دانلود تحقیق نفت خام

نفت خام مایعی است که از تعدادی هیدروکربن و مقداری ترکییات گوگردی اکسیژن دار، ازته و مقدار کمی ترکیبات معدنی و فلزات تشکیل شده است

دسته بندی	نفت و پتروشیمی
بازدید ها	10
فرمت فایل	doc
حجم فایل	63 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	56

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

مقدمه

نفت خام مایعی است که از تعدادی هیدروکربن و مقداری ترکییات گوگردی اکسیژن دار، ازته و مقدار کمی ترکیبات معدنی و فلزات تشکیل شده است . ترکیبات مختلف نفت خام بنا به موقعیت محلی میدان نفتی و زمان تشکیل آن و حتی بنا به ژرفای منبع مـتغیرند .

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

نفت خام پس از استخراج به واحد بهره برداری انتقال داده شده که در این واحد نفت خام را با عبور از جدا کننده ها و کاهش تدریجی فشار ، از گاز همراه با آن عاری می سازند . سپس در واحد نمک زدایی ، آب و نمک ، 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 یک گازشیرین تماس داده و را جدا می کند کلیة این اعمال بر ای جلوگیری از خوردگی تجهیزات پالایش می باشد.

طراحی پالایشگاه را بر اساس اجزاء تشکیل دهنده نفت خام مورد استفاده صورت می گیرد . در ضمن با افزایش مدت زمان استخراج از یک حوزة نفتی کیفیت نفت تغییر کرده و به طور معمول مقدار گوگود و آن افزایش می یابد . در نتیجه با تغییر خوراک پالایشگاه نیاز است که شرایط عملیاتی تغییر کند که این تغییرات بر اساس نتایج حاصل از ارزیابی نفت خام صورت می گیرد.

2 ـ واحد ارزیابی نفت خام

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

از جمله کارهای این واحد ، تقطیر نفت خام و بدست آوردن فرآورده های سبک تا سنگین که به ترتیب حلالها و بنزین و نفت سفید و گازوئیل و روغنها می باشند که مشخصات فیزیکی و شیمیایی و ترمودینامیکی 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 کوتاه 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 هیدروکربنتهای آروماتیکی ، نفتینکی، الفینی و پارافینی ( نرمال رایزو)
4. تعیین وزن مولکولی ،‌ فشار بخار ، باقیمانده ، کربن ، مقدار واکس و نقطة ذوب آن و خاکستر در نفت خام و فرآوردها
5. تعیین مقدار نمک، 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 اکسیداسیون مایعات .
8. تصفیه روغن های خام و تعیین پارامترهای کنترل کیفیت 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 یک آزمایشگاه کنترل کیفیت است که در آنها آزمایشهایی بر روی فرآورده های مختلف میانی یا نهایی به دو منظور انجام می شود:

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

برای انجام این آزمایشها ، دستگاهها و روشهای استاندارد بکار می رود . بطوریکه نتایج به راحتی قابل تکرار 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 هیدروکربن ها همیشه کمتر از یک است و با افزایش تعداد کربن ، این مقدار در یک سری همولوگ افزایش می یابد . در صورتی که سیستم ها به ترتیب هیدورکربن های اشباع شدة غیر حلقوی ـ اشباع شده حلقوی ـ و آروماتیک باشد . به ازاء تعداد معین کربن دانسیته نیز افزایش می یابد.

مقایسه دانسیته هیدروکربتهای مختلف در درجه حرارت ثابت

دانسیته نفت که مخلوطی از هیدروکربن ها ست بستگی به مواد سازنده آن دارد و به همین لحاظ است که نفت کشورهای مختلف دارای دانسته های متفاوت است . . مثلاً دانسیته نفت آمریکا . 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 پکنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیک استفاده می شود. برای اندازه گیری SG معمولاً از هیدرومتر پیکنومتر و یا دانسیته مترهای اتوماتیک استفاده می شود . برای برش های نفتی چگالی به شکل کمیت API نیز بیان می شود : API بوسیله انستیتو نفت آمریکا پیشنهاد شده است و در کشورهای آمریکایی 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 کمتر از mmHg 600 و دیسکوزیته کمتر 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 کالیبره کردن دستگاه توسط آب مقطر و هوا و تنظیم دمای 56/15‌، لوله خرطومی شکل داخل دستگاه با با بهترین شستشو می دهیم . و توسط پمپ هوا داخل آن را خشک می کنیم . لامپ دستگاه را روشن نموده و توسط سرنگ، نمونه را داخل لوله تزریق می کنیم . این عمل باید به گونه ای صورت گیرد که هیچ گونه حبابی داخل لوله تشکیل نشود . زیرا حبابهای هوا بر روی دانسیته تأثیر گذاشته و ایجاد خطا می کند . سپس لامپ دستگاه را خاموش می کنیم ( نور نیز در انجام آزمایش خطا ایجاد می کند .) بر اساس تغییر فرکانس موج وارد شده به نمونه نسبت به حالت مبنا ، تعداد دانسیته اندازه گیری می شود . هنگامی که این مقدار به یک حد ثابتی رسید .عدد نشان داده شده را یادداشت می کنیم .

