Ropa, bezyna, ONcałość | Quizlet

Pierwotne surowce i nośniki

RN i gaz ziemny

wtórne nosniki

gaz LPG, benzyny, paliwa lotniczne, oleje napedowe

Skłąd frakcyjny pierwiastków

84,5C: 13,5H: 1,5S: 0,5O, reszta F, Cl, Br, Mn

Alkany węglowodory parafinowe

potocznie parafiny

-druga grupa po naftalenach

-im starsza ropa tym więcej alkanów

-n alkany to lekkosc paliwa

n-alkany C4H10 butan /\/

izo-alkany i-C4H10 izobutan

biomarker: pristan i-C19H40

Cykloalkany, węglowodory naftenowe

potocznie cykloparafinowe

TO NIE NAFTALENY

-ich jest najwięcej

-ilość rośnie z Twrzenia

np. Metylocyklopentan C5H9CH3

metylocykloheksan C7H11CH3

dekalina C10H18

Areny, weglowodory aromatyczne

ok. 15% mas

Toulen, m-ksylen, styren, naftalen

Alekny

inczaej olefiny

nie wystepuja w RN (jedynie wyjatek Bradford)

butylen

Zwiazki siarki

0,01-8% mas

niekorzystne dla RN

np. elementarna, tiofen, siarczki, dibenzotiofen

z czym wiaze sie zawartisc zwiazkow siarki?

większa zawartość wiąże się z większą gęstością RN

zwiazki azotu

0,01-2% mas

zasadowe: pirydyna

niezasadowe: pirol, karbazol

zwiazki tlenu

0,01-2% mas

Fenole: p-krezol

Kwasy karboksylowe

Furany: benzofuran

porfiryny

rozpad barwnikó np chlorofilu, tez sa biomarkerami

metale, polaczenia metaloorganiczne

N,K,Mg emulsje

Ca,Mg mydła

V, Ni metaloorg. w olejach

ANALIZA SARA co to (skrót)

Saturates

Aromatics

Resins

Asphaltenes

ANALIZA SARA podział

RN->rozdzielacz + n-C7H16->1) Asfalteny i 2) Malteny

1) Asfalteny + Toulen -> Asfalteny i Karbeny

Karbeny + CS2 -> Karbeny i Karboidy

2) Malteny ->

n-C7H16->Nasycone,

toulen->Aromaty,

pirydyna->Żywice

te 3 produkty to cieczowa chromatografia kolumnowa

Rodzaje benchmarków

Tapis (azja)

WTI (ameryka)

Brent (europa)

Własciwosci reologiczne RN

-Gestosc, rośnie z zawartościa siarki (stopnie API), alkany < areny

-lepkość, decyduje o mobilności RN

-napiecie powierzchniowe, wpływa na migracje

Własciwosci termiczne RN

-temperatury od -60 do +30

-parafiny beda krzepnac

-lotnosc, moze dojsc do korku gazowego

-koks; skłonnosc do polimeryzacji po podgrzaniu, zanieczyszcza piecie

-Cp,Cv,Cs - parametry mówiace o kalorycznosci

Własciwosci elektryczne i optyczne RN

- względy bezpieczeństwa

- wspolczynnik załąmania świtała

parafiny < nataleny < areny

Jaka jest ropa lekka?

- wysokie API

- mało S (ropa słodka)

- dużo Parafin

-mniej żywic

Jaka jest ropa ciężka?

- niskie API

- więcej S (ropa kwaśna)

- mało parafin

Przygotowanie ropy na polu naftowym [etapy]

1. wydobywanie (kiwon)

2. rozbijanie emulsji

3. stabilizacja

Wydobywanie

Separator trójfazowy (w sumei to 4 bo jeszcze szlam), czasowe rozdzielanie, różnice gęstości:

gaz (góra), ropa, woda, szlam (dół)

Rozbijanie emulsji

Użycie elektrodehydratora i dodatek deemulgatora.

