Апрель 2018

№ 4-2018

В ПОЛЕ ЗРЕНИЯ

Новые технологии BASF для решения проблем эксплуатации бензиновых двигателей с системой прямого впрыска топлива_________4-11

Ключевые слова: бензиновые двигатели с прямым впрыском топлива в камеру сгорания, испытания на двигателях, пакеты присадок Keropur.

Аннотация: Все законодательные инициативы, жёстко регламентирующие показатели
качества, характерные для топлив экологических категорий, направлены на снижение эмиссии токсичных веществ при эксплуатации автотранспортных средств. Во всем мире проблема снижения содержания токсичных веществ в отработавших газах решается в комплексе «автомобиль-топливо»: принятие более жестких норм по выбросам ведет к ужесточению требований к качеству применяемых моторных топлив. Изменения, внесенные в законодательство Европейского Союза (ЕС) о топливе и выбросах Директивой N 98/70/ЕС Европейского парламента в 1998 г. позволили существенно снизить уровень загрязнения окружающего воздуха токсичными веществами, содержащимися в отработавших газах автомобилей (на 70%). Дальнейший рост автомобильного парка является непременным условием экономического роста, к
2020 году мировой парк частных автомобилей малой грузоподъемности достигнет 1,8–2,5 млрд. Вместе с увеличением количества автомобилей растут и выбросы продуктов сгорания топлив.

Авторы: НИКИТИНА Елена Андреевна, канд. техн. наук – технический консультант

КАРАВАЙ Владимир Петрович – технический консультант

ФЕДОСЕЕВА Дарья Дмитриевна – технический специалист

ЗОЛОТОВ Алексей Владимирович, канд. хим. наук – руководитель группы технического сервиса

ПОРТЯГИН Иван Андреевич

ООО «БАСФ», г. Москва, Россия; ИООО «БАСФ», г. Минск, Беларусь

НЕФТЕПРОДУКТЫ: технологии, инновации, рынок

УДК 665.63.033.28:665.642

Термолиз малосернистой высоковязкой нефти месторождения «Верблюжье»__________12-14

Ключевые слова: высоковязкая малосернистая нефть, жидкофазный термический крекинг, продукты термолиза нефти, фракционный состав нефти, физико-химические и структурные характеристики узких фракций нефти и продукта термолиза, остатки > 400°С.

Аннотация: Представлены результаты исследования процесса термолиза малосернистой высоковязкой нефти месторождения «Верблюжье». Определением фракционных составов исходной нефти и продукта её термолиза, обобщением результатов анализов узких фракций установлены особенности процесса новообразования дистиллятных продуктов, выкипающих в пределах 47–400°С. Показано, что в ходе термолиза существенно снижается (с 84,4 до 49,6%) выход остатка, выкипающего выше 400°С, который имеет более высокую плотность и меньшее содержание серы по сравнению с аналогичным остатком из исходной нефти.

Авторы:

1ХАЙРУДИНОВ Рашид Ильдарович – научный сотрудник Департамента фундаментальных
исследований

2ДОЛОМАТОВ Михаил Юрьевич, д-р хим. наук – профессор

1САЖИНА Татьяна Ивановна – заведующая отделом Департамента фундаментальных
исследований

1, 2ХАЙРУДИНОВ Ильдар Рашидович, д-р хим. наук – главный научный сотрудник, заместитель директора-директор Департамента фундаментальных исследований, профессор E-mail: redactor@anrb.ru

1ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ» [ИНХП РБ], г. Уфа, Россия;

2ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» [УГНТУ], Россия

УДК 66.094.3-926.22

Использование серы в качестве модификатора нефтяных остатков______15-19

Ключевые слова: осернение гудрона, модифицирование нефтяных остатков серой,
серобитум.

Аннотация: Представлены результаты исследований по модифицированию нефтяных
остатков (гудрона и вакуумированного остатка висбрекинга), используемых в качестве сырья для производства дорожных вяжущих материалов, серой. Рассмотрены технологические особенности приготовления серобитумных вяжущих, влияющие на свойства последних.

