Ocena kompatybilności rop naftowych metodą pompową i filtracyjną

• Autorzy: Szuflita Sławomir , Krasodomski Wojciech , Kuśnierczyk Jerzy , Wojnicki Mirosław , Warnecki Marcin

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2021.07.05

Warianty tytułu

EN

Crude oil compatibility testing using pumping and filtration methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Z danych Narodowego Banku Polskiego wynika, że w 2019 roku import ropy do Polski wyniósł 26,3 mln ton, z czego główny jej wolumen pochodził z Rosji. Konieczność zapewnienia większego bezpieczeństwa energetycznego kraju wymusza dywersyfikację dostaw ropy naftowej, przez co największe krajowe rafinerie z roku na rok zwiększają udział dostaw z różnych źródeł. Pociąga to za sobą potrzebę nieustannego uzyskiwania informacji o opłacalności przerobu nowych rodzajów ropy i potencjalnych problemach skutkujących podwyższeniem kosztów. Kontrole jakości oferowanych na rynku surowców pomagają zminimalizować ryzyko zakupu niekompatybilnych gatunków rop dzięki upewnieniu się, że proponowana partia spełnia właściwe wymagania jakościowe. Szczególne znaczenie ma fakt, że badania takie należy wykonywać wyprzedzająco, zanim zostanie podjęta decyzja o zakupie konkretnego surowca naftowego i wprowadzeniu go do instalacji w rafinerii. Często jednak zdarza się, że szczegółowe badania wykonywane są dopiero po zakupie. Należy zwrócić uwagę, że samo badanie właściwości fizykochemicznych i określanie wydajności poszczególnych frakcji nie jest wystarczające. Wytrącanie osadów w ciągu logistycznym ropy naftowej jest istotnym problemem zarówno w instalacjach rurociągowych, bazach magazynowych, jak też w instalacjach rafineryjnych, w których przerabiana jest ropa zawierająca zdyspergowane osady. We wcześniejszym etapie badań opracowano skuteczną metodę filtrowania pozwalającą na określenie kompatybilności rop i ich mieszanin. Obecnie uwagę skupiono na opracowaniu nowej metody, która pozwoliłaby na szybszą możliwość wykonania pomiaru kompatybilności przy jednoczesnej możliwości ponownego wykorzystania tej samej próbki. Opracowany nowy sposób badań kompatybilności metodą pompową przetestowano na dwóch ropach pochodzących z różnych kierunków dostaw. Pomiary wykonano dla rop i ich mieszanin w temperaturze 150°C pod ciśnieniem 25 bar. Pomiar kompatybilności rop metodą filtrowania wykorzystano do celów porównawczych, wyznaczając na podstawie masy osadu odseparowanego na specjalistycznych filtrach dopuszczalne udziały procentowe, w których mieszaniny węglowodorowe były kompatybilne.

EN

According to the National Bank of Poland, by the end of 2019, oil imports to Poland amounted to 26.3 million tonnes of crude oil, where the main volume came from Russia. The need to ensure greater energy security enforces the diversification of crude oil supplies, thus the largest domestic refineries are increasing the share of supplies from different sources each year. This entails the need for continuous information on the profitability of processing new types of crude oil and potential problems resulting in increased cost. Quality control of the crude oil offered on the market helps minimize the risk of purchasing incompatible oil types by ensuring that the proposed shipment meets the relevant quality requirements. Of particular importance is the fact that such tests should be performed prior to the decision to purchase a particular crude oil and introduce it to the refinery’s installation. It often happens, however, that detailed tests are performed only after the purchase. It is important to note that testing the physicochemical properties and determining the yield of individual fractions alone is not sufficient. Precipitation of sediments in the logistic chain of crude oil is a significant problem both in pipeline installations, storage depots, and refinery installations, where crude oil containing dispersed sediments is processed. In the previous stage of work, an effective filtration method was developed to determine the compatibility of crude oils and their mixtures. Now, attention was focused on developing a new method that allowed for a faster compatibility measurement capability along with reusing samples for another measurement. The developed new method of pump compatibility testing was tested for two crude oils from different supply directions. The measurements were performed for crude oils and their mixtures at 150°C under 25 bar pressure. Compatibility of crude oils with the filtration method was used for comparison, where based on the mass of sediment separated on special filters, the allowable concentrations where hydrocarbon mixtures were compatible were determined.

