Стандартизированные методы анализа нефти и нефтепродуктов

1. СТАНДАРТИЗИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

2. ЛИТЕРАТУРА 1.Данилов А. М. - Книга для чтения по переработке нефти. - СПб.: Химиздат, 2012. - 352 с. 2. Агабеков В. Е., Косяков

В. К. - Нефть и газ: технологии и продукты
переработки. - Ростов н/Д : Феникс, 2014. - 458 с.
3.Спейт Д. Г. - Анализ нефти: справочник. - СПб.: ЦОП "Профессия", 2010. - 480
с.
4.Белянин Б. В., Эрих В. Н. - Технический анализ нефтепродуктов и
газа: [учеб. пособие для нефтехим. техникумов]. - Л.: Химия, Ленингр.
отд-ние, 1970. - 342 с.
5. ИНТЕРНЕТ РЕСУРСЫ

3. Схема нефтепереработки

Переработка газа
нефть
Аминовая очисткаH2S
Топливный газ
Клаус
Сера
H2S
Топливо
для НПЗ
Очистка газа
Газ фракция
Сжижен газ
Бутан
Изомеризация
Атмосферная перегонка
Гидроочистка бензина
H2
Gas
Легк. Бензин
фракц
обессоливание
Кат реформинг
H2
Gas
Тяжел. Бензин
фракция
Товарный
бензин
Ароматические
УВ
H2
Газ
Очистка
Авиакеросин
Керосин фракция
Гидроочистка
ДТ
Дизельная фракция
H2
Газ
Гидрокрекинг
Тяжел фракция
Гидроочистка
Кат крекинг
Мазут
H2
Пар
CO2
пар
Вода
Мазут
Кокс
Тяжел масл фракция
Гидроочистка
Бензин
Бензин
Деперафинизация
Масло
Гидроочистка
Парафин
Отпарка
кислой воды
H2S
Алкилат
УЗК
Мазут УЗК
Природный газ
Кисл вода
Бутан
Мзут ФКК
Легк масл фракция
Пр-во
водорода
Алкилирование
Бутан
-пентан
Вакуумная перегонка
Бензин
H2
Газ
Вакуумный остаток
Деасфальтизация
Смазки
Парафин
Висбрекинг
Битумная установка
Тяжел
Нефтяное
топливо
Асфальтены

4.

• ASTM – The American Society for Testing
and Materials
• ISO –International Organization for
Standartization
• DIN – немецкий институт
стандартизации
• BSI – Британский институт
стандартизации
ГОСТ – государственный стандарт

5. Национальные стандарты

• АЗС, СТБ, ДСТУ, SM, ГОСТ РФ
• Классификация ГОСТов
• «Классификатор государственных
стандартов»
• Б1 – Топливо жидкое и газообразное

6. Способы выражения погрешностей ГОСТ 8.381-80 НЕИСКЛЮЧЕННАЯ СИСТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ СЛУЧАЙНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ

Расчеты в соответствии с распределением Стьюдента

7. ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Общие технические условия»

• Классы нефти – содержание серы
• Типы нефти – плотность, для экспорта + выход
фракций и массовая доля парафина
• Группы нефти (вода, хлористые соли, механические
примеси, давление насыщенных паров, массовая
доля органических хлоридов во фракции,
выкипающие до 204 С)
• Виды нефти (массовая доля сероводорода, метил- и
этилмеркаптанов)

8. Сравнительный анализ качества российской нефти

• Для сырой нефти основными
качественными характеристиками
являются плотность, содержание серы
и фракционный состав.
ТУ 39-1623-93 "Нефть российская,
поставляемая для экспорта"

9.

Таблица 1. Классификация нефти, поставляемой для экспорта
Наименование
показателя
1. Плотность при
20°С, кг/м3,
не более
Норма для типа
1
2
3
4
≤ 850
≤ 870
≤ 890
≤ 895
2. Выход фракций, % объемных, не менее
при
температуре
до 200°С
≥ 25
≥ 21
≥ 21
≥ 19
при
температуре
до 300°С
≥ 45
≥ 43
≥ 41
≥ 35
при

10. Определение качества нефти

• За рубежом при определении качественных
показателей нефти применяются
плотностная и дистилляционная модели
качества.
В плотностной модели качество нефти и,
соответственно, ее стоимостные показатели
связываются с плотностью и содержанием
серы.
ГОСТ 9965 "Нефть для нефтеперерабатывающих
предприятий. Технические условия"

11. В качестве наиболее значительно влияющих на потребительские свойства нефти указаны следующие физико-химические свойства нефти:

• плотность нефти ρ;
• выход фракций при температурах до
200, 300 и 350 градусов;
• массовая доля серы S;
• концентрация хлористых солей С.