(Trzeba dodac chlorki bo inaczej powstałąby stabilna emulsja i sraka)

metody rozbijania emulsji

! Metody:

mechaniczne (grawitacyjne z piaskiem)

termiczne (50-60C)

chemiczne (deemulgatory)

elektryczne (zmienne pole elektryczne)

czesto: wirówka+deemulgator i elektrodehydrator

ile soli moze mies RN trafiajaca do rafinerii?

do 40mg/dm3

Stabilizacja

Usunięcie nadmiaru składników lotnych (lekkie węglowodory, np. metan, etan).

Po co usuwamy lekkie gazy?

by uniknac korka gazowego

czym jest gasolina?

lekka benzyna C5, C6

Przygotowanie w rafinerii

1. ponowne odsalanie

2. destylacja rurowo-wieżowa

ile soli w rafinerii?

30-1500 mg/dm3

cel w rafinerii

zmniejszyc wode do 0,2% i sóli do mniej niż 10mg/dm3, zmniejszyc korozyjnosc i jakosci produktu

ponowne odsalanie

Elektrodehydrator, zamiast emulgatora, to woda czysta, aby przemywać. Grawitacyjne osadzenie kropli wody 100-150C, koagulacja wody

destylacja R-W

1. destylacja atmosferyczna RN

2. destylacja próżniowa mazutu

Destylacja atmosferyczna

Trzeba umieć narysować schemat.

Frakcje: benzyna lekka, ciężka, nafta, olej napędowy, pozostałości atmosferyczne.

na górze 125C, na dole 280C

1. strefa ewaporacji, 2. s.mycia, 3.s. przeparnikowa, 4. s.wymiany ciepła, 5.sekcja frakcjonowania

Destylacja próżniowa mazutu

50C 4-6 kPa

350C 6-7kPa

stosuje sie pakiet strukturalny, zwieksza powierzchnie styku

1. strefa ewaporacji 2. strefa przeparnikowa 3. strefa mycia 4. strefa wymiany ciepła

Benzyna

frakcje z destylacji z RN: C4-C12

5-6 strumieni

komponenty tlenowe

benzyna bazowa

reformat

benzyna z FCC

alkilat, polimeryzat

benzyna z HK

tabela skłądu benzyny 95

co----------%mas---przykład-----LO----Tw

n-alkany 6 n-heptan 0 98C

izo-alkany 30 2,2,4trimetylopentan 100 99C

cykloalkany 12 metylocyklopentan

aromaty 30 toulen

alkeny 13 C5H10

co powoduja komponenty tlenowe?

-podwyzszaja LO

-obnizaja emisje CO

-umozliwiaja obnizenie udzialu aromatów

np. metanol, etanol, izo-propanol

wysokie Lo = 106

zaleznosc długosci łancucha

im dluzszy łańcuch tym mniejsza higroskopijnosc

etery (dodatki)

MTBE-eter tert butylowy

TAEE-eter tert amylowy

dodatki uszlachetniajace (mamy umiec 1)

Antyutleniacz, zapobiega tworzeniu żywic

Liczba oktanowa def.

Definiuje właściwości stukowe paliwa, okresla odpornosc na niekontrolowany samozapłon benzyny w stuku

co oznacza ze benzyna jest 95

jesli ma taka liczbe tzn ze zachowuje sie w silniku wzorcowym do badania Lo, tak jak paliwo wzorcowe zawierajace w swoim skłądzie 95% izooktanu i 5% heptanu

jak rosnie LO?

nalkany->alkeny->cykloalkany->izoalkany->areny

0->50->70->84->116

Właściwośći sezonowe

Prężność VP

wskaznik lotnosci VLI

oddestylowanie do T70 (E70) %(v/v)

Jaki skład zimą?

wiecej skladnikow lekkich zeby ułatwic start silnika

jaki skład latem?

mniej lekkich aby uniknac parowania benzyn

zaleznośc lotnosci

im wieksza liczba c w czasteczce tym mniejsza lotnosc

C4H10 -> C7H16

203 5,3

ile max siarki?