Авторы:

КОНДРАТЬЕВ Александр Сергеевич – младший научный специалист

ООО «ХАММЕЛЬ», г. Уфа, Россия

ЖИРНОВ Борис Семёнович, д-р техн. наук – профессор, заведующий кафедрой

ФБО филиал Уфимского государственного нефтяного технического университета» в г. Салават, Россия

УДК 665. 662.2

Адсорбционный метод получения моторных масел из бакинских нефтей_19-23

Ключевые слова: масляный дистиллят Т-46, адсорбенты, силикагель, бентонит, ПМР-спектроскопия, термоокислительная стабильность.

Аннотация: Приведены результаты исследований адсорбционной доочистки масляного
дистиллята Т-46 с применением различных адсорбентов. В качестве адсорбентов исследованы алюмосиликат, силикагель, бентонит, цеолиты. Подобраны условия очистки. С помощью ПМР- спектроскопии исследовано качество рафинатов и масел, выделенных с поверхности адсорбента. Определено количество и состав ароматических углеводородов в масле. Показано, что на адсорбенте остаются в большей степени нафталиновые и фенантреновые углеводороды. Очистка образцов масляных фракций силикагелем, бентонитом и цеолитом не показала существенных преимуществ. Однако все образцы имеют высокую противоокислительную стабильность.

Авторы:

АББАСОВ Вагиф Магеррам оглы – директор, академик НАН Азербайджана, действительный член РАЕН

АБДУЛЛАЕВ Санан Эльмар оглы, канд. техн. наук – сотрудник ОПЗ НАН Азербайджана

АЛИЕВ Бекир Мехбалы оглы, канд. физ. математ. наук – ведущий научный сотрудник

ЮСИФОВ Юсиф Гамид оглы, канд. хим. наук – заведующий лабораторией

НАБИЕВА Неджла Даргях кызы – научный сотрудник

ГАСАНОВА Рейхания Зияевна, д-р техн. наук – главный научный сотрудник E-mail: lab.21@mail.ru

Институт нефтехимических процессов [ИНХП] им. ак. Ю.Г. Мамедалиева НАН Азербайджана

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

УДК 66.097

Анализ эффективности снижения давления на установке риформинга методом математического моделирования______24-28

Ключевые слова: риформинг бензинов, активность катализатора риформинга,
математическое моделирование процесса риформинга, коксонакопление на катализаторе.

Аннотация: С применением метода математического моделирования исследовано влияние давления в реакторах на выход и качество продукта промышленной установки риформинга бензиновых фракций. Установлено, что работа на пониженном давлении позволит увеличить выход продукта на 2% масс., а также будет способствовать повышению выхода водорода и ароматики, но при этом будет увеличиваться скорость коксонакопления на катализаторе. С использованием математической модели проанализирован процесс риформинга на двух катализаторах: PR-9 и PR-81. Показано, что платино-рениевый катализатор сохраняет высокую активность, стабильность и селективность в течение всего рабочего цикла.

Авторы: ПЧЕЛИНЦЕВА Инна Вагизовна – аспирант кафедры

ИВАНЧИНА Эмилия Дмитриевна, д-р техн. наук – профессор кафедры. E-mail: ied@tpu.ru

ЧЕРНЯКОВА Екатерина Сергеевна, канд. техн. наук – доцент кафедры Национальный исследовательский Томский политехнический университет.
Кафедра химической технологии топлива и химической кибернетики Инженерной школы природных ресурсов

УДК 542.951.3:547.214:66.062.122

Исследование процесса получения диэтиленгликолевого диэфира синтетических нефтяных кислот на математической модели_______29-34

Ключевые слова: этерификация, диэтиленгликоль, синтетические нефтяные кислоты,
регрессионная модель.

Аннотация: На основании экспериментальных данных разработана регрессионная
математическая модель процесса получения диэтиленгликолевого диэфира синтетических нефтяных кислот, отражающая влияние основных технологических факторов (температура, количество катализатора, соотношение исходных реагентов, продолжительность опыта) на выход целевого продукта. Проведен статистический анализ полученной модели и доказана её адекватность экспериментальным данным. Изучено влияние каждого входного фактора на выходные параметры. Найдены оптимальные значения входных переменных, при которых достигается максимальный выход целевого продукта.

