Особенности химического состава новых нефтей южного казахстана

Открытие новых месторождений Южного Торгая имеет очень важное значение для развития нефтегазодобывающей промышленности Казахстана и поможет приблизить сырьевую базу к центрам химической, горнодобывающей и перерабатывающей промышленности Южного и Центрального Казахстана, а также обеспечить топливно-энергетические потребности сопредельных промышленных районов Казахстана.

Разработанные в последнее время нефти Южного Торгая, такие как Кумколь, Акшабулак, Майбулак, Кызылкия, Арыскум, Нуралы, Коныс, Бектас, Ащисай и др., различаются как по составу, так и по своим физико-химическим свойствам. Большинство из этих нефтей относится к парафинистым нефтям с содержанием парафина до 15% и более. Наличие большого количества парафинов в нефтях в процессе их хранения в резервуарном парке, а также при транспортировке приводит к определенным осложнениям, это выпадение парафинистых отложений на стенки и дно резервуара, при транспортировке в холодные времена года возможность аварийной остановки нефтепровода в результате гельобразования с участием парафинов нефти. Процессы гельобразования определяются рядом факторов и прежде всего физико-химическими свойствами нефти, которые в свою очередь определяются компонентным составом нефти – соотношением парафинов, смол, асфальтенов, а также количеством дисперсной фазы (жидких углеводородов). Все эти факторы сильно влияют на реологическое поведение нефти, это собственно характеристика текучести нефти, которая зависит от компонен-тного состава нефти. Реологическое поведение парафинистых нефтей при низких температурах ухудшается за счет протекания процессов гелифицирования с образованием прочных пространственно сшитых структур состоящих из кристаллов парафина, что приводит к полной потери текучести нефти. Для улучшения реологических свойств нефти применяют такие методы, как термообработка, ввод присадок или смешивание нефтей и создание оптимальной нефтесмеси. Кроме того, в эксплуатацию вводятся новые месторождения. В связи с этим существует необходимость постоянного мониторинга физико-химических свойств нефтей месторождений Южно-Тургайской впадины и диагностики изменения их реологического поведения [1].

Исследование состава и свойств южных нефтей показали, что они характеризуются исключительно высокими товарными свойствами. Низкое содержание серы, асфальтено-смолистых компонентов, высокие октановые числа бензиновых фракций, большой выход низкозастывающих дистиллятов и базовых масел предопределили специфическую направленность переработки этих нефтей.

Изучение состава и свойств Кумкольской нефти весьма важно для ее добычи, транспортировки и переработки.

Нефть сравнительно легкая (0,81 – 0,83г/см³ ), со значительным содержанием легких фракций и практическим отсутствием вредных примесей, малосернистая (серы 0,47%), парафинистая ( парафина 14,3% с температурой застывания минус 6,5°С), содержание асфальтено-смолистых компонентов колеблется от 2,85 до 5,45%, коксуемость 1,64% [2].

Разгонка нефти на аппарате Энглера показала, что выход бензиновой фракции составила 26%, керосиновой - 11%, дизельной -13% и мазута – около 50%.

Из этих данных видно, что выход светлых фракций составляет почти 50%, что предполагает большой выход топливных фракций при минимальном содержании серы.

Углеводородный состав бензиновых фракций Кумкольской нефти дает следующие приближенные показатели: парафиновых углеводородов – 35,8%, изопарафинов – 21,6%, нафтеновых – 30,0%, ароматических – около 9,0%, олефинов – около 1,0%.

Среди изопарафиновых углеводородов преобладают метиленовые гомологи [3]

Анализ физико-химических свойств южных нефтей приведен в таблице 1

Таблица 1 – Физико-химические свойства нефтей Южного Казахстана [3]

Нефтяные парафины первоначально представляли собой побоч­ный продукт в процессах добычи, транспортировки и переработки, удорожая стоимость добычи и переработки нефти и к тому же созда­вая большие технические трудности для этих процессов [1,2,3].

В настоящее время нефтяные парафины являются огромной цен­ностью, в отдельных случаях их рассматривают даже как основной продукт, а некоторые фракции сырой нефти специально подвергают депарафинизации для получения парафина, после чего депарафинированные продукты крекируют для производства ракетного и авиа­ционного топлива. Парафин применяют в бумажной промышленно­сти, при производстве свечей, для пропитки спичек, консервирова­ния фруктов, в косметической промышленности, для производства копировальной бумаги, для смазки, в медицине, фотографии. Осо­бый интерес представляют парафины как исходное сырье для химической переработки с получением хлорпроизводных, жирных кислот, смазочных масел, присадок для снижения температуры застывания масел (депрессаторов) и т. д.

Содержание парафинов в сырых нефтях Казахстана изменяется в зависимости от их нефтематеринского происхождения в весьма ши­роких пределах[6].Большая часть парафина в сырых нефтях, осо­бенно в мангистауских, выкипает в том же температурном интервале, что и масляные дистилляты. Поэтому разделить парафины и масла в процессе переработки нефти невозможно. Это очень сложный и длительный процесс, так как в масляных фракциях содер­жатся главным образом парафины нормального строения, а в высококипящих фракциях и остаточных продуктах преобладают пара­финовые углеводороды изостроения микрокристаллического характepa. При этом парафины, как уже отмечалось, влияют на добычу нефти, не говоря уже о ее транспортировке и переработке.