max 10ppm ,ograncza to korozje

Paliwa lotnicze: benzyny i nafty lotnicze

benzyny: małe lotnictwo, areokluby, przeciwpozarowe

nafty: duze lotnictwo, pasazerskie, wojskowe

Benzyny charakterystyka

Tw = 35-170

C4-C10

niższa preznosc par

malo alkenów

dodawanie Pb(c2h5)4 (etylizowane)

po co dodajemy tetraetylek ołowiu

podnosimy LO nie alkoholami, bo one chłoną wodę i silnik by zamarzł

nafty charakterystyka

Tw=170-250

C12-C17

głównie parafiny (izo) 40%-70%

cykliczne 30%, aromatyczne 20%

oleje napędowe

zakres Tw 180-360 C

C10-C23

frakcje węglowodorów:

-nafta

-ON z DRW po HR

-ON z FCC

-ON z HK

-ON z HOG

ON handlowy

frakcje + Komponenty tlenowe i dodatki uszlachetniajace

Frakcje (tabela)

frakcja------%V/V----wzór---------LC

n-alkany 9-13 cetan 100

izoalkany 30-50 3-etylodekan

cykloalkany 25-35 dekalina

areny 15-30 1-metylonaftalen 0

alkeny 0-5 1-decen

komponenty tlenowe

korzystny wpływ na emisje

odpowiednio wysokie LC

mala toksycznosc włąsna

FAME

estry metylowe kwasow tłuszczowych

np. C15H31COOCH3 ester metylowy kwasu palimitynowego

dodatki uszlachetniajace

DEPRESATORY - zmieniają właściwości wytrącające się alkanów w niskiej temperaturze. Nie pozwlaja łaczyc sie w wiekszze skupiska

własciwosci niskotemperaturowe

Tmetnienia, Tplyniecia, Tzablokowanego zimnego filtru (CFPP)*

*Najwyzsza T gdzie kryształy nparafin zatykaja filtr paliwa i blokuja przepływ

LC

Skłonność paliwa do samozapłonu w silniku. Określa okres opóźnienia samozapłonu. Im wyzsza LC tym okres opóżnienia zapłonu jest krótszy.

Określana na podstawie: Cetan ;LC=100 (mały okres opoznienia samozaplonu) i 1-metylonaftalen LC=0 mala sklonnosc do samozapłonu

Jesli ON ma LC=51 to znaczy ze

ma taka sama podatnosc na samozapłon jak 51 % cetanu i 49% 1-metylonaftalenu

Jak rosnie LC?

NA ODWROT NIZ BENZYNY!!

areny-cykloalkany-izoalkany-alkeny-nalkany

jakie frakcje sa bardziej pozadane?

Izoalkany bo Ttop maleje, ale maleje tez LC. Wiec najwaznejsze sa izo co maja 1 podstawnik.

maksymalne zawartosci?

siarka max 10%

WWA max 11%

FAME max 7%

własciwosci niskotemperaturowe Tmetnienia i Tcfpp

ON ma tym lepsze te własciwosci im mniej nparafinowych

Rodzaje od pory roku?

latem B, Tcfpp=0

zima F, Tcfpp=-20

oleje opalowe podzial

1) ciepłowniczy; lekki i ciezki

2) paliwa zeglugowe: morskie i srodladowe

wymien wszytskie paliwa transportowe

mozliwe pytanie na egzmaine

gaz płynny LPG

-mieszanina C3 I C4, z domieszka C2 i C5-C7

-zakres Twrzenia: -42-0.5C

-Weglowodory sa gazami

-mozna łatwo skroplic, uzyskac LPG, magazynować i transportowac pod malym cisnieniem

-zawartosc S jest mała

Gazy LPG wydzielane z surowców naturalnych, zawierają tylko ....

weglodory nasycone

średni skałd [%]

metan <0,1

etan <1,2

propan 27,2

butan 20,4

n-butan 50,6

tez nienasycone propen, eten

właściwości

-LO minimum 89, najwiecej izo-butan 98

-gęstość: pary LPG są 1,5-2,5 raza cięższe od powietrza, przez co gdy jest wyciek to jest przy powierzchni oraz dlatego wypełnia się zbiorki tylko do 80%

-prężność par (stan pary nasyconej dana substancja). PP(40) = 1550kPa, zachowanie pp na odpowiednim poziomie pozwala na wydostanie się LPG ze zbiornika

co obniza LO?

alkeny i dieny

skład zimowy

-10C, gatunek A

propan/butan

60/40

Skłąd letni

+10C, gatunek D

propan/butan

40/60

otrzymywanie LPG

1. odgazolinowanie gazu ziemnego

2. stabilizacja RN na polu naftowym

3. DESTYLACJA ATMOSFERYCZNA RN Z DRW

4. PROCESY WTÓRNEJ PRZERÓBKI RN -> kraking katalityczny

na czym polega komponowanie LPG?

na mieszaniu ze sobą strumieni zawieracjąych c3 i c4 pochodzące z różnych procesów

zastosowanie LPG

paliwo (zapłon iskrowy)

względem ON

90%mniej PM

90% NOx

60%mniej CO2

nie zanieczyszcza wód

Z czego otrzymujemy gaz ziemny (nie mylić z LPG)?

jest to głównie CH4 wiec:

1) złoża konwencjonalne: (odwierty) występuje samodzielnie badz towarzyszy RN

2) złoża niekonwencjonalne: (szczelinowe) łupkowy, zamkniety, hydraty metanu

3) z RN: gaz mokry (kondensatory, propen, wyzsze weglow.)

gaz samodzielny: duzo metanu, malo propanu

skłąd gazu ziemnego

metan 39-99%

etan 0,2-21%

propan 0,01-19%

butan 0,001-6,8%

C5+ 0,005-47%

od propanu w góę nalezy odgazolinować

N2+ 0,3-48% trzeba odazotować

CO2 do 10%, H2S do 16%(wyj. 50) trzeba usuwać

H2 i para wodna trzeba osuszac

czym jest IKPG?

Instalacje kompleksowego przygotowania gazu

1) separacja (wstepny rozdzial GZ, usuniecie pyłu)

2) odgazolinowanie (wydzielenie GZ z gazoliny)

3)osuszanie

4)odsiarczanie

5)odazotowanie

odgazolinowanie schemat

gaz mokry

|

odgazolinowanie -> gaz suchy ( C1 + C2)

|

gazolina niestabilizowana

|

stabilizacja -> gaz płynny ( C3+C4 [lpg])

|

gazolina niestabilizowana

jakie metody odgazolinowania?

absorpcja i destylacja niskotemperaturowa

metoda absorpcyjna

Absorbent: benzyna, nafta

osuszanie

niepożądane działąnie wody, przyśpiesza korozje, tworzy stałe hydraty węglowodorowe

osusza się do temp. punktu rosy o 5*C nizszej od spodziewanej w gazociągu

temp punktu Rosy

okresla temperature powietrza do jakiej powietrze trzeba ochlodzic aby osiagnac stanu nasycenia para wodna

osuszanie absorpcyjne

DEG glikol dietylenowy

O-CH2CH2OH

|

CH2CH2OH

TEG glikol trietylenowy

CH2-O-CH2CH2OH

|

CH2-O-CH2CH2OH

Instalacja gazuziemnego osuszanie absorpcyjne

bardzo podobna do LPG, trzeba spojrzeć

odsiarczanie metoda mokra

MEA-monoetanoloamina

2HO-CH2-CH2-NH2 + H2S <-> (HO-C2H4-NH3)2S

2HO-CH2-CH2-NH2 + H2O + CO2 <-> (HO-C2H4-NH3)2CO3

regeneracja absorbenta

zwiekszenie temp do 110C lub obnizenie cisnienia

instalacja tez podobna do poprzedniej