Słowa kluczowe

PL

asfalteny; parafiny; filtrowanie; kompatybilność; ropa; dywersyfikacja; dostawa

EN

asphaltenes; paraffins; filtration; oil; compatibility; supply; chain; diversification

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 77, nr 7
• Strony: 463--470
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Szuflita Sławomir

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Krasodomski Wojciech

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Kuśnierczyk Jerzy

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Wojnicki Mirosław

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Warnecki Marcin

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Asomaning S., Watkinson A.P., 2000. Petroleum stability and heteroatom species effects in fouling of heat exchangers by asphaltenes. Heat Transfer Engineering, 21(3): 10–16. DOI: 10.1080/014576300270852.
• Goual L., Firoozabadi A., 2002. Measuring asphaltenes and resins, and dipole moment in petroleum fluids. AIChE Journal, 48(11): 2646–2663. DOI: 10.1002/aic.690481124.
• Guzmán R., Ancheyta J., Trejo F., Rodríguez S., 2017. Methods for determining asphaltene stability in crude oils. Fuel, 188: 530–543. DOI:10.1016/j.fuel.2016.10.012.
• Kluk D., 2009. Oznaczanie składu ropy naftowej z wykorzystaniem aplikacji SARA. Nafta-Gaz, 3: 255–261.
• Krasodomski W., Altkorn B., Duda A., Szuflita S., Krasodomski M., 2020. Problemy kompatybilności rop naftowych. Nafta-Gaz, 5: 332–339. DOI: 10.18668/NG.2020.05.06.
• Lubaś J., Biały E., Warnecki M., 2012. Asfalteny w problematyce wydobycia ropy naftowej. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu, 179: 1–121.
• Painter P., Veytsman B., Youtcheff J., 2015. Guide to asphaltene solubility. Energy and Fuels, 29(5): 2951–2961. DOI: 10.1021/ef502918t.
• Pfeiffer J.P., Saal R.N.J., 1940. Asphaltic bitumen as colloid system. Journal of Physical Chemistry, 44(2), 139–149. DOI:10.1021/j150398a001.
• Rogel E., Carbognani L., 2003. Density estimation of asphaltenes using molecular dynamics simulations. Energy and Fuels, 17(2): 378–386.DOI: 10.1021/ef020200r.
• Sepúlveda J.A., Bonilla J.P., Medina Y., 2010. Prediction for Asphaltenes Using SARA Analysis for Pure Petroleum. Revista Ingeniería, 7,103–110.
• Stankiewicz A., Flannery M.D., Fuex N.A., Broze J.G., Coach J.L., Dubey S.T., Leitko A.D., Nimmons J.F., Iyer S.D., Ratulowski J., 2002. Prediction of Asphaltene Deposition Risk in E P Operations. Proceedings of the International Conference on Petroleum Phase Behavior and Fouling, American Institute of Chemical Engineers: 410–416. ISBN: 0816997748.
• Wang J., Buckley J.S., 2003. Asphaltene Stability in Crude Oil and Aromatic Solvents – The Influence of Oil Composition. Energy and Fuels, 17(6): 1445–1451. DOI: 10.1021/ef030030y.
• Warnecki M., 2011. Doskonalenie techniki badań warunków flokulacji asfaltenów metodą prześwietlania ropy strumieniem światła podczerwonego. Nafta-Gaz, 7: 454–462.
• Wiehe I.A., 2008. Process chemistry of petroleum macromolecules. CRC Press.
• Wiehe I., Kennedy R., 2000. The Oil Compatibility Model and Crude Oil Incompatibility. Energy & Fuels, 14: 56–59.
• Akty prawne i dokumenty normatywne
• ASTM D5186-19 Standard Test Method for Determination of the Aromatic Content and Polynuclear Aromatic Content of Diesel Fuels By Supercritical Fluid Chromatography.
• ASTM D4740-19 Standard Test Method for Cleanliness and Compatibility of Residual Fuels by Spot Test.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).