Определение качества нефти

Дата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 1600

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.

Дистилляционная модель качество нефти и ее стоимость связывает с потенциалом светлых фракций нефти. Попытка привести качество отечественной нефти к мировым стандартам привела к тому, что в 1989 г. в нашей стране впервые в дополнениях к ГОСТ 9965 «Нефть для нефтеперерабатывающих предприятий. Технические условия» основными показателями, характеризующими потребительские свойства нефти, были предложены плотность и массовое содержание серы. Позже в качестве наиболее значительно влияющих на потребительские свойства нефти указаны следующие физико-химические свойства нефти:

ü плотность нефти ρ;

ü выход фракций при температурах до 200, 300 и 350 градусов;

ü массовая доля серы S;

ü концентрация хлористых солей С.

Плотность нефти в значительной степени зависит от количества содержащихся в ней асфальтосмолистых веществ, способствующих образованию стойких водонефтяных эмульсий, увеличивающих стоимость ее переработки. Выявляются и другие негативные последствия при переработке тяжелых смолистых нефтей. В частности, увеличение затрат при транспортировке и переработке такой нефти. Повышенное содержание серы в нефти приводит к интенсивной коррозии аппаратуры, необходимости защелачивания продуктов переработки, гидроочистке бензиновых фракций, «отравлению» катализаторов. А вот увеличение содержания светлых фракций, приводящее к снижению затрат при производстве топлив, повышает качество нефти. Концентрация хлористых солей отражает загрязнение нефти при разработке залежи, в процессе добычи.

В литературе определен комплексный показатель качества К для оценки товарной нефти. Для формирования комплексного показателя К В.Н. Дегтяров использовал метод экспериментальных оценок, апробированный на Куйбышевском НПЗ с привлечением руководящих технических специалистов завода, научных сотрудников, работающих в области нефтепереработки. В анкетировании и интервьюировании приняло участие девять экспертов, подбор которых, определение коэффициента компетентности каждого из них и обработка результатов работы проводились в соответствии с теорией экспертных оценок.

Комплексный показатель качества рекомендуется в виде уравнения регрессии:

Кк=А₁S +A₂C + A₃ρ + A₄Ф₂₀₀ + A₅Ф₃₀₀ + A₆Ф₃₅₀, (3.1)

где: А₁- A₆ - коэффициенты весов показателей качества (коэффициенты взаимной значимости показателей качества); показатель S (%) взят по ГОСТ1437; С- (мг/л) – по ГОСТ 21534; ρ –плотность (г/см³) – по ГОСТ 3900; Ф₂₀₀, Ф₃₀₀, Ф₃₅₀ - по ГОСТ 2177.

Если за эталон взять нефть с комплексным показателем качества К-1 и показателями качества: S =1%, С=100 мг/л, ρ =0,865 г/м³, Ф₂₀₀=21%, Ф₃₀₀ =36%, Ф₃₅₀=50%. И поставить задачу интуитивной оценки уровня компенсации ухудшения какого либо из показателей качества нефти (например увеличение содержания серы) улучшением какого либо одного показателя при постоянных остальных, т.е. в результате устанавливались попарно количественные связи между параметрами ΔS, ΔС, Δρ, ΔФ₂₀₀, ΔФ₃₀₀, ΔФ₃₅₀.

При обработке результатов было получено, что изменению содержанию серы на 1% соответствует по значимости ΔС=73,5 мг/л; Δρ=0,023 г/см³; ΔФ₂₀₀=4,6%; ΔФ₃₀₀ =7,1%; ΔФ₃₅₀=8,2%.

Для определения численного значения коэффициента А₁-А₆ с учетом указанных значений показателей S, С, ρ, Ф₂₀₀, Ф₃₀₀, Ф₃₅₀ и приведенных величин их изменения решаем следующую систему уравнений:

(3,2)

После решения системы уравнений2 зависимость (1) запишется в виде:

К=0,04S +0,00054C + 1,74ρ – 0,0087Ф₂₀₀ - 0,0056Ф₃₀₀ –0,0049Ф₃₅₀ (3,3)

Если количество светлых фракций в нефтях характеризуется лишь одним показателем «фракционный состав при350°С», то комплексный показатель качества определяется из выражения

К=0,0029S +0,00039C + 1,254ρ – 0,0035Ф₃₅₀. (3,4)

Отклонение комплексного показателя качества, полученного по уравнению (3,3) или (3,4), от единицы в сторону увеличения означает ухудшение качества нефти (удорожание ее переработки), в сторону уменьшения - улучшение качества нефти (удешевление ее переработки).

Использование комплексного показателя качества нефти позволяет:

1) учитывать при формировании банка качества большое по сравнению с «плотностной» или «дистилляционной» моделью число физико-химических параметров нефти, непосредственно влияющих на стоимость ее переработки;

2) упростить методику расчета компенсаций (скидок и надбавок) за качество нефти, так как в расчете участвуют только один показатель – средневзвешенный комплексный показатель качества нефти, сданной конкретным производителем, по итогам за месяц;

3) учитывать условия переработки нефти на различных НПЗ или требования покупателей с согласованием для конкретного НПЗ или покупателя эталонных значений комплексного показателя качества и оценкой в денежном выражении отклонения от него в сторону уменьшения или увеличения, например, на 0,1К;

4) скорректировать коэффициенты взаимной значимости показателей качества в соответствии с меняющейся коньюктурной обстановкой на рынке нефтей.

Отклонение комплексного показателя качества, полученного по уравнению (3,1), от единицы в сторону увеличения означает ухудшение качества нефти (удорожание ее переработки), в сторону уменьшения — улучшения качества нефти (удешевление ее переработки).

Следовательно, критерий классификации нефти по комплексному показателю качества заключается в следующем:

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

Комплексный показатель качества как единый показатель потребительских свойств нефти может быть получен различными способами:

ü на основе анализа статистики физико-химических свойств нефти и эмпирических зависимостей между перечисленными основными показателями качества;

ü путем экономической оценки влияния каждого из этих показателей качества нефти на стоимость продукции НПЗ;

ü на основе экспертных оценок взаимозначимости параметров качества нефти с точки зрения ее переработки.

Каждый подход правомочен, так как основывается на объективной связи потребительских свойств нефти с потребительскими свойствами получаемых из нее нефтепродуктов и затратами на их производство.