوگرد با افزایش نقطة جوش بالا می رود یعنی قسمتهای با نقطة جوش بالاتر دارای نسبت درصد بیشتری گوگرد است . نفت ثابت شده است كه در موقع تجزیه مولكولها در عمل تقطیر ( كه معمولاً اتفاق می افتد ) اجزاء با درون مولولی متوط بیش از قسمت سنگین تر گوگرد را نگه می دارد . این موضوع مخلف توزیع عادی گوگرد در نفت خام است . معمولاً بیش از 90 % گوگرد در قسمت نفت گاز و باقیمانده جمع شده است .

نسبت درصد گوگرد زیاد در اكثر فرآورده های نفتی مضر است و یا تبدیل آنها به مواد بی ضرر ، قسمت مهم كار پالایشگاه را تشكیل می دهد . وجود تركیبات گوگردی در بنزین به علت خورندگی كه در قسمتهای موتر ایجاد می نماید مضر تشخیص داده شده و مخصوصاً در شرایط زمستانی به علت جمع شدن محلول در آب كه در نتیجة احتراق بدست می آید در محوطة میل لنگ موجب خورندگی بسیار می شود . به علاوه مركایتانهای محلول در مواد نفتی مستقیماً در مجاورت و موجب خورندگی مس و برنج می شود.
مقدمه

آسفالتین هیدروكربن های بسیار سنگین چند حلقه ای ـ تشكیل از حلقه های آروماتیكی و نفتنیكی ـ هستند كه حاوی مقداری گوگرد ، نیتروژن ، اكسیژن و فلزاتی چون سدیم ، كلسیم ، آهن ، نیكل و وانادیم می باشند.

آسفالتین ها سیاه رنگ و شكننده هستند و نسبت كربن و هیدروژن آنها بالاست ( حدود %6 ـ 5 وزن مولكولی آنها را هیدروژن تشكیل می دهد در حالی كه در دیگر هیدروكربن ها حدود 14% وزن آنها معمولاً از هیدروژن است . چون نمی توان این مواد را از طریق تقطیر از سایر هیدروكربن ها جدا كرد ، بنابراین از روش استخراج با حلال استفاده می شود . آسفالتین ها در حلالهای آروماتیكی به خوبی حل می شوند ولی در حلالهای آلیفاتیكی حل نمی شوند بنابراین برای جداسازی آنها می توان از پردیان تاهپتان استفاده كرد . البته هر چه وزن مولكولی حلال كمتر باشد حلالیت آسفالین در آن كمتر است . به طوریكه حلالیت آسفالتین در اتان از همه كمتر است ولی از آنجا كه در برشهای روغنی به غیر از آسفالتین مواد دیگری نیر رسوب می كنند ، اتان ماده مناسبی برای جداسازی آسفالتین از برشهای روغنی نیست . در صنعت از پروپان استفاده می شود و در آزمایشگاه از پنتان و هگزان و هپتان . در ضمن آسفالتین ها در تولوئن داغ و بترن نیز محلولند.

رابطة میان قدرت رسوب دهندگی آسفالتین و جرم مولكولی حلالهای هیدروكربنی
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 .

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *