تحقیق در مورد نفت خام

مقدمه

نفت خام مايعي است كه از تعدادي هيدروكربن و مقداري تركيبات گوگردي اكسيژن دار، ازته و مقدار كمي تركيبات معدني و فلزات تشكيل شده است . تركيبات مختلف نفت خام بنا به موقعيت محلي ميدان نفتي و زمان تشكيل آن و حتي بنا به ژرفاي منبع مـتغيرند .

در يك حوزه نفتي همراه نفت خام همواره مقداري گاز ، آب و نمك و شن و ماسه وجود دارد كه اين مواد بر اساس چگالي روي هم انباشته مي گردند . نحوة قرار گرفتن آنها بدين شكل است كه در زير يك لاية غير قابل نفوذ ابتدا آب و نمك ، سپس نفت خام .و بر روي آن گازها قرار دارند .

نفت خام پس از استخراج به واحد بهره برداري انتقال داده شده كه در اين واحد  نفت خام را با عبور از جدا كننده ها و كاهش تدريجي فشار ، از گاز همراه با آن عاري مي سازند . سپس در واحد نمك زدايي ، آب و نمك ، شن و ماسة آن را جدا ساخته و در صورت ترش بودن نفت خام ( حاوي گازهاي اسيدي مانند  ،  ، RSH و ….) آن را در استريپرها [1]  با يك گازشيرين تماس داده و  را جدا مي كند كلية اين اعمال بر اي جلوگيري از خوردگي تجهيزات پالايش مي باشد.

طراحي پالايشگاه را بر اساس اجزاء تشكيل دهنده نفت خام مورد استفاده صورت مي گيرد . در ضمن با افزايش مدت زمان استخراج از يك حوزة نفتي كيفيت نفت تغيير كرده و به طور معمول مقدار گوگود و  آن افزايش مي يابد . در نتيجه با تغيير خوراك پالايشگاه نياز است كه شرايط عملياتي تغيير كند كه اين تغييرات بر اساس نتايج حاصل از ارزيابي نفت خام صورت مي گيرد.

واحد ارزيابي نفت خام

هدف از انجام كليه آرمايشات در واحد ارزيابي نفت خام ، ارزيابي و تعيين مشخصات نقت خام هاي ايران و كشورهاي همسايه است كه براي امور صادرات و طراحي پالايشگاهها مورد استفاده قرار مي گيرد.

از جمله كارهاي اين واحد ، تقطير نفت خام و بدست آوردن فرآورده هاي سبك تا سنگين است كه به ترتيب حلالها ، بنزين ، نفت سفيد ، گازوئيل و روغنها مي باشند كه مشخصات فيزيكي و شيميايي و ترموديناميكي آنها مطابق روشهاي استاندارد انجام مي شود و همچنين حلالهاي نفتي مورد نياز صنايع در اين واحد ساخته مي شود.

تواناييهاي اين واحد علاوه بر موارد فوق در خصوص قسمتهاي استاندارد به شرح زير مي باشد:

1. تقطيرهاي ASTM و IP جهت تهية برشهاي كوتاه و تعيين نقاط جوش و تحت خلاء تا 001/0 ميلي بار و تا نقاط جوش حدود 800 .
2. تعيين دانسيته ، وزن مخصوص ، گوگرد ، اسيديته و گرانروي مايعات ، گازها و جامدات.
3. تعيين مقدار هيدروكربنهاي آروماتيكي ، نفتنيكي، الفيني و پارافيني ( نرمال وايزو)
4. تعيين وزن مولكولي ،‌ فشار بخار ، باقيمانده ، كربن ، مقدار واكس و نقطة ذوب آن و خاكستر در نفت خام و فرآوردها
5. تعيين مقدار نمك، آب و رسوبات در نفت خام .
6. تعيين اندازه ذرات جامد معلق در مايعات و غلظت آنها.
7. تعيين ضريب رسانش ، PH‌ ، ارزش حرارتي ، مقاومت اكسيداسيون مايعات .
8. تصفيه روغن هاي خام و تعيين پارامترهاي كنترل كيفيت بخصوص انديس گرانروي ، قسمت رنگ فرآورده ها و نمرة برومين .
9. تعيين عددستان ، انديس ديزل ، نقطة آنيلين ، نقطة آتش گيري ،‌ نقطة اشتعال ، نقطة ابري شدن ، نقطه انجماد ، نقطة ريزش و دماي بسته شدن فيلتر گازوئيل بر روي سوختهاي نفت سفيد و ديزل.
10. تست نوار خوردگي مس ، نقره ، خوردگي فلزات بر روي سوختها و ضديخ.

معمولاً هر پالايشگاه داراي يك آزمايشگاه كنترل كيفيت است كه در آنها آزمايشهايي بر روي فرآورده هاي مختلف مياني يا نهايي به دو منظور انجام مي شود:

• تشخيص صحت كار واحدهاي توليد به طور سريع
• اطمينان از مطابقت فرآورده هاي نهايي با استانداردهاي مربوطه

براي انجام اين آزمايشها ، دستگاهها و روشهاي استاندارد بكار مي رود . بطوريكه نتايج به راحتي قابل تكرار و مقايسه باشند . عمدتاً از روشهاي ASTM و در مواردي IP ، BP، DIM و …. استفاده مي شود.

در اين گزارش به برخي از مهمترين آزمايشها اشاره مي شود.

چگالي ( دانسيته )‌

دانسيته هيدروكربن ها هميشه كمتر از يك است و با افزايش تعداد كربن ، اين مقدار در يك سري همولوگ افزايش مي يابد . در صورتي كه سيستم ها به ترتيب هيدروكربن هاي اشباع شدة غير حلقوي ـ اشباع شده حلقوي ـ و آروماتيك باشد . به ازاء تعداد معين كربن دانسيته نيز افزايش مي يابد.

مقايسه دانسيته هيدروكربنهاي مختلف در درجه حرارت ثابت

دانسيته نفت كه مخلوطي از هيدروكربن ها ست بستگي به مواد سازنده آن دارد و به همين لحاظ است كه نفت كشورهاي مختلف داراي دانسيته هاي متفاوت است . . مثلاً دانسيته نفت آمريكا 87/0 ـ 800/0 ، نفت ايران در  60 ، 836/0 و نفت روسيه 900/0 ـ 850/0 مي باشد.

معمولاً دانسيته در دماي  60 اندازه گيري مي شود . براي اندازه گيري SG معمولاً از هيدرومتر و پيكنرمتر و يا دانسيته مترهاي اتوماتيك استفاده مي شود. براي اندازه گيري SG معمولاً از هيدرومتر پيكنومتر و يا دانسيته مترهاي اتوماتيك استفاده مي شود . براي برش هاي نفتي چگالي به شكل كميت API نيز بيان مي شود : API بوسيله انستيتو نفت آمريكا پيشنهاد شده است و در كشورهاي آمريكايي مقدار دانسيته بر حسب آن داده مي‌شود.

روش ASTM

اين آزمايش براي اندازه گيري دانسيته تقطير شدههاي نفتي در فاصلة دمايي 15 تا 35 درجه سانتيگراد مناسب مي باشد . نمونة مورد استفاده بايد مايع با فشار بخار كمتر از mmHg 600 و ويسكوزيته كمتر از  15000 در دماي مورد آزمايش باشد . در ضمن نمونه نبايد خيلي تيره باشد . بنابراين اين نمونه هاي نفت خام براي اين آزمايش مناسب نيستند . اين دستگاه دانسيته را با واحد  نشان مي دهد.

شرح آزمايش

پس از كاليبره كردن دستگاه توسط آب مقطر و هوا و تنظيم دماي  56/15‌، لوله خرطومي شكل داخل دستگاه با بنزين شستشو مي دهيم . و توسط پمپ هوا داخل آن را خشك مي كنيم . لامپ دستگاه را روشن نموده و توسط سرنگ، نمونه را داخل لوله تزريق مي كنيم . اين عمل بايد به گونه اي صورت گيرد كه هيچ گونه حبابي داخل لوله تشكيل نشود . زيرا حبابهاي هوا بر روي دانسيته تأثير گذاشته و ايجاد خطا مي كند . سپس لامپ دستگاه را خاموش مي كنيم ( نور نيز در انجام آزمايش خطا ايجاد مي كند .) بر اساس تغيير فركانس موج وارد شده به نمونه نسبت به حالت مبنا ، مقدار دانسيته اندازه گيري مي شود . هنگامي كه اين مقدار به يك حد ثابتي رسيد .عدد نشان داده شده را يادداشت مي كنيم .

با تقسيم دانسيته به دانسيته آب در همين دما وزن مخصوص نمونه بدست مي آيد.

فشار بخار رد (RVP)

فشار بخار براي فرآورده هاي سبك و بهترين و گاز مايع و همچنين نفت خام اندازه گيري مي شود و نشان دهندة وجود تركيبات فرار است . اين كميت براي فرآورده هاي سبك و … اگر مقداري بيشتر از حد مجاز داشته باشد نشان دهندة اين است كه تركيبات سبك بيشتري وارد فرآورده شده و خطرناك است . به علت وجود مولكولهاي هوا در محفظه RVP از مقدار فشار بخار واقعي كمتر است . اما بين اين دو رابطه اي وجود دارد و با استفاده از اشكال موجود در مراجع مي توان اين دو كميت را بهم تبديل كرد.

روش

نمونه هاي مورد آزمايش بيشتر از فرآورده هاي سبك نفتي مي باشند و براي جلوگيري از جدا شدن

[1] stripper

تحقیق در مورد نفت خام