با تقسیم دانسیته به دانسیته آب در همین دما وزن مخصوص نمونه بدست می آید.

3 ـ 2 ـ فشار بخار رد (RVP)

فشار بخار برای فرآورده های سبک و بهترین و گاز مایع و همچنین نفت خام اندازه گیری می شود و نشان دهندة وجود ترکیبات فرار است . این کمیت برای فرآورده های سبک و … اگر مقداری بیشتر از حد مجاز داشته باشد نشان دهندة این است که ترکیبات سبک بیشتری وارد فرآورده شده و خطرناک است . به علت وجود مولکولهای هوا در محفظه RVP از مقدار فشار بخار واقعی کمتر است . اما بین این دو رابطه ای وجود دارد و با استفاده از اشکال موجود در مراجع می توان این دو کمیت را بهم تبدیل کرد.

روش

نمونه های مورد آزمایش بیشتر از فرآورده های سبک نفتی می باشند و برای جلوگیری از جدا شدن اجزای فرار از نمونه قبل از شروع آزمایش باید سرد شوند.

فضای حمام این دستگاه قابلیت انجام آزمایش بر روی سه نمونه را دارد.

دستگاه اندازه گیری RVP شرح آزمایش

دستگاه اندازه گیری RVP شامل ظرف نمونه، محفظة هوا و مانومت راست که کل مجموعه در یک حمام ترموستاتیک در دمای ثابت 100 قرار می گیرد . مواد داخل ظرف نمونه تبخیر شده و داخل محفظه هوا می شوند . عقربه مانومتر به حرکت درآمده و فشار بخار را نشان می دهد . پس از رسیدن به تعادل ، عقربه مانومتر رقم ثابتی را نشان می دهد که همان فشار بخار نمونه است .

نقطه اشتعال ـ نقطه آتش گیری

نقطه اشتعال یک مایع حداقل درجه حرارتی است که بخارات فرآورده نفتی در شرایط معین ، در مجاورت شعله برای چند لحظه مشتغل گردد . نقطة اشتعال معرف درصد مواد سبک یک فرآورده است و بنابراین به کمک آن می توان با در نظر گرفتن حد انفجار را در مخازن پیش گیری کرد . در درجة حرارت معمولی فرآورده های میانی چون حلال های سنگین و نفت چراف نسبت به فرآورده های سبک در مخازن خطر بیشتری تولید می نماید . زیرا درصد مواد سبک فرآورده هایی مثل بنزین در فاز بخار از حد انتهائی انفجار تجاوز کرده و بنابراین خطر انفجار نخواهد داشت.

پیش گونی نقطه اشتعال از راه محاسبه بر مبنای درصد مواد سبک یک فرآورده کار مشکلی است ، با وجود این W.L.Nelson رابطة زیر را برای محاسبة نقطة اشتعال با تقریب کافی پیشنهاد می کند .

62-T 64/0 = t

t : نقطة اشتعال بر حسب

T :‌ درجه حرارت متوسط در فاصلة تقطیر 0 تا 10 درصد تقطیر ASTM

روش 92 ASTMD

این روش بر روی کلیة فراورده های نفنتی با نقطة اشتعال کمتر از 400 قابل انجام است .

این روش می تواند به دو صورت سرباز یا سر بسته انجام شود که بستگی به نوع مادة مورد استفاده دارد . برای نمونه های سنگین مثل قیر از نوع سرباز استفاده می شود.

شرح آزمایش

ابتداد ظرف را تا خط نشانه از نمونه پر می کنیم . دماسنج را داخل آن قرار می دهیم و به ظرف حرارت می دهیم .شیر گاز را باز کرده و شعلة آنرا روشن می کنیم . با افزایش هر 2 درجه سانتیگراد دما بر روی ظرف ایجاد جرقه می کنیم . این کار را به قدری تکرار می کنیم تا با ایجاد جرقه ، بخارات نمونه یک مرتبه شعله ور شده و بلافاصله خاموش شود . ( شعل بنفش ـ آبی رنگ ) این دما را به عنوان نقطة اشتعال یادداشت می کنیم.