12. Плотность нефти зависит

• Содержание смолисто-асфальтеновых
веществ
• Содержание серы
• Содержания светлых фракций
• Концентрация хлористых солей

13. Комплексный показатель качества К для оценки товарной нефти

К = 0,04S + 0,00054C + 1,74ρ - 0,0087Ф200 - 0,0056Ф300 - 0,0049Ф350, (1)
S - содержание общей серы в нефти (%),
С - концентрация хлористых солей (мг/л),
ρ - плотность нефти (г/см3),
Ф200, Ф300, Ф350 - содержание фракций при температуре до 200, 300
и 350°С (% объемный).

14. - если К < 1 - нефть высокого качества; - при К ≥ 1 - нефть низкого качества.

• Ф350 = 286,6 - 273ρ, (2)
К = 0,0029S + 0,00039C + 2,696 - 1,003, (3)
- если К < 1 - нефть высокого качества;
- при К ≥ 1 - нефть низкого качества.

15. Связь между качеством и ценой нефти

• Российская экспортная смесь Urals
• $0,23 за тонну нефти при изменении
плотности на 0,001.
• Увеличение плотности нефти на 0,039
повлечет за собой уменьшение цены
тонны Urals на $8,97.

16. Связь между качеством и ценой нефти

Американская нефть WTI
$0,47 за тонну при изменении плотности на 0,001
Увеличение плотности на 0,039 для такой
нефти означает
уменьшение ее цены на $8,58 за тонну

17. Сравнение нефтей основных НГМ по качеству и физико-химическим свойствам

Название провинции
Среднее
значение К
Интервал
изменения К
Число
записей в БД
Охотская
0,53
0,05 - 1,23
279
Балтийская
0,65
0,52 - 0,64
23
ДнепровскоПрипятская
0,71
0,01 - 1,60
452
Северо-Кавказская
0,75
0,02 - 1,43
884
Тимано-Печорская
0,80
0,53 - 1,08
262
Лено-Тунгусская
0,80
0,02 - 1,42
263
Западно-Сибирская
0,82
0,11 - 1,59
1648
Волго-Уральская
0,91
0,24 - 1,52
1983

18.

Сравнительный анализ
качества нефтей России и
Евразии

19.

20.

21. МАРКИ НЕФТИ

качественная характеристика
нефтей

22. Маркерный стандарт для международных рынков нефти

• Сортность
• нефть сортов Brent, WTI и Light Sweet.
• Для упрощения экспорта используется
разделение на легкие и тяжелые
сорта.

23. Стандартные сорта нефти

• Для России - это тяжелая Urals и
легкая нефть Siberian Light, ESPO.
• Великобритания - Brent,
• Норвегия - Statfjord,
• Ирак - Kirkuk,
• США - Light Sweet и WTI.

24. Стандартом для цен служит нефть сортов

• WTI и Light Sweet
(для западного полушария)
• Brent (для рынков Европы и стран
ОПЕК).

25.

• Urals (Россия), Siberian Light (Россия),
Brent (Великобритания), Statfjord
(Норвегия), Kirkuk (Ирак), Light Sweet
(США), Saharan Blend (Алжир), Girassol
(Ангола), Oriente (Эквадор), Iran Heavy
(Иран), Basra Light (Ирак), Kuwait Export
(Кувейт), Es Sider (Ливия), Bonny Light
(Нигерия), Qatar Marine (Катар), Arab
Light (Саудовская Аравия), Murban
(ОАЭ), Merey (Венесуэла).

26. Стандартные сорта нефти

• Для России - это тяжелая Urals и
легкая нефть Siberian Light, ESPO.
• Великобритания - Brent,
• Норвегия - Statfjord,
• Ирак - Kirkuk,
• США - Light Sweet и WTI.

27. Стандартом для цен служит нефть сортов

• WTI и Light Sweet
(для западного полушария)
• Brent (для рынков Европы и стран
ОПЕК).

28.