Наряду с органическими веществами в нефтях содержатся и металлы, так было определено наличие таких металлов как Fe, Са, Na, Al, Cu,Ag, Re, V, Ni, Ti и др.

Наличие их в нефтяных фракциях осложняет работу катализаторов во вторичных процессах переработки, особенно при переработке тяжелых фракций.

Было установле­но, что концентрирование микроэлементов в высоковязких (ВВН) и высокопарафинистых (ВПН) нефтях в пределах одного месторож­дения происходит неравномерно и зависит от глубины залегания ВВН и ВПН . Кроме того, выявление закономерностей в таком же сложном многокомпонентном объекте, как ВВН, затруднено вслед­ствие особенностей распределения металлов в их асфальтено-смолистой части [4]

Литература

1. Надиров Н. К. Нефть и газ Казахстана. Алматы: Гылым, 1995. Т. 1. С. 36- 39, 92 – 114.

2. Надиров Н. К. Нефть и газ Казахстана. Алматы: Гылым, 1995. Т. 2. С. 379 – 388.

3.Айдарбаев А.С. Теория и практика разработки нефтяного месторождения Кумколь. Алматы: Гылым, 1999. С. 42 – 44, 92 – 94, 157 – 179.

4.Саламатов М. Г., Хасанов Т. Х., Бердыгужин Р. У., Освоение месторождения Кумколь //Нефть и газ Казахстана. 1996. № 1. С. 32 – 36
Түйіндеме

Оңтүстік мұнайларының құрамы мен қасиеттерін зерттеу барысында тауарлы қасиеттерінің жоғары екені көрсетілді. Құрамында күкірттің, асфальтті-шайырлы компоненттердің төмендігі, бензин фракциясының октанды санының жоғарылығы, базалық майлар мен дистилляттардың төмен температурада қатуы бұл мұнайларды өңдеудің арнайы бағытын айқындап берді.

Қазіргі заманда жаңа материалдардың түрлері өте көп. Оларды қолданудың тиімділігі күннен күнге артып келе жатыр. Әсіресе полимерлер негізінде алынған материалдардың ерекшелігіне байланысты оларға әртүрлі қасиеттер, түрлер беруге болады. Солардың бірі сайдинг материалдары.

Сайдингті алғаш рет Солтүстік Америкада XIX ғасырда қолдана бастады.Сайдинг (англ. siding-наружная облицовка).Сайдинг бірнеше түрі болады:древесный сайдинг,деревянный сайдинг,виниловый сайдинг,стальной сайдинг,цементный сайдинг. Бастапқыда деревянный сайдинг қолданылды.Кейін келе XX-шы ғасырдың 50-ші жылдары АҚШ пен Канада да виниловый сайдинг қолданыла бастады,ол деревянный сайдингке қарағанды ұзақ уақытқа шыдамды болды,ерекше күтімді қажет қылмады.Сайдингтің ең азы 15 жылдан көөп уақытқа қызмет етеді,ал ең көбі 50 жыл қызмет етеді.

Сайдинг +50 градустан -50 градус темперетураға дейін шыдамды.

Цемент сайдинг пен металлсайдингтің салмағы ауыр болғандықтан қоймаларға, цех және заудтарда пайдаланады. Сайдинг қазіргі заманғы,жоғары сапалы экологиялық полимерлерден дайындалады. Бұл оның өңдеуде қолдануын және тек қана цоколь мен фасатқа ғана емес ғимараттың ішіне де қолдануға болады.

Бұл материал әр түрлі климаттық аймақтарда да қолданылады. Сайдинг қар,жауын-шашын, жел жәнеде күн көздерінен ғимаратты қорғайды сондайақ ұзақ уақыт түр-түсін бермейді. Қазіргі уақытта көп қолданысқа ие бұл виниловый сайдинг.Көптеген көп қабатты ғимараттарға қолдануға тиімді.

Әр түрлі табиғи тастар мен кірпіш қалақтарының рельефімен құрылымдарының нақты имитациясын көрсетуге болады.

Ұзақ уақытқа жөндеу жұмыстарын қажет етпейді.

Полимерлерді орындау барысында полипропилен негізінде тоғыз компоненттен тұратын композиттің тиімді құрамы алынды. Композиттің(оның құрамы 60% -тен кем емес), мадификациаланған каучукпен және бор толтырғышынан тұратын,ол материалдың арматуралау функциясымен адгезисын анағұрлым арттырады.Кампозиттің құрамында суыққа төзімді және материалдың беріктігін арттыратын қосымша қосылыстар пайдаланылған.Бұл полимерлік экологиягиялық қауіпсіз композиттерді құю нәтижесінде жұқа қабаттты пластикалық панельдер алынды.Сайдингті басқа материалдармен салыстыра отырып оның артықшылықтарын таптым.Сайдингтің салмағы жеңіл,карозияға, жоғары соққыларға да төзімді және ыстыққа,аязға,суықта және басқада ауарайларына қолайлы.Cонымен қатар сайдингке өзіңіз қалаған нарсенің түсін түрін беруге болады.Мысалға кірпіштің,ағаштың және тастардың түрін беруге болады.Сайдинг жылтыр материал болғандықтан оны сүртіп,тазалау жеңіл болап келеді.Ол адамдардың психологиясына жақсы әсер етеді жәнеде жақсы көңіл-күй сыйлайды.