محاسبه

به منظور افزایش دقت آزمایش بهتراست که در زمان انجام آزمایش فشار محیط را از روی بارومتر بخوانیم و توسط روابط زیر تصحیحات لازم را انجام دهیم:

p : فشار محیط بر حسب mmHg

p :‌ فشار محیط بر حسب KPA

کربن باقیمانده پس از سوختن

دانستن مقدار این پارامتر در تهیه بسیاری از فراورده ها و محصولات حائز اهمیت می باشد . به عنوان مثال در تهیة گاز از گازوئیل ، مقدار کربن باقیمانده حاصل از سوختن گازوئیل مهم است . و یا در تولید روان کننده ها دانستن مقدار کربن باقیمانده از سوختن ته مانده های نقتی نیز اهمیت دارد .در ضمن با توجه به مضرات رسوب کربن باقیمانده از سوختهای دیزل و روغنهای موتور و اثر مواد افزودنی رسوبات کربنی ، ضرورت انجام قسمتهای مربوطه مشخص می شود.

برای اندازه گیری مقدار کربن باقیمانده از دو روش کندراتسون و رمز باتوم استفاده می شود.

الف ، کندراتسون روش ASTM D189

این تست روشیب است برای تخمین مقدار کربنی که پس از تبخیر و عمل پیرولیز از نفت و محصولات غیر فرار حاصل از تقطیر اتمسفری باقی می ماند . در پایان این آزمایش مقدار باقیمانده زغالی حاوی کمی خاکستری می باشد که باید این مقدار را از کل کربن بدست آمده کم کرد.

شرح آزمایش

نمونة مورد آزمایش را ابتدا به خوبی تکان می دهیم . اگر نمونه دارای ویسکوزیتة بالا باشد به منظور کاهش دیسکوزیته بالا باشد به منظور کاهش دیسکوزیته به آن حرارت می دهیم . سپس نمونه را فوراً فیلتر می کنیم تا ناخالص هایی مثل خاک و … آز آن جدا شود . نمونه را داخل بوته چینی که قبلاً خشک و وزن شده می گذاریم و به آن حرارت می دهیم . روی ظرف را نیز با یک کاور فلزی می پوشانیم . البته محلی برای خروج گازهای حاصل از تبخیر بر روی کاور وجود دارد ، حدود 10 دقیقه ( تا وقتی که دوده دیده نشود ) به آن حرارت می دهیم . سپس حرارت شعله را به نحوی تغییر می دهیم که بخارات حاصل از نمونه نیز بسوزد . این کار حدود 12 دقیقه طول می کشد . وقتی بخارها سوختند و دیگر دودة آبی دیده نشد ،‌حرارت را به حالت اول باز می گردانیم . حدود 30 دقیقه به آن حرارت می دهیم . البته مقدار حرارت داده شده بستگی به نوع مادة مورد آزمایش و نوع حرارت دهنده دارد.

پس از پایان سوختن حرارت را قطع کرده و وقتی که دیگر روی کاور دوده ای دیده شد ، کاور را برداشته و ظرف را سرد و وزن می کنیم . با کم کردن وزن ظرف از وزن بدست آمده ، مقدا کربن باقیمانده‌ اندازه گیری می شود.

ب ـ رمزباتوم ASTM D524

این روش بر روی فرآورده های نفتی غیر فرار حاصل از تقطیر اتمسفری قابل انجام است . به طور کلی در این روش باید از نمونه ای سبکتری نسبت به آنچه در روش کندراتسون استفاده می شود ، استفاده کرد.

شرح آزمایش

حباب شیشه ای مخصوص دستگاه را با استرن شسته ، خشک و وزن می کنیم . نمونه را داخل آن ریخته و پس از وزن کردن مجدد ظرف ، مقدار نمونه را یادداشت می کنیم تا در آخر درصد وزن کربن باقیمانده را حساب کنیم .

حباب را داخل کوره دستگاه قرار می دهیم و با استفاده از تنظیم کنندة دمای آن ، دما را روی 550 تنظیم می کنیم . حرارت الکتریکی با پایداری دمایی حدود به مدت 20 دقیقه به نمونه داده می شود . پس از آن حباب شیشه ای را خارج کرده و دوباره وزن می کنیم . با کم کردن وزن حباب مقدار کربن باقیماندة را می توان حساب کرد.

نقطة دود

نقطة دود نشانگر کیفیت نفت سفید و نوع هیدروکربتهای تشکیل دهندة آن است.

روش

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

شرح آزمایش فتیلة استاندارد این روش را در نفت سفید به خوبی تر می کنیم تا کاملاً ‎آغشته به آن گردد . سپس فتیله را از جایگاه فلزی ( لوله ای شکل ) مخصوص دستگاه عبور می دهیم . سر فتیله را به شکل نیم کره 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 که دود از روی دودکش دستگاه بر نمی خیزد ، را به عنوان نقطه‌ دود گزارش می کنیم . این ارتفاع را از روی صفحة درجة بندی شده موجود درشت شعله می خوانیم .

نقطه ریزش

[1] stripper

فایل ورد 56 ص

نفت خامواحد ارزیابی نفت خامنفتنفت خام پس از استخراج