Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 26

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  asfalteny
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Ze względu na wysoką cenę lekkich rop większość rafinerii skłania się do zakupu większych ilości tańszych rop „okazyjnych”, które są cięższe i zawierają wyższe stężenia siarki i kwasów naftenowych. Takie podejście doprowadza do większej częstotliwości prac serwisowych związanych z oczyszczaniem instalacji procesowej w rafinerii. Na szczęście zrozumienie przyczyn i metod łagodzenia wytrącania się zanieczyszczeń ropopochodnych uległo ostatnio znacznej poprawie dzięki opracowaniu narzędzi do przewidywania i identyfikacji. Co zaskakujące, 90% zanieczyszczeń ropopochodnych w rafinacji ma tylko kilka wspólnych przyczyn. Analiza osadu zwykle pozwala na zidentyfikowanie pierwotnej przyczyny, którą potwierdza odnalezienie prekursora tego niekorzystnego zjawiska w ropie naftowej przepływającej przez zanieczyszczoną jednostkę instalacji. Odpowiednie rozpoznanie zagadnienia może wprowadzić szereg potencjalnych metod łagodzących, z których dana rafineria może wybrać najlepszą do wdrożenia. Każdy kraj na świecie dąży do osiągnięcia jak największego bezpieczeństwa energetycznego, a tym samym do dywersyfikacji dostaw ropy i innych surowców. W przypadku ropy, gdy pozyskiwana jest ona z różnych źródeł, generuje się dodatkowy problem, a mianowicie kompatybilność. Okazuje się, że po zmieszaniu niektóre ropy wykazują tendencje do wytrącania osadów w zbiornikach magazynowych, a następnie w ciągu logistycznym. W jednej z poprzednich prac opracowano skuteczną metodę filtrowania pozwalającą na określenie kompatybilności rop i ich mieszanin. W obecnej pracy skoncentrowano się na tym, aby nowa metoda pozwoliła na szybszą możliwość wykonania pomiaru kompatybilności przy jednoczesnej możliwości ponownego wykorzystania tej samej próbki. Opracowany nowy sposób badań kompatybilności z wykorzystaniem mikroskopu (ang. high-pressure microscope, HPM) zastosowano do dwóch rop pochodzących z różnych kierunków dostaw. Pomiary wykonano dla rop i ich mieszanin w temperaturze 120°C i pod ciśnieniem 25 bar. Pomiar kompatybilności rop metodą filtrowania wykorzystano do celów porównawczych, gdzie masa odseparowanego osadu na specjalistycznych filtrach stanowiła wyznacznik kompatybilności badanych rop.
EN
Since the price of light crude oil is high, most refineries prefer to purchase higher volumes of cheaper bargain crude, which is heavier and contains higher concentrations of sulfur and naphthenic acids. This approach leads to a higher frequency of treatment service works to maintain the refinery's process plant. Fortunately, understanding precipitation mechanisms and the development of methods to mitigate precipitates of petroleum contaminants has recently improved with the advancement of prediction and identification tools. Surprisingly, 90% of petroleum contaminants in refining have only a few common causes. Sediment analysis usually identifies the initial trigger, which is confirmed by finding a precursor to this unfavourable phenomenon in the crude oil flowing through the contaminated unit. Appropriate identification of the issue can result in several potential mitigation methods from which a particular refinery can choose the best one to implement. Every country in the world strives to achieve greater energy security and thus diversification of the supply of oil and other raw materials. When crude oil is obtained from different sources, an additional problem can appear during processing in the refinery, namely oil compatibility. Some crude oils, when blended, tend to precipitate sediments in the process chain. In the previous statutory work, an effective filtering method was developed to determine crude oils' compatibility. Now, attention has been paid to speeding up the measurements and reusing the sample. A new method of compatibility testing using an HPM microscope was developed for two crude oils from different supplies. The measurements were performed for crude oils and their mixtures at 120°C under 25 bar pressure. Compatibility tests using the filtering method were used for comparative studies. The mass of sediment separated on dedicated filters was taken as an indicator of compatibility for investigated crude oils.
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.
PL
Z danych Eurostatu wynika, że w w pierwszej połowie 2019 r. import ropy do Polski wyniósł 12,7 mln ton ropy, z czego 63% stanowiły dostawy z Rosji, podczas gdy jeszcze w 2013 r. było to aż 95%. Przy dążeniu do większego bezpieczeństwa energetycznego koncerny naftowe skłaniają się do pozyskiwania ropy naftowej z różnych źródeł, przez co istnieje silna potrzeba zintensyfikowania prac nad tematyką badań mieszalności różnych typów rop pod kątem wytrącania się osadów. Mieszanie rop dostarczanych z różnych źródeł generuje dodatkowy problem pojawiający się trakcie przetwarzania rop w rafinerii, a mianowicie ich kompatybilność. Ropy naftowe pochodzące z różnych źródeł potrafią diametralnie różnić się właściwościami fizykochemicznymi oraz składem grupowym, co determinuje konieczność odpowiedniego postępowania celem bezproblemowej pracy rafinerii z mieszaninami różnych gatunków. Problem niekompatybilności rop dotyczy przede wszystkim sytuacji, gdy wśród mieszanych rop jedna jest ropą wysokoparafinową, z natury zawierającą niewielką ilość asfaltenów, a inna ropą o niewielkiej zawartości węglowodorów nasyconych, za to o większej zawartości żywic i asfaltenów. Obie te ropy osobno mogą być całkowicie stabilne i nie powodować problemów z osadami asfaltenowymi, jednak ich mieszanie może skutkować pojawieniem się tychże osadów. W artykule przedstawiono autorską metodykę filtrowania w warunkach uwzględniających ciśnienie i temperaturę, jaka panują w trakcie procesu przeróbki ropy. Dodatkowo, wykorzystując odpowiednio skonstruowany układ filtrujący, określono ilość odseparowanego osadu dla czystych próbek rop, jak i ich mieszanin w różnych proporcjach. Filtrowanie rop i ich mieszanin wykonano w dwóch temperaturach: 20°C i 150°C pod ciśnieniem 20 bar. Badania kompatybilności rop przeprowadzono dla trzech rop, różniących się nie tylko kierunkiem dostawy, ale również składem i parametrami.