Авторы: ДЖАФАРОВ Расим Паша оглы, канд. техн. наук – ведущий научный сотрудник E-mail: djafarov_rasim@mail.ru

НАСИБОВА Гюнай Гамбар кызы – научный сотрудник Институт нефтехимических процессов [ИНХП] им. ак. Ю.Г. Мамедалиева НАН Азербайджана

ЗЕЙНАЛОВ Эльдар Багадыр оглы, д-р хим. наук – заведующий лабораторией Институт катализа и неорганической химии им. ад. М.Ф. Нагиева НАН Азербайджана

ЭФЕНДИЕВА Лала Магомед кызы, д-р философии по химии – ведущий научный сотрудник

ИСКЕНДЕРОВА Севиль Алышан кызы, канд. хим. наук – ведущий научный сотрудник

САДИЕВА Назиля Фейруз кызы, канд. хим. наук – ведущий научный сотрудник

АСАДОВА Шахназ Надир кызы, д-р философии по химии – ведущий сотрудник Институт нефтехимических процессов [ИНХП] им. ак. Ю.Г. Мамедалиева НАН Азербайджана

УДК 665.71

Исследование энергоэффективности процесса гидроконверсии на стадии проектирования_________35-39

Ключевые слова: энергоэффективность, энергопотребление, пинч-анализ, гидроконверсия, оптимизация работы установки, рекуперация тепла, теплообменное оборудование, тяжёлые нефтяные остатки.

Аннотация: Статья представляет собой продолжение исследовательской работы по
оптимизации технологической схемы процесса гидроконверсии тяжёлого нефтяного сырья. На первом этапе исследования была спроектирована математическая модель узла фракционирования в Aspen Hysys® и предложен вариант её оптимизации. На втором этапе в данной статье рассмотрен потенциал оптимизации сети теплообменных аппаратов процесса гидроконверсии на стадии проектирования. Для оценки работы сети теплообменников и поиска решений для увеличения рекуперации тепла между технологическими потоками используется метод пинч- анализа. Минимальная разница температур между горячими и холодными потоками процесса была найдена с помощью анализа операционных и капитальных затрат. По результатам второго этапа исследования предложен вариант повышения энергоэффективности процесса за счёт
максимального использования тепла концевых технологических потоков.

ТИМОФЕЕВА Надежда Анатольевна – старший преподаватель кафедры «Проектирования нефтегазоперерабатывающих и нефтехимических предприятий»

КАПУСТИН Владимир Михайлович, д-р техн. наук – профессор, заведующий кафедрой
«Технологии переработки нефти» Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, г. Москва

РЕУТОВА Ольга Антоновна – старший преподаватель кафедры проектирования химико-
технологических систем, основанной на базе ПАО «ОМСКНЕФТЕХИМПРОЕКТ»

ДЁМИН Александр Михайлович – руководитель группы по расшивке узких мест УППЭ, АО «Газпромнефть-ОНПЗ» Омский государственнуй университет [ОмГУ] им. Ф.М. Достоевского, г. Омск

ХАДЖИЕВ Саламбек Наибович, д-р хим. наук – академик РАН профессор, член учёного и
диссертационного советов ИНХС им. А.В. Топчиева РАН 3 Институт нефтехимического синтеза Российской Академии наук [ИНХС РАН] им. А.В. Топчиева, г. Москва

ОБОРУДОВАНИЕ и ПРИБОРЫ

УДК 622.276.8

Пути снижения расхода промывной воды при подготовке нефти на промыслах_40–42

Ключевые слова: обессоливание и обезвоживание нефти, струйные гидравлические
смесители.

Аннотация: Приведены некоторые результаты промышленных испытаний струйных
гидравлических смесителей, используемых для снижения расхода пресной промывной воды при обессоливании и обезвоживании нефти на промыслах.

Авторы: МАРУШКИН Александр Борисович, канд. техн. наук – доцент

КАШАПОВА Лейсан Азатовна – магистрант ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» [УГНТУ]

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

УДК 629.3.082:662.75003 (075.8)

Повышение эффективности оценки электробезопасности процессов
нефтепродуктообеспечения___________42-47

Ключевые слова: электризация жидких нефтепродуктов, диэлектрические материалы,
пожаровзрывобезопасность, электростатический заряд.

