Вариант переработки нефтей месторождений Кенкияк и Жанажол

УДК 665.63.633.8

Г. А. Оразова

ВАРИАНТ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КЕНКИЯК И ЖАНАЖОЛ

Г еография распространения месторождений нефти и газа в Казахстане достаточна обширна. Однако подавляющая часть выявленных ресурсов, извлечение которых в 2005-2015 гг. связывается с транспортировкой по новым нефтепроводным системам на мировые рынки, расположена в Западном Казахстане в материковой и шельфовой зонах. Здесь дислоцируются также практически все крупнейшие нефтедобывающие предприятия, продукция которых в значительной мере ориентирована на экспорт.

Любая нефть, как известно, является комплексным видом сырья, из которого может быть получена широкая гамма нефтепродуктов. В зависимости от того, на каком заводе осуществляется ее переработка, в технологической схеме выпуска продукции преобладает топливное, масляное или смешанное направление. При этом переработка нефти в реальных условиях производится не по принципу извлечения из процесса «разведка - добыча - транспортировка -переработка» максимальной народнохозяйственной пользы, а с позиции загрузки свободных мощностей на том или ином заводе страны [1].

Пути реализации казахстанских нефтей в настоящее время настолько разноообразны, что вопросы их комплексной переработки не решаются в должной степени в практике работы тех производств, где эти нефти являются исходным сырьем для получения конечной продукции. Происходит это по той причине, что мощности и состав технологической части соответствующих нефтеперерабатывающих заводов не ориентированы на извлечение всей гаммы продукции, содержащейся в сырье.

Реальную качественную оценку каждого типа нефти можно дать, зная ее фракционный состав, свидетельствующий о потенциальном содержании тех или иных видов нефтепродуктов. Благодаря такой информации появляется возможность осуществлять экономическую оценку «ценности» нефти в зависимости от того, какой выход продукции будет обеспечиваться на каждом конкретном предприятии. Состав фракций в нефтях всех районов нефтедобычи Республики Казахстан позволяет говорить о широких потенциальных возможностях для получения разнообразного ассортимента горючесмазочных материалов, исходного сырья для нефтехимической, микробиологической, химической и других отраслей промышленности. В зависимости от того, по какой схеме осуществляется переработка казахстанских нефтей, варьируется ассортимент конечной и промежуточной продукции [2].

Необходимо при этом учесть, что в процессе переработки по топливной схеме получается остаток - мазут, реализуемый по цене, превышающей цену 1 т нефти, и составляющий примерно 40-50 % от вовлеченного в переработку сырья. Использование мазута в деструктивных процессах наряду с дополнительным количеством топлива позволяет извлекать ряд ценных видов продукции, особенно широкую масляную фракцию, что в еще большей степени увеличивает стоимостную оценку исходного сырья [3].

Специфика углеводородного сырья Казахстана, большая часть которого представлена высоковязкими и высокопарафинистыми нефтями с повышенным содержанием серы, в частности меркаптановой, диктует необходимость постоянно исследовать состав и свойства этого ценного полезного ископаемого. Реологические и физико-химические свойства нефти определяют способы ее перекачки и транспортировки, а в дальнейшем и варианты ее переработки [4].

Задачей нашего исследования являлось изучение товарных свойств нефтей месторождений Кенкияк и Жанажол с целью получить вариант их переработки. Выбор этих месторождений не случаен, т. к. они находятся в территориальной близости друг от друга, в одной области -Актюбинской, что позволяет решать вопросы и транспортировки, и совместной переработки.

В лабораторных условиях были изучены физико-химические свойства этих нефтей, проведена атмосферная и вакуумная перегонка, затем изучены характеристики отдельных фракций (табл. 1).

Таблица 1

Физико-химическая характеристика нефтей месторождений Кенкияк и Жанажол

Параметр Месторождение

Кенкияк Жанажол

Нефтегазоносный горизонт Артинский Средний карбон

№ скважины 90 16

Интервал перфорации 3879-3937, 4074-4043 2843-2850

Плотность при t = 20 °С, кг/м3 828,3 829,4

М 224 213

Вязкость, мм2/с V 20 ^50 8,61 7,90

3,35 3,36

Температура, °С: вспышки в закрытом тигле застывания 29 38

-36 -14

Давление насыщенных паров, мм рт. ст. 45 34,8

Парафин: содержание, % температура плавления, °С 4,4 4,34

52 50

Содержание, %: серы азота ванадия асфальтенов смол сернокислотных смол силикагелевых 0,4 0,58

0,47 -

- 5 • 10-5

0,3 0,74

35 26

4,8 10,84

Коксуемость, % 1,21 2,2

Зольность, % 1,01 0,107

Кислотное число мг КОН на 1 г нефти 0,062 0,021

Выход фракций, %: до 200 °С 300 °С до 350 °С 26,8 29,89

45,5 45,80

54,5 52,83

Как показывают результаты исследования, нефть месторождения Кенкияк (интервал перфорации 3879-3937; 4074-4043) легкая и маловязкая, малосернистая (содержание общей серы

0,46 %), парафиновая (содержание твердых углеводородов 4,4 %), со значительным выходом светлых фракций (до 350 °С выкипает 54,5 %). Однако дистиллятные фракции нефти не удовлетворяют требованиям ГОСТ по содержанию сернистых соединений, т. е. требуют соответствующей очистки от сернистых соединений. Выход масляных фракций на нефть составляет 25,2 %, на мазут - 55,4 %.