EN
According to Eurostat data, oil imports to Poland in the first half of 2019 amounted to 12.7 million tonnes of oil, of which 63% were supplied from Russia, wherein 2013 it was as much as 95%. In pursuit of greater energy security, oil companies are encouraged to acquire crude oil from various sources, which is the reason for the intensification of research on sedimentation caused by blending different types of crude oils. Mixing of crude oils supplied from different sources generates an additional issue accompanying processing of crude oils in the refinery, namely its compatibility. Crude oils from different sources can differ significantly in terms of physical and chemical properties and fractional composition, which determines the need for proper processing in the refinery to maintain the continuity of uninterrupted operations with different oil blends. The problem of incompatibility of crude oil is related mainly to the situation when one of the blended crude oils is a high-paraffin type containing a small amount of asphaltenes, and the second one has a low content of saturated hydrocarbons, but a higher content of resins and asphaltenes. These two are completely stable alone and would not cause problems with asphaltene sediments, but blending them could result in the formation of such sediments. The paper describes an original method of crude oil filtering taking into account the pressure and temperature conditions related to oil processing in the refinery. Moreover, using a properly designed filtering system, it was possible to determine the amount of sediment for pure oils as well as their blends in different proportions. Filtering of crude oil and its mixtures was performed at two temperatures of 20°C and 150°C, at pressure conditions of 20 bar. Crude oil compatibility tests were conducted for three oils differing in the source, composition and physical properties.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z depozycją osadów w instalacjach transportujących ropę naftową i gaz ziemny. Omówiono czynniki wpływające na rodzaj deponowanych osadów. Szczególną uwagę zwrócono na osady parafinowoasfaltenowe, solne oraz inne – pochodzenia zarówno organicznego, jak i nieorganicznego. Istotnym zagadnieniem przedstawionym w artykule jest opis sposobów likwidowania zdeponowanych w instalacjach osadów. Materiał badawczy stanowiły osady zdeponowane w instalacjach kopalnianych. Na podstawie wyników fizycznych i chemicznych badań osadów zaproponowano dobór metod ich usuwania. Zaproponowane metody usuwania osadów dostosowane są indywidualnie do rodzaju osadu. Wybór metody dokonano na podstawie: oceny składu osadów zdeponowanych w rurociągach w powiązaniu z zawartością parafin, żywic, asfaltenów i węglowodorów aromatycznych, wyników efektywności rozpuszczania osadów w różnych rozpuszczalnikach w temperaturach 20°C i 50°C, podatności na biodegradację osadów, określonej podczas testów respirometrycznych, szybkość biodegradacji substancji ropopochodnych analizowano, wykorzystując zestaw OxiTop Control. W artykule przedstawiono również wytyczne postępowania związane z ograniczeniem deponowania osadów podczas wydobywania i transportu ropy naftowej. Na podstawie uzyskanych wyników eksperymentów sformułowano wnioski dotyczące zagadnień związanych z problematyką depozycji osadów w instalacjach transportujących płyny złożowe oraz określono wytyczne, zmierzające do zapobiegania ich powstawaniu.
EN
The article discusses the issues associated with the deposition of sediments in pipelines. The factors influencing the type of deposited sediments are discussed. Particular attention has been paid to paraffin-asphaltic, salt and other organic and inorganic sources. An important issue described in the article, is the description of ways of liquidating sediments deposited in installations. The research material were sediments deposited in mine installations. Based on the results of physical and chemical tests of sediments, the methods of removing them were proposed. The proposed methods of removing sediments are adapted individually to the type of sediment. The choice was based on: evaluation of sediment deposited in pipelines in relation to the content of paraffin, resins, asphaltenes and aromatic hydrocarbons, results of solubilization efficiency in various solvents at 20°C and 50°C, susceptibility to biodegradation of sediments identified during respirometry tests; the rate of biodegradation of petroleum substances was analyzed using the OxiTop Control set. The article also presents guidelines for the reduction of sediment deposition during the extraction and transportation of crude oil. Based on the results of the experiments, conclusions were drawn on issues related to the deposition of sediments in fluid bed conveyor systems and guidelines were defined to prevent their formation.
5
Content available Asfalteny naftowe – przegląd wybranych zagadnień
PL
Asfalteny naftowe są to polarne, aromatyczne składniki ropy naftowej o dużych masach cząsteczkowych. W trakcie przerobu ropy gromadzą się w znacznych ilościach w ciężkich frakcjach pozostałościowych. Ich obecność powoduje takie problemy jak zatykanie rurociągów oraz dezaktywację katalizatorów procesów pogłębionej konwersji. Jest to efektem skłonności asfaltenów do agregacji, skutkującej wytrącaniem osadów. W artykule opisano budowę cząsteczek asfaltenów, mechanizmy agregacji (flokulacji) i czynniki na nią wpływające, a także następstwa tego zjawiska. Przedstawiono również metody oceny stabilności fazowej ropy i produktów naftowych oraz omówiono działanie dodatków dyspergujących, służących jej poprawie.