Аннотация: Представлены материалы по разработке и обоснованию применения
устройства для оценки электризации жидких нефтепродуктов, позволяющего интегрально оценивать влияние различных материалов, а также условий эксплуатации на накопление зарядов, и последующего повышения эффективности оценки электробезопасности процессов нефтепродуктообеспечения.

Авторы: СЫРОЕДОВ Николай Евгеньевич, канд. техн. наук – доцент, ведущий научный сотрудник

КОНСТАНТИНОВ Виталий Евгеньевич, канд. техн. наук – старший научный сотрудник

ШАРЫКИН Фёдор Евгеньевич – старший научный сотрудник. E-mail: fedor_rf@mail.ru

КАЛАШНИКОВ Валерий Георгиевич – младший научный сотрудник

ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», г. Москва

Памяти Саламбека Наибовича ХАДЖИЕВА________________48

4_2018

IN SIGHT

Nikitina E.A., Karavay V.P., Fedoseeva D.D., Zolotov A.V. Portnyagin I.A.

New BASF technologies for gasoline engines with direct injection spark ignition systems

Keywords: gasoline engines with direct fuel injection, tests on engines, fuel performance packages Keropur®.

Abstract. It is described the special aspects of deposit formation on fuel injectors of modern gasoline engines with direct fuel injection (Direct Injection Spark Ignition – DISI). The most effective method to keep injectors clean is to use fuel performance packages. It is listed test results of BASF performance packages on engines with various design. It is showed that using of modern packages Keropur® allows to provide cleaning and preventing deposit formation in direct injection engines with both swirl nozzles and multiple-hole injectors of last generation.

(BASF)

PETROLEUM PRODUCTS: technology, innovation, market

Khairudinov R.I., Dolomatov M.Yu., Sazhina T.I., Khairudinov I.R.

Thermolysis of low-sulfur heavy oil from field “Verblujie”

Keywords: low-sulfur heavy oil, liquid-phase thermal cracking, crude oil thermolysis products, fractional composition, physical and chemical and structural characteristics of oil close cut fractions, of thermolysis product, bottoms > 400°C.

Abstract. The results of the study of the thermolysis process of low-sulfur heavy oil from field “Verblujie” are presented. As a result of determination of fractional composition of original oil and products of its thermolysis, summarization of the results of close cut fractions analyses, the features of formation process of the overhead products boiling in the range of 47-400°C are specified. It is shown that during thermolysis there is significant decrease in bottoms output (from 84.4 to 49.6%) boiling above 400°C, which has higher density and lower sulfur content in comparison with the original oil.

State Unitary Enterprise “Institute of petroleum refining and petrochemistry of Republic of Bashkortostan”; Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Ufa State Petrochemical Technological University”

Kondrat’ev A.S., Zhirnov B.S.

Use of sulfur as a modifier of oil residues

Keywords: sulfurbitumen, modification of oil residues of sulfur.

Abstract. This work is directed on consideration of relevance of a question of integration of sulfur in the oil remains. Sulfur interaction with the oil remains is studied, the material balance of process is made. The main problems of introduction of sulfur in the oil remains are shown and the directions of development of this subject are presented.

“HAMMEL”

RAF branch UGNTU in Salavat

Abbasov V.M., Abdullayev S.E., Yusifov Yu.G., Nabiyeva N.D., Gasanova R.Z.

The applying of adsorption method for obtaining motor oils from baku petroleums

Keywords: T-46 oil distillate, adsorbents, silicagel, bentonite, PMR-spectroscopy, thermo
oxidation stability.

Abstract. The results of researches on adsorptive additional cleaning of oil distillate Т-46 by application of various adsorbents are observed in this article. Aluminosilicate, silicagel, bentonite, zeolites were studied as adsorbents, and the cleaning conditions of the process were selected. The quality of obtaining raffinates and oils isolated from the surface of the adsorbent has been studied. Both the amount of aromatic hydrocarbons in the oil and their composition were determined using PMR- spectroscopy. It is shown that naphthalene and phenanthrene hydrocarbons remain on the adsorbent more
than others. The purification of the samples with silicagel, bentonite and zeolite did not show any significant advantages of this or that adsorbent. It is shown that all samples have high thermo oxidation stability.