• Urals (Россия), Siberian Light (Россия),
Brent (Великобритания), Statfjord
(Норвегия), Kirkuk (Ирак), Light Sweet
(США), Saharan Blend (Алжир), Girassol
(Ангола), Oriente (Эквадор), Iran Heavy
(Иран), Basra Light (Ирак), Kuwait Export
(Кувейт), Es Sider (Ливия), Bonny Light
(Нигерия), Qatar Marine (Катар), Arab
Light (Саудовская Аравия), Murban
(ОАЭ), Merey (Венесуэла).

29. ОПЕК (7 сортов)

• Saharan Blend (Алжир),
• Minas (Индонезия),
• Bonny Light (Нигерия),
• Arab Light (Саудовская Арабия),
• Dubai (Объединенные Арабские
Эмираты), Tia Juana (Венесуэла)
• Isthmus (Мексика).

30. Сорта российской нефти (6 сортов)

31. Urals - это сорт высокосернистой нефти

• Основные производители нефти
Urals - это компании Роснефть, Лукойл,
Сургутнефтегаз, Газпромнефть, ТНК-BP
и Татнефть.
• Urals имеет плотность 860-871 кг/м3
(31-320API), содержание серы 1,2-1,3%.

32. Siberian Light

• Роснефть, Лукойл, Сургутнефтегаз,
Газпромнефть.
• Плотность Siberian Light составляет
845-850 кг/м3 (36,50API), содержание
серы 0,57%.

33. Arctic Oil (ARCO) 18 апреля 2014 года

• Нефть ARCO отличается высокой
плотностью (порядка 906 кг/м 3) и
повышенным содержанием серы 2,3%,
а также низким содержанием парафина.

34. Sokol

• Плотность составляет 37,9API,
содержание серы - 0,23%.

35. ESPO - это сорт восточносибирской нефти

• Плотность ESPO составляет 34,8API,
серы - 0,62%.

36. Vityaz

• Это легкая, малосернистая нефть
• В 2015 г. выведен новый сорт нефти
Sakhalin Blend, который является
смесью нефти сорта Vityaz с газовым
конденсатом с Киринского
газоконденсатного месторождения, и
предполагает получение большего
количества бензина и дизельного
топлива.

37. Глобальная классификация марок нефти

1.Сорт нефти Sweet crude oil.
• Свойства : содержание серы - менее
0,5%, плотность - 37API - 42API. Sweet
указывает на небольшое количество
сероводорода и углекислого газа. Sweet
crude oil используется для
производства бензина.

38.

2. Сорт нефти Light Sweet crude oil.
• Cвойства: низкое содержание воска,
плотность 34API - 42API.

39. Эталонные марки нефти

1.Сорт нефти Brent crude (Брент).
Плотность около 38API, содержание серы
0,2-1%
2.Сорт нефти WTI (ВТИ). Плотность
составляет 39,6API, содержание серы 0,24%.
3. Сорт нефти Dubai Crude. Плотность 31
API и содержание серы 2%.

40. Марки нефти корзины ОПЕК

• Сорт нефти Saharan Blend.(Алжир)
• Es Sider.(Ливия)
• Arab Light (Саудовская Аравия)
• Basra Light (Ирак)
• Bonny Light.(Нигерия)
• Iran Heavy.(Иран)
• Kuwait Export.
• Murban. (ОАО)

41. ООО Лукойл «Нижегороднефтеоргсинтез»

В 2010 году начало эксплуатацию комплекса
каталитического крекинга-1, состоящего из 5 основных
технологических установок :
гидроочистки вакуумного газойля мощностью 2.5 млн.
тонн в год;
каталитического крекинга мощностью 2 млн. тонн в год с
блоком концентрирования пропилена;
алкилирования с блоками изомеризации нормальных
бутанов и селективного гидрирования диеновых
углеводородов мощностью 360 тыс. тонн в год;
производство водорода мощностью 0.04 млн. тонн в год;
производство элементарной серы мощностью 0.13 млн.
тонн в год.

42.

• В 2015 г. ООО Лукойл «Нижегороднефтеоргсинтез»
завершило строительство объектов каталитического
крекинга вакуумного газойля-2. В состав комплекса входят
3 крупных объекта :
• установка каталитического крекинга-2 мощностью 2 млн.
тонн в год. На установке производится товарный
пропилен, а также бензин каталитического крекинга;
• установка фтористоводородного алкилирования-2,
обеспечивающая производство компонента
автомобильного бензина (алкилата), мощность по
продукту составляет 327.5 тыс. тонн в год;
• установка гидроочистки бензинов мощностью 1.1 млн.
тонн в год, предназначенная для удаления соединений
серы из бензина с установки каталитического крекинга-2.