EN
Asphaltenes are polar, aromatic and heavy-molecular-weight components of petroleum. During the processing of oil they accumulate in large quantities in heavy residue fractions. Their presence causes problems such as clogging of pipelines and deactivation of catalysts in deep conversion processes. This is due to the tendency of asphaltenes to aggregate resulting in precipitation. The article describes the structure of asphaltenes, the mechanisms of aggregation (flocculation) and the factors influencing it, as well as the consequences of this phenomenon. The methods of assessing the phase stability of crude oil and petroleum products are also presented, and the effects of dispersant additives are discussed.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością wykorzystania asfaltenów w procesach adsorpcji z fazy gazowej. Wykorzystując technikę odwróconej chromatografii gazowej zbadano właściwości powierzchniowe asfaltenów, takie jak wartość składowej dyspersyjnej i specyficznej swobodnej energii powierzchniowej oraz właściwości elektronodonorowe i elektronoakceptorowe powierzchni asfaltenów. Dodatkowo wyznaczono izotermy adsorpcji dla wybranych lotnych związków organicznych. Uzyskane wyniki wykazały, że asfalteny posiadają unikalne właściwości sorpcyjne i mogą być wykorzystane w procesach adsorpcji do oczyszczania gazowych strumieni procesowych. Otrzymane wartości składowej dyspersyjnej swobodnej energii powierzchniowej są porównywalne do wartości uzyskiwanych dla aktywowanego tlenku glinu.
EN
The purpose of this paper was to evaluate the applicability of asphaltenes as sorbent in adsorption processes. To investigate the adsorption properties of asphaltenes, inverse gas chromatography technique was used. It allowed to determine the dispersive and specific components of the surface free energy. Moreover, the electronacceptor and electrondonor properties of the surface were calculated. To explore the potential of the asphaltene adsorbent for removal of volatile organic compounds, adsorption isotherms for selected compounds were determined. Obtained results revealed the high potential of asphaltenes in adsorption processes as they are characterized by unique sorption properties. The value of the dispersive component of the surface free energy indicate that asphaltenes are material with high surface activity, similar to activated alumina.
7
Content available remote Badanie stabilności fazowej produktów naftowych metodą turbidymetryczną
PL
Przedstawiono wyniki badań stabilności fazowej wysokowrzącego produktu naftowego zawierającego asfalteny. Na postawie badań wytypowano dodatek poprawiający stabilność oraz jego optymalne stężenie. Zastosowanie rekomendowanego dodatku w technologii przerobu produktów naftowych pozwoli na ograniczenie ilości wytrąconych osadów asfaltenowych, a w konsekwencji do zmniejszenia liczby przerw w pracy instalacji produkcyjnych.
EN
Five dispersing agents were added to heavy petroleum products to limit the sedimentation of asphaltenes. The efficiency of dispersing agents was detd. by turbidymetry. The agents based on PhOH resins, PhC₁₂H₂₅ and polyalkylaromatics were the most efficient.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością wykorzystania faz stacjonarnych na bazie frakcji asfaltenowych do rozdzielania mieszanin związków chemicznych z wykorzystaniem chromatografii gazowej oraz porównano selektywność faz przygotowanych z frakcji asfaltenowych wyizolowanych z różnych surowców. Na podstawie uzyskanych wyników obliczono wartości liniowych indeksów retencji oraz stałych Rohrschneidera-McReynoldsa, za pomocą których charakter badanych faz określono jako średniopolarny. Przeprowadzone badania wykazały, że przygotowane fazy stacjonarne pozwalają na rozdzielenie związków w ramach grup związków tj. węglowodory aromatyczne, ketony, alkohole, sulfidy. Ponadto zaobserwowano różnice w selektywności faz stacjonarnych w zależności od surowca z jakiego były wyizolowane.
EN
The purpose of this paper was to evaluate the usefulness of asphaltene stationary phases for gas chromatography separations and to compare selectivity of asphaltene stationary phases isolated from different raw materials. On the basis of information obtained from test mixture chrom atograms, chromatographic parameters were calculated to characterize prepared columns. The values of linear retention indices and Rohrschneider-McReynolds constants allowed to determine types of interactions between test solutes and stationary phases and for comparison with commercial stationary phases. The use of novel stationary phases enables the separation of substances among classes of compounds e.g. aromatic hydrocarbons, ketones, alcohols, sulfides. Calculated values of Rohrschneider-McReynolds constants characterize asphaltene stationary phases as phases of medium polarity and revealed differences in selectivity between phases obtained from different bitumens.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania asfaltenów jako chiralnej fazy stacjonarnej do chromatografii gazowej. Wyniki uzyskane dla fazy asfaltenowej porównano z wynikami uzyskanymi poprzez zastosowanie komercyjnie dostępnej chiralnej fazy stacjonarnej. Badania wykazały, że frakcja asfaltenowa posiada właściwości umożliwiające uzyskanie rozdzielenia mieszanin związków optycznie czynnych.
EN
The paper presents a results of research on the possibility of application of asphaltenes as a chiral stationary phase for gas chromatography. The results obtained for asphaltene stationary phase were compared with results obtained using a commercially available chiral stationary phase. The research showed that asphaltene fraction has properties allowing to separate mixtures of optically active compounds.