The Institute of petrochemical processes named after Yu.G. Mamedaliyev, by Azerbaijan NAS

MATHEMATICAL SIMULATION

Pchelintseva I.V., Ivanchina E.D., Chernyakova E.S.

Analysis of pressure reducing effectiveness in the reforming industrial unit with mathematical modelling method using

Keywords: catalytic naphtha reforming, catalyst, mathematical modelling method, coke
formation, catalyst activity.

Abstract. Catalytic naphtha reforming is a very important and effective process for petrochemical industry due to the octane improvement and aromatic feedstocks production. A large number of reactions occur in catalytic reforming, such as dehydrogenation, dehydroisomerization, hydrocracking, isomerization, dehydrocyclization. The catalytic naphtha reforming process yield and its quality depends strongly on the catalytic properties. The catalyst undergoes physiochemical changes during operation what contribute to decrease its activity and selectivity. Coke formation process is the most important catalyst deactivation cause. Coke formation prediction is a quite complex task, because this process depends on operating conditions, oil feed composition, catalyst properties. Operating conditions strongly
affect the catalyst. The strategy of reforming technology improving goes hand in hand with a pressure reduction. The aim of this study is analysis of pressure effect on the product yield and its quality in industrial catalytic reforming unit by mathematical modelling method. Industrial catalytic reforming unit with a preliminary hydro-treating in Russia was used as an object. The performance analysis of the reforming catalyst PR-9 and operation prediction on the catalyst PR-81 for production reforming unit
have been carried out using a mathematical model. With the computer modelling system using the effect of pressure on the quality of the product has been carried out. It was proved that the work at reduced pressure will increase the product yield by 2% mass, and also will enhance the yield of hydrogen and aromatic hydrocarbons. But, with the pressure reduction the rate of coke formation will increase, so the pressure is not recommended to drop below 1.4 MPa.

National research tomsk polytechnic university

Jafarov R.P., Nasibova G.G., Zeynalov E.B., Efendiyeva L.M., Iskenderova S.A., Sadiyeva N.F., Asadova Sh.N.

Investigation of the process of obtaining diethylene glycol diester of synthetic oil acids on the mathematical model

Keywords: esterification, diethylene glycol, synthetic oil acids, regression model.

Abstract. The modern level of development of the branches of industrial petrochemical and organic synthesis poses the tasks of rational use of all components, catalysts including a simplified technological process that ensures ecological purity and economic profitability, which is one of the main tasks. Considering all these problems, this article is devoted to the investigation of the reaction of esterification the synthetic petroleum acids (SPA) with diethylene glycol (DEG), in the presence of a heterogeneous catalyst (micro-TiO2). The aim of the work was to compile a regression model based on statistical processing of the experimental data of the DEG esterification reaction, followed by an investigation of the optimum values of the regime parameters, as well as the development of recommendations on possible effects on the course of the reaction. For establish quantitative relationships that reflect the influence of the main factors of the technological regime, among which are the temperature of the experiment– x
у2 КОН/g; was used the method of active planning of the type 21, °C; quantity of catalyst – x2, % wt.; molar ratio of SPA to alcohol – x3; duration of experience – x4, hr; ether output – y1, %, number acidity value – , mg 4 experiment with subsequent
mathematical and statistical processing of the experimental data. The mathematical expression the dependence of the optimization parameter on the input independent
variables is presented in the form of a regression equation.
For determine the coefficients of the equation was used the program S-plus 2000 Professinal, developed by company Mathworks for automated mathematical processing of experimentally obtained data, i.e. of the statistical analysis of calculation data for regression coefficients. The processing of the experimental data made it possible to determine the values of the coefficients of the regression equation. From the values of linear coefficients, one can judge the degree of influence of individual factors on the
value of the optimization criterion. Evaluation of the significance of the regression coefficients was determined using the Student’s test. The calculations showed that the coefficient a12 and also the coefficients b2, b12, b24 is insignificant. The model adequacy hypothesis was tested by the Fisher criterion. Comparing the found values of the Fp criterion with the table values in the chosen confidence probability
of 95% and the degrees of freedom f1=6, f2=2, we see that the calculated values of Fp are less than the table values Ft=19.3. This indicates that the regression equations adequately describe the response surface. Consequently, they can serve as a statistical model of the regularities in the change in process parameters and their can be used to solve the problem of optimization and also in the study of the reaction in a wide
range of variation of the input variables. Using the developed regression model, calculations were carried out on the PC to study the influence of each input factor on the output parameters. The developed mathematical model in the form of a regression polynomial, adequately describing the experimental data, allowed to find the optimal values of the input reaction variables: the temperature of the experiment – 140°С , quantity of catalyst – 1% wt., (with respect to SPA), molar ratio of SPA to DEG = 2:1,4, duration of experience – 4,5 hr, at which the maximum yield of the ether was 93% of the
theory, and the value acid number was 0.48 mg KOH/g.