43. Контроль качества нефти и нефтепродуктов

44. Квалиметрия (с лат, — какой, и греч. - мерю ) наука о качестве продукции, включающая количественные методы оценки

Квалиметрия (с лат, — какой, и
греч. - мерю )
наука о качестве продукции,
включающая количественные
методы оценки

45. Показатель качества продукции - это количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, обуславливающих их

Показатель качества продукции - это
количественная характеристика одного
или нескольких свойств продукции,
обуславливающих их качество.
Значение показателей определяются
различными методами:
измерительным, расчетным и
экспериментальным.

46. ГОСТ 1510-84 «Нефть и нефтепродукты». Потребительские (эксплуатационные) качества нефти и нефтепродуктов

47.

• Лицензия на право выпуска
определенной номенклатуры
нефтепродуктов НПЗ
• На каждый выпускаемый вид
нефтепродукта заводом оформляется
«Сертификат качества нефтепродукта»
• «Паспорт качества нефтепродукта»,

48. Сохранение качества нефтепродуктов на нефтебазах при их хранении, приеме и отпуске обеспечивается путем следующей организации

контроля за:

49.

• содержанием в надлежащем техническом
состоянии резервуаров, технологических
трубопроводов и технологического
оборудования разливочных, насосных
станций, эстакад, причалов и других сливоналивных устройств нефтебазы;
• соблюдением требований ГОСТ 1510-84 на
упаковку, маркировку, хранение и
транспортирование нефтепродуктов и других
руководящих документов и технических
условий, связанных с хранением, приемом и
поставкой нефтепродуктов;

50.

• работой лабораторий, то есть за техническим
состоянием их оборудования, аппаратуры,
приборов и посуды; наличием и качеством
реактивов; соблюдением стандартных
методов анализов нефтепродуктов;
хранением контрольных проб;
квалификацией работников и т.д.;
• соблюдением прав потребителей при
поставке нефтепродуктов;

51.

• соблюдением Правил и договорных условий
о порядке приема и сдачи нефтепродуктов
при транспортировке морским, речным,
железнодорожным и трубопроводным
транспортом;
• своевременным, правильным оформлением
и представлением всей учетно-отчетной
документации по утвержденным формам;

52. Отбор проб ГОСТ 2517-85

53.

• Индивидуальная (точечная) проба
• Средняя (объединенная) проба
(смешением 1:3:3)
• Контрольная проба
• Арбитражная проба
• Капитанская проба

54. ПРОБООТБОРНИКИ

55.

Рис.1 Стационарный пробоотборник с перфорированной заборной трубкой
1-перфорированная трубка, 2-опорная стойка, 3-кран

56.

Рис.2 Стационарный пробоотборник для отбора точечных проб с трех уровней
1-кран, 2-пробозаборные трубки, 3-несущий рычаг, 4-поплавок

57. Пробоотборники для взятия проб с разных глубин

58. Отбор пробы со дна или произвольной глубины.

59. Отбор средней пробы

60. Цилиндры с плавающим поршнем для отбора проб сжиженных газов

61. Основные критерии принадлежности нефти к «сырой»

Плотность при температуре 20 0С
От 0,820 – до 0,900 г/см3
Фракционный состав
1. Широкий интервал кипения (от 28 – 360 0С в зависимости от
плотности)
2. Характерная для сырой нефти (сырых нефтепродуктов)
диаграмма перегонки
Содержание растворенных газообразных углеводородов (пропан,
бутан)
Содержание хлористых солей Более 5,0 мг/дм3
(при глубоком обессоливании массовая концентрация хлористых
солей может быть от 0 до 5,0 мг/дм3)
Температура вспышки в закрытом тигле Ниже 61 0С
Содержание поверхностно-активных веществ

62. Распределение нефтегазоносных бассейнов России по вязкости нефти.

63. Усредненная информация по свойствам битуминозной нефти

Показатели нефти
Среднее значение
Интервал значений
Плотность при 20 0С, г/см3
0,923
0,895 – 0,967
Содержание серы, % масс.
3,23
1,25 – 4,7
Содержание асфальтенов, % масс.
5,74
0,5 – 16
10,2
33,0
0,4 – 16
18,8 – 50
Содержание ванадия, ppm (% масс.)
50 (0,005)
15 – 134
Кинематическая вязкость при 20 0С,
мм2/с
65,62
15,5 – 154,6
Фракционный состав:
- фракция Н.К. – 200 0С
- фракция Н.К. – 350 0С