PL
W artykule przedstawiono problematykę wytrącania się asfaltenów, mającą znaczenie głównie w przypadku procesów wydobycia, przesyłu i przeróbki ropy naftowej. Omówiono metodyki badania tego zjawiska. Wskazano podstawowe zależności pomiędzy warunkami procesu a właściwościami fizykochemicznymi wytrąconej frakcji asfaltenowej oraz przybliżono hipotetyczne mechanizmy wyjaśniające kinetykę zjawiska koagulacji.
EN
The article presents the problem of precipitation of asphaltenes of importance mainly for processes of extraction, transportation and processing of crude oil. A methodology for the study of this phenomenon is described. The paper points out fundamental relationships between process conditions and the physicochemical properties of the precipitated asphaltene fraction and describes the hypothetical kinetics mechanisms of the flocculation phenomenon.
PL
W pracy opisano wyniki badań nad opracowaniem metodyki oceny składu grupowego i czystości frakcji asfaltenowych techniką chromatografii cienkowarstwowej w normalnych układach faz (NP-TLC). Skupiono się na doborze takich parametrów/warunków rozdzielania, jak stężenie i masa próbki, a także skład i kolejność eluentów stosowanych podczas rozwijania chromatogramów TLC. Zastosowana trój-stopniowa metodyka polega na nałożeniu 5 µL frakcji asfaltenowej o stężeniu 2 mg/ml w dichlorometanie, w postaci plamki o jak najmniejszej średnicy na płytkę TLC z żelem krzemionkowym typu F254. Eluenty zastosowane do rozwijania chromatogramów TLC to w kolejności: pierwszy etap - mieszanina dichlorometan:metanol (95:5 v/v) do ok. 30% wysokości płytki, następnie: toluen do 60% wysokości i w ostatnim etapie n-heksan nasycony wodą w 95%, na całą wysokość płytki. Procedura rozdzielania grupowego powinna być, dodatkowo, poprzedzona oceną czystości badanych frakcji asfaltenowych na drodze trzykrotnej elucji n-heksanem nasyconym w 95% wodą na wysokość 100% i wizualizacji pod lampą UV 365 nm - w celu wstępnego wyjaśnienia obecności frakcji węglowodorów aromatycznych, eluowanych n-heksanem (n-C6).
EN
This paper describes the results of research on the optimal conditions development for the group type analysis separation and the propose a methodology of evaluation group type composition and purity of the asphaltenes fraction analysis by thin layer normal phase analysis. They focused on the selection of such parameters / separation conditions as concentration and the mass of the sample, as well as the composition and sequence of eluents used during the development of TLC chromatograms. Used a three-stage methodology consist in applying on a TLC F254 silica gel type plate 5 µL of asphaltene fraction in 2 mg/mL in dichloromethane as a spot with as small as possible diameter. The eluents were used in sequence: first step - mixture of dichloromethane:methanol (95:5 v/v) to approx. 30% of plate height, then toluene to 60% height and n-hexane in 95% saturated with water in the whole plate height. The group type separation procedure should be additionally preceded by asphaltenes fractions purity evaluation by three times elution (to the 100% height) with n-hexane in 95% saturated with water and visualization in 365 nm UV lamp to clarify the presence of aromatic hydrocarbons fractions, eluted with n-hexane (n-C6).
PL
W pracy przedstawiono metodyki izolacji frakcji asfaltenowej z rafineryjnych strumieni procesowych w tym ropy naftowej, olei i asfaltów w skali analitycznej i preparatywnej. Uwzględniono podstawowe zależności pomiędzy właściwościami otrzymanej frakcji, a ciśnieniem, temperaturą, proporcją oraz rodzajem czynnika precypitującego, a także czasem i temperaturą kontaktu oraz techniką oczyszczania powstałego osadu. Dodatkowo opisano techniki pozwalające na dalsze rozdzielenie wydzielonej frakcji oraz przedstawiono sposoby badania zawartości asfaltenów w surowcu i produktach jego przeróbki.
EN
The paper presents methods of isolation of asphaltene fraction from refinery process streams especially from crude oil, oils and bitumen in analytical and preparative scale. The relationship between the properties of the obtained fraction, pressure, temperature, proportion and type of precipitating agent, time and contact temperature and the solid asphaltenes purification techniques are described in details. Additionally the techniques used for further separation of asphalthenes into subsequent fractions are discussed as well as methods used for quantitative analysis of asphaltenes content in the feedstock and products of its processing.
13
Content available remote Ochrona rurociągów przed wytrącaniem się parafiny z ropy naftowej
PL
W artykule opisano zjawiska wytrącania się asfaltenów i parafiny oraz badania, jakie należy wykonać w celu ich ograniczenia. Szczególną uwagę zwrócono na skład rop naftowych, określenie temperatury wytrącania się parafiny, temperatury krzepnięcia ropy naftowej oraz na dobranie środków chemicznych w celu ograniczenia tych zjawisk. Opracowano program badań laboratoryjnych, którym należy poddać wytypowane najlepsze środki chemiczne wspomagające wydobycie, aby zastosować je w kopalniach.
EN
The article describes the phenomenon of the precipitation of asphaltenes and paraffins and research to be done to limit them. Particular attention was paid to the composition of crude oils, determination of wax precipitation temperature, solidification of petroleum and chemical selection in order to limit these phenomena. A program of laboratory tests, to select the best chemicals to use to supporting production and to be applied in mines was developed.