The Institute of petrochemical processes named after Yu.G. Mamedaliyev, by Azerbaijan NAS

Institute of catalysis and inorganic chemistry named after M.F. Nagieva, by Azerbaijan NAS

Timofeeva N.A., Kapustin V.M., Reutova O.A., Demin A.M., Khadzhiev S.N.

Investigation of energy efficiency of the hydroconversion process at the stage of design

Keywords: energy efficiency, power consumption, pinch-analysis, hydroconversion, unit revamp, heat recovery, heat exchangers, heavy petroleum residues.

Abstract. Nowadays a variety of complex oil processing technologies are under investigation of their energy efficiency. The crude distillation unit offers a good potential to examine heat integration, but the heavy oil or heavy residue destructive technologies are even more comprehensive as a research topic. The key point is that technologies such as hydrocracking and hydroconversion not only include separation and fractionation units like in the crude distillation, but additionally complex reactive units have to be considered for these technologies. The research is devoted to investigation of energy efficiency of the heavy oil hydroconversion process. As the first stage, a mathematical model of the fractionation unit in Aspen Hysys® was constructed and
an option of its optimization was proposed. As the second stage, a potential of the heat integration and exchanger network optimization are considered. Process heat integration analysis consists of numerous techniques that allow engineers to evaluate entire processes or sites. It includes hierarchical design methods like the Pinch Analysis, which uses thermodynamic concepts and heuristics, as well as mathematical programming such as linear, non-linear, mixed integer linear or non-linear programming. In this research work the Pinch Analysis will be the primer source of evaluation. This method is widely used in oil refinery to evaluate the network of heat
exchangers and to find solutions of increasing heat recovery between process flows. In our case, the minimum temperature difference between hot and cold streams of the process has been found by analyzing operational and capital costs. As a result, an option to improve the energy efficiency of the process by maximizing the use of the heat of boundary flows is proposed.

Gubkin russian state university of oil and gas [National research university], Moscow

Omsk state university named after F.M. Dostoevskiy, Moscow

Institute of petrochemical synthesis named after A.V. Topchiev, Moscow


EQUIPMENT and DEVICES

Marushkin A.B., Каshapova L.A.

Ways to reduce level of water comsuption in oil treatment processing

Abstract. The report presents results of the experimental-industrial trails of mixer used for reducing washing water consumption in desalting and dehydration processing.

Ufa State Petroleum Technological University

INDUSTRIAL SAFETY

Syroedov N.E., Konstantinov V.E., Sharykin F.E., Kalashnikov V.G.

Improving the efficiency of evaluation processes electrical supply

Keywords: electrification of liquid petroleum products, dielectric materials, fire and explosion safety, electrostatic charge.

Abstract. The article presents materials on the development and substantiation of the application of the device for evaluating the electrification of liquid petroleum products, which allows to evaluate integrally the influence of various materials and also operation conditions, on the accumulation of charges, and the subsequent increase in the efficiency of assessing the electrical safety of petroleum products supply processes.

Federal Autonomous Enterprise “The 25th State research institute of himmotology, Ministry of Defence of RF”, Moscow