PL
W pracy scharakteryzowano założenia teoretyczne oraz mechanizm rozdzielania w warunkach chromatografii wykluczania (SEC). Przeanalizowano wady i zalety tej techniki rozdzielania. Przedstawiono przegląd zastosowań obejmujący wykorzystanie SEC w analityce technicznej oraz w preparatyce. SEC w warunkach liofilowych znajduje zastosowanie do rozdzielania mieszanin polimerów t.j. polistyren, polibutadien, poliizopren, poli(dimetylosiloksan), poliamidy(np. nylon 6), poliakrylonitryl, poliolefiny, polialkohol winylowy), polichlorek winylu. W warunkach niewodnych rozdzieleniu ulegają także substancje nisko-, średnio- i wysokocząsteczkowe, takie ropa naftowa, oleje, asfalty, smoły, żywice. Główne zastosowania dla mieszanin substancji niskocząsteczkowych to rozdzielanie sacharydów, tłuszczów (grupowo na TAG, DAG, MAG i WKT), środków powierzchniowo czynnych, dodatków w polimerach, antybiotyków, węglowodorów aromatycznych. W warunkach hydrofilowych rozdzielaniu ulegają bardzo polarne polimery, biopolimery polisacharydy, białka, nukleotydy, czasami także w połączeniach z substancjami chemicznymi o niższej polarności, rozpuszczalnymi w wodzie. W drugiej części pracy opisane zostaną specyficzne zastosowania SEC w rozdzielaniu wielowymiarowym oraz preparatyce.
EN
The paper describe the theoretical basis and the separation mechanism in size exclusion chromatography (SEC). Advantages and disadvantages of the process are highlighted. This work contain a review of applications in technical analytics and preparative separations. SEC in lipophilic conditions is used for separation of polymer mixtures including polystyrene, polybutadiene, polyisoprene, poły (dimethylsiloxane), polyamides (eg. nylon 6), polyacrylonitrile, polyolefins, poły (winyl alcohol), polywinyl chloride. In non-aqueous conditions also other mixtures can be separated including Iow-, medium- and high-molecular components such as crude oil, olls, bitumen, tar, resins. Main applications regarding to low-molecular substances include separations of saccharides, fats (group-type separation as TAG, DAG, MAG and FFA), surfactants, polymer additiwes, antibiotics, aromatic hydrocarbons. In hydrophilic SEC conditions a mixtures containing polar polymers, biopolymers as polysaccharides, proteins, nucleotides sometimes also with connection with other Iow polarlty chemical substances soluble in water. The second part of this paper will include a specific applications of SEC in multidimentional and preparatiwe separations.
PL
W monografii przedstawiono wyniki wieloletnich badań modelowych zjawisk wytrącania się z ropy naftowej ciężkiej asfaltenowej frakcji organicznej. Dalsza część opracowania dotyczy doboru środków chemicznych w postaci rozpuszczalników i cieczy zabiegowych do usuwania powstałych wytrąceń utrudniających właściwe prowadzenie procesów wydobywczych. Omawiając zjawiska fazowe zachodzące w układzie gaz-ropa-asfalteny ustalono, że podlegają one klasycznym kryteriom równowagowym w warunkach PVT. Korzystając z odpowiedniego oprogramowania określono warunki flokulacji, a więc aglomeracji i sedymentacji cząstek asfaltenowych dla kilku wybranych rodzajów ropy naftowej w zadanych warunkach ciśnienia i temperatury. Ponieważ podatność danego rodzaju ropy naftowej na tworzenie flokulacji asfaltenowych znacząco zależy od jej składu chemicznego, wskazano najbardziej właściwe metody jego określania. Badając obszary możliwej flokulacji wyznaczano krzywe dolnego i górnego ciśnienia asfaltenów. Wyniki symulacji weryfikowane były doświadczalnie z wykorzystaniem specjalnie opracowanej metodyki badawczej zastosowanej w warunkach laboratoryjnych. Druga część to badania laboratoryjne związane z określeniem optymalnych w warunkach Niżu Polskiego rodzajów cieczy do przemywania powstałych w odwiertach i instalacjach napowierzchniowych osadów asfaltenowych. W pierwszym etapie wytypowano dostępne produkty w postaci rozpuszczalników oraz sprawdzono ich kompatybilność z cieczami bazowymi. Zasadnicza część badań laboratoryjnych związana była z wykonaniem testów przepływowych na odpowiednio uszkodzonych osadami asfaltenowymi rdzeniach wiertniczych celem sprawdzenia skuteczności ich wymywania. Uzyskane wyniki pozwoliły wytypować najbardziej skuteczne ciecze robocze stanowiące podstawę zastosowania przyjętych środków zaradczych.
EN
The monograph presents the results of the research on the precipitation of the asphaltene organic fraction from crude oil. The other part of the study concerns the selection of chemicals/inhibitors in the form of solvents and treatment liquids to remove the resulting precipitates that slow down the proper exploitation processes. Analysis of the phase phenomena in the gas-oil-asphaltenes system confirmed it to obey the classic criteria of equilibrium at pressure-volume-temperature (PVT) conditions. Using the appropriate software tools, the conditions of flocculation and, consequently, those of agglomeration and sedimentation of asphaltenes particles for a few selected types of the crude oil at specified pressure and temperature conditions were determined. Because the susceptibility of a given type of oil to the formation of the asphaltenes flocculation significantly depends on its chemical composition, it was necessary to identify the most appropriate method to determine its composition. By examining the areas of possible flocculation curves, the lower and upper asphaltenes onset pressures were determined. The simulation results were verified experimentally using a specially developed research methodology used in the laboratory. The second part of the study concerned laboratory studies to identify the optimum types of washing solvents used in the wells and the surface equipment to remove the asphaltene deposition at the Polish Lowlands conditions. At the beginning of this part the available solvents were selected and tested for compatibility with the liquid base. The main part of the laboratory tests were the core flow tests on sediments cores damaged by asphaltenes to verify the effectiveness of their elution by the selected solvents. The results of these tests allowed to select most effective media as the basis for the proposed remedial measures.
PL
Asfalteny, jako faza stała, stanowią poważne źródło zagrożeń w procesie eksploatacji złóż ropy naftowej. Zmiany ciśnienia, temperatury oraz składu eksploatowanej ropy mogą prowadzić do wytrącania się w rurkach produkcyjnych i rurociągach transportowych organicznej fazy stałej. Wyposażenie wgłębne i napowierzchniowe odwiertu oraz sposób eksploatacji ropy asfaltenowej powinny umożliwiać kontrolę i zabezpieczać poprawną eksploatację złoża. W niniejszym artykule dokonano ogólnej charakterystyki asfaltenów oraz przedstawiono podstawy zjawisk fazowych układu gaz-ropa-faza asfaltenowa. Dokonano także przeglądu eksperymentalnych metod określania warunków ciśnienia i temperatury (PT) flokulacji asfaltenów oraz zaprezentowano eksperymentalną metodę prognozowania warunków flokulacji asfaltenów w ropie - z użyciem techniki prześwietlania próbki strumieniem światła podczerwonego na zaadaptowanej do tego celu bezrtęciowej aparaturze PVT.
EN
Asphaltenes as the solid phase are the serious source of problems in production processes of oil reservoirs. Changes in pressure, temperature or oil composition often induce precipitation that can lead to deposition of organic solids in production and transportation pipe. Production system design and operating strategy must provide for control and remediation of those deposits. The paper presents the general characteristics of the asphaltenes, the basics of phase phenomena of gas-oil-asphaltenes system. A review of experimental methods for determining the conditions of pressure and temperature (PT) of asphaltenes flocculation was presented. The paper also presents an experimental method of determining the PT conditions of asphaltenes flocculation - using infrared light scattering technique on, modified for this purpose, a mercury-free PVT apparatus.
PL
Asfalteny i żywice, głowne powierzchniowoaktywne komponenty rop naftowych, są zdolne do formowania na powierzchniach międzyfazowych olej/woda i olej/atmosfera spojnych, żelo- i polimeropodobnych usieciowanych warstw pokryciowych. Proces starzenia rozlewiska ropy w morzu wiąże się ze zmianą struktury warstw i wpływa na powierzchniowe i międzyfazowe napięcia [gamma]&subOA, [gamma]&subO/W oraz odpowiadające im moduły elastyczności powierzchniowej E. Czasowa zmienność [gamma]&subO/W była rejestrowana nieinwazyjną metodą pomiaru kąta kontaktu, z użyciem kropli modelowych rop, wprowadzonych na płaską powierzchnię teflonu (PTFE), zanurzoną w oryginalnej wodzie morskiej, i analizowana z wykorzystaniem równania Younga-Dupre. Rzeczywista i urojona część zespolonego modułu lepkosprężystości międzyfazowej oraz czasy relaksacji procesow zmian strukturalnych określono metodą stres-relaksacja, za pomocą romboidalnego układu wagi powierzchniowej z płytką Wilhelmy'ego. Rezultaty ujawniły występowanie co najmniej trzech dominujących czasów procesów przejściowych oraz lepkosprężysty charakter powstających warstw, "skór" międzyfazowych, z nienewtonowską reologią. Moduły E dla powierzchni O/A są prawie o rząd wielkości niższe od mierzonych dla O/W. Po określonym czasie, zależnym od rodzaju ropy i temperatury, występuje raptowny wzrost [gamma]&subO/W silnie skorelowany (r = 0,98) ze zmianą kąta kontaktu oraz wzrostem modułu E, jako efekt komplikacji struktury warstw. Oszacowany współczynnik dyfuzji procesu adsorpcji powierzchniowej (D = h²/t&subK, gdzie h jest rozmiarem kropli ropy, a t&subK czasem charakterystycznym) jest rzędu 10&sup-6 cm&frac2s i pozostaje w zgodności z danymi uzyskanymi innymi metodami. W pomiarach porównawczych elastyczności powierzchniami kompozytowymi (szereg soczewek olejowych, o kilkucentymetrowej średnicy, na powierzchni wody morskiej) stwierdzono istotny wzrost E po 20-30 godzinach starzenia.
EN
Asphaltenes and resins, the main surface-active components of crude oil are capable of forming "rigid skins" of a gel-like polymeric network structure at interfaces. The weathering of crude oil spills at sea film related to film formation at interfaces affects both O/A (oil/air), O/W (oil/water) interfacial tensions and the corresponding elasticity modules E. A temporal variability of interfacial tension [gamma]&subO/W was registered using non-invasive contact angle method on sessile model crude oil drops deposited at PDFE (Teflon) plate surface submerged in original Baltic Sea water under laboratory conditions, and analyzed by means of Young-Dupre relation between [gamma]&subO/W and contact angle [teta]. Real and imaginary parts of the complex surface viscoelasticity modules were determined by a stress-relaxation method with a frame-type Langmuir trough-Wilhelmy plate system. The data revealed at least three main film structure transformation mechanisms with relaxation times ranging from a few seconds to several minutes and reflected the viscoelastic oil "skin" behavior with non-Newtonian surface rheology. However, at the O-A interface films are of lower elasticity by at least an order of magnitude than observed for the O-W one. After a certain period (20-25 hours depending on temperature and particular oil) a rapid increase of [gamma]&subO/W (exhibiting a strong positive correlation r = 0.98 to contact angle) is accompanied by the corresponding grow of |E| - the absolute value of the complex modules pointing to the skin structure complication. The diffusion coefficient of such an adsorption process (D = h²/t&subK, where h - is the oil drop dimension and t&subK - the transition time) is of the order of 10&sup-6 cm&frac2s in agreement with data reported by others. In a supplementary study, elasticity of composite surface i.e., natural surfactant sea water film incorporated with fine crude oil lenses (situation met at sea) exhibited a significant increase after 20-30-hour aging.
PL
Hydraty, parafiny i asfalteny - jako faza stała, stanowią poważne źródło zagrożeń w procesach eksploatacji złóż ropy naftowej. Problematyka badania zjawisk powstawania hydratów i parafin oraz opracowania metod przeciwdziałania ich deponowaniu w instalacjach wgłębnych i napowierzchniowych była już przedmiotem licznych prac wykonanych w INiG. Natomiast zagadnienia prognozowania warunków flokulacji asfaltenów w ropach naftowych wydobywanych w Polsce nie stanowiły dotychczas przedmiotu wnikliwych badań. Ciężka frakcja organiczna, w tym asfalteny, może utrudniać eksploatację, transport i przeróbkę ropy naftowej. Dla przeciwdziałania tym niekorzystnym zjawiskom, szczególnie podczas procesów wydobycia, stosuje się kosztowne zabiegi udrażniania odwiertów i rurociągów napowierzchniowych. W prezentowanym artykule przedstawiono podstawy zjawisk fazowych na granicy ciecz-gaz-faza stała oraz metodę symulacyjną i eksperymentalną prognozowania warunków flokulacji asfaltenów w wybranych ropach naftowych Niżu Polskiego. Dokonano oceny uzyskanych wyników, wskazując jednocześnie istotne znaczenie poprawnego określenia składu chemicznego ropy na rezultaty prognozowania.
EN
Hydrates, paraffins and asphaltenes as the solid phase are the serious source of problems in production processes of oil reservoirs. Hydrate and paraffins deposit formation and workings out the methods of avoiding their deposition in production wells and surface installations was already an object of many research projects executed in Polish Oil and Gas Institute. The issue of asphaltenes precipitation has not been the object of detailed research so far. The heavy organic fraction, asphaltenes including, can make the production, transportation and the processing of the crude oil difficult. Avoiding of these problems, especially during exploitation processes, the expensive methods are applied to restore patency of the wells and surface equipment. In the paper, we present the basis of phase behavior on the gas, liquid and the solid phase contact. We also show the simulating and experimental method of predicting the conditions of asphaltenes precipitation in chosen Polish Lowland oils. We performed the analysis of obtained results showing the essential meaning of dependence the precision chemical composition of the oil on obtained results of forecasts
PL
Przedmiotem pracy są badania dwóch rodzajów dyspersji naftowych - wody w paliwach i destylatach naftowych oraz asfaltenów w ropie naftowej. Prace te zaliczyć można do badań przemysłowych, które według ustawowej definicji, mają na celu pozyskanie nowej wiedzy, przydatnej do doskonalenia procesów i produktów. Głównym celem zrealizowanych prac badawczych, poprzedzonych analizą danych literaturowych, było rozwiązanie konkretnych problemów technologii rafineryjnej i eksploatacji produktów naftowych. W obszarze dyspersji wody w paliwach naftowych pomyślnie rozwiązano problem solubilt-zacji niewielkiej, technologicznej ilości wody w benzynach i olejach napędowych za pomocą kompozycji surfaktantów. Rozwiązanie to jest od kilku lat z powodzeniem stosowane w praktyce gospodarczej. Modyfikacja składu dodatku pozwala skutecznie zwiększać stabilność fazową biopaliwa - benzyny zawierającej etanol. Drugie zagadnienie w obszarze dyspersji wody w destylatach naftowych dotyczyło wykorzystania koalescencji na przegrodach włóknistych do odwadniania frakcji, pochodzących z destylacji atmosferycznej ropy naftowej. Dodatkowo usunięto z destylatów znaczną część związków mineralnych, które zanieczyszczają lub dezaktywują katalizatory wodorowych procesów uszlachetniania frakcji naftowych. Koalescencyjną metodę usuwania wody zdyspergowanej w tzw. ciężkiej benzynie krakingo-wej zastosowano z powodzeniem w instalacji przemysłowej. Jako uzupełnienie koalescencyjnego odwadniania, zbadano możliwość głębokiego odwodnienia frakcji nafty poprzez odparowanie wody do warstwy obojętnego gazu, przepływającego nad powierzchnią cieczy w zbiorniku. W obszarze dyspersji asfaltenów w ropie naftowej zbadano wpływ oleju popirolitycznego, odpadowego produktu pirolizy olefinowej, na strukturę fizyczną ropy naftowej. Wyniki badań laboratoryjnych dwukrotnie weryfikowano w próbach przemysłowych w procesie destylacji rurowo-wieżowej (DR-W) ropy naftowej. Pozytywne wyniki testów stworzyły możliwość zastosowania na skalę przemysłową oleju popirolitycznego jako dodatku, zmieniającego korzystnie budowę dyspersyjną i właściwości ropy naftowej. W ramach nadzoru nad przebiegiem wdrażania tego rozwiązania w rafinerii wykonano wiele dodatkowych badań i analiz. Ich wyniki pozwoliły na uzyskanie cennej wiedzy o wpływie zmian jakości produktów destylacji ropy na przebieg procesów dalszego ich przetwarzania. W warunkach powiązania technologicznego instalacji DR-W z procesami rafineryjnymi i petrochemicznymi, wdrażanie nowego sposobu destylacji surowca naftowego, potwierdziło częściowo oczekiwane efekty oraz ujawniło nowe aspekty modyfikacji technologii. W wyniku ponaddziesięcioletnich badań nad dwoma rodzajami dyspersji naftowych, realizowanych na potrzeby przemysłu rafineryjnego, powstało kilka opatentowanych rozwiązań, w tym niektóre zastosowano w gospodarce.
EN
The aim of this dissertation is to study two kinds of dispersive systems: water in petroleum fuels and distillates, as well as asphaltenes in crude oil. This research work can be categorised as an industrial investigation; according to the legal definition, the purpose of industrial investigations is to gain new knowledge that is useful in improvement of technological processes and products. The main aim of the experimental work, preceded by the analysis of literature data, was to resolve specific problems in the refining technology and usage of petroleum products. In the area of water dispersion in petroleum fuels, the problem of solubilization of small and technological amount of water in petrol and diesel fuel was resolved with satisfactory results using surfactant composition. This solution has been successfully applied in the economy for several years. The modification of the additive composition permits to improve phase stability of biofuels (petrol containing ethanol) effectively. The second problem in the area of water dispersion in petroleum distillates concerned the application of coalescence on fibrous barriers for dewatering of cuts obtained from petroleum atmospheric distillation. Additionally, in this way removal of the considerable part of mineral compounds from distillates was achieved; these compounds contaminate or deactivate catalysts of hydrogen processes used for petroleum fraction refining. The coalescent method was successfully applied on an industrial scale for removing water dispersed in cracking naphtha. The possibility of deep kerosene fraction dewatering by water vaporization to inert gas (flowing over the surface of liquid in a tank) was examined as a complement to the coalescent method. In the area of asphaltene dispersion in crude oil, the influence of pyrolysis oil (waste product from olefm pyrolysis) on the physical structure of petroleum was investigated. The results of laboratory examinations were verified in two field tests in the atmospheric-vacuum distillation process. Satisfactory results of these tests enabled to apply pyrolysis oil on an industrial scale as an additive that advantageously changes the petroleum dispersive structure and petroleum properties. Numerous additional tests and analyses were carried out within the framework of the control on industrial implementation of the aforementioned solution in the refinery. Their results allowed to obtain valuable data concerning the influence of distillation product quality changes on further processing of those products. Under conditions of industrial connections between atmospheric-vacuum distillation and refining, as well as petrochemical processes, the industrial implementation of a new way of petroleum distillation partly confirmed the expected effects, as well as disclosed new aspects of technology modification. As a result of over a decade of research conducted for industry needs on two kinds of petroleum dispersions, several patented solutions were worked out and some of them were applied in the economy.
20
Content available remote Prognozowanie warunków flokulacji asfaltenów w ropach naftowych Niżu Polskiego
PL
Hydraty, parafiny i asfalteny jako faza stała stanowią poważne źródło zagrożeń w procesach eksploatacji złóż ropy naftowej. Problematyka badania zjawisk powstawania hydratów i parafin oraz opracowania metod przeciwdziałania ich deponowaniu w instalacjach wgłębnych i napowierzchniowych była już przedmiotem licznych prac wykonanych w INiG. Natomiast zagadnienia prognozowania warunków flokulacji asfaltenów w ropach naftowych nie stanowiły dotychczas przedmiotu wnikliwych badań. Ciężka frakcja organiczna, w tym asfalteny, może utrudniać eksploatację, transport i przeróbkę ropy naftowej. Dla przeciwdziałania tym niekorzystnym zjawiskom, szczególnie podczas procesów wydobycia, stosuje się kosztowne zabiegi udrażniania odwiertów i rurociągów napowierzchniowych. W prezentowanym referacie przedstawiono podstawy zjawisk fazowych na granicy ciecz—gaz—faza stała oraz metodę symulacyjną i eksperymentalną prognozowania warunków flokulacji asfaltenów w wybranych ropach naftowych Niżu Polskiego. Dokonano oceny uzyskanych wyników, wskazując jednocześnie na istotne znaczenie dokładności w określeniu składu chemicznego ropy na rezultaty prognozowania.
EN
Hydrates, paraffins and asphaltenes as the solid phase are the serious source of problems in production processes of oil reservoirs. Hydrate and paraffins deposit formation and workings out the methods of avoiding their deposition in production wells and surface installations was already an object of many research projects executed in Polish Oil and Gas Institute. The issue of asphaltenes precipitation has not been the object of detailed research so far. The heavy organic fraction, asphaltenes including, can make the production, transportation and the processing of the crude oil difficult. Avoiding of these problems, especially during exploitation processes, the expensive methods are applied to restore patency of the wells and surface equipment. In the paper, we present the basis of phase behavior on the gas, liquid and the solid phase contact. We also show the simulating and experimental method of predicting the conditions of asphaltenes precipitation in chosen Polish Lowland oils. We performed the analysis of obtained results showing the essential meaning of dependence the precision chemical composition of the oil on obtained results of forecasts.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.