Нефть месторождения Жанажол (интервал перфорации 2843-2850) легкая, сернистая (содержание серы в нефти 0,53 %), парафиновая (содержит 4,34 % парафина), отличается высоким содержанием светлых фракций (до 350 °С выкипает 52,82 %). Нефть имеет достаточно высокое потенциальное содержание базовых масел. Выход масляных фракций на нефть составляет 28,3 %, на мазут - 60 %.

Полученные данные позволили составить технологическую классификацию для каждой из исследованных нефтей (табл. 2).

Таблица 2

Технологическая классификация нефтей месторождений Кенкияк и Жанажол

Месторождение Содержание серы, % Выход фракций до 350 °С, % Потенциальное содержание базовых масел, % Индекс вязкости базовых масел Парафин Классификация

в нефти в бензине н. к.-200 °С в реактивном топливе в дизельном топливе 240-350 °С на нефть С з5 § ^ я Э ны ы в Содержание, % ^пл., °С Класс Тип Группа Подгруппа Вид

Кенкияк 0,4 0,111 0,112 0,23 54,5 25,5 55,4 76-99 4,4 52 її Т1 М2 И2 П2

Жанажол 0,58 0,48 0,37 0,53 52,83 28,30 60 76-99 4,34 50 11 Т1 М1 И2 П2

На основе результатов исследований предлагается следующий вариант переработки нефтей месторождений Кенкияк и Жанажол (рис.).

Г азовый бензин

б

Схема переработки нефтей месторождений Кенкияк и Жанажол: а - схема переработки нефтей; б - блок разделения газов

Из установки ЭЛОУ-АВТ бензиновая фракция (до риформинга) подвергается гидроочистке с целью очистки от сернистых соединений; дизельная фракция подвергается гидродепарафи-низации с целью получения дизельного топлива с требуемой температурой застывания и серы; кислый газ с установок направляется на производство серы, мазут - на вакуумную перегонку; далее масляные фракции направляются на установку депарафинизации и на установку смешения, гудрон - на установку висбрекинга для получения дополнительного количества бензина; остаток от переработки - в котельное топливо. Применяя такую схему переработки, можно

из подобных нефтей получить максимальное количество нефтепродуктов, т. е., соблюдая принцип глубокой переработки, в данном случае получить моторные топлива с требуемыми характеристиками и нефтяные масла, которые в Казахстане не производятся. При переработке по предлагаемой схеме выделяют газы, которые можно разделить на установке БГР (рис., б) на узкие фракции: С1-С2-метан-этановую и С3-С4-пропан-бутановую, служащие сырьем для нефтехимических производств. Кроме того, на установке кеаталитического риформинга можно выделить фракцию н. к.-85 °С, которая также служит сырьем для нефтехимических производств.

Заключение

Результаты исследования нефтей месторождений Кенкияк и Жанажол, а также отдельных фракций нефтей, их характеристик, структурно-группового состава, выходы фракций и т. д. показывают возможность применения такой схемы переработки, которая предлагается в данном исследовании. Использование предлагаемой схемы приведет:

- к увеличению глубины переработки нефти;

- получению качественных моторных топлив и смазочных масел;

- увеличению ассортимента нефтепродуктов в конкретном регионе.

СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ

1. Школьник В. С. Нефть - символ независимости Казахстана // Нефть и газ Казахстана. - 2002. - № 5. -С. 8-13.

2. Васильянова Л. С. Некоторые особенности нефтей Казахстана // Нефть и газ. - 2006. - № 2. - С. 83-92.

3. Жумагулов Р. Б. Качество нефти - важный фактор развития перерабатывающей отрасли // Нефть и газ. - 2006. - № 2. - С. 75-82.

4. Надиров Н. К. Нефть и газ Казахстана. - Алматы: Гылым, 1995. - Ч. 2. - С. 7-10.

Статья поступила в редакцию 5.02.2008

OPTIONS FOR REFINERY OF KENKIAK - ZHANAZHOL OIL

G. A. Orazova

The goal of this research is Western Kazakhstan oil properties study with commercial interests, particularly oil from Kenkiak and Zhanazhol oilfields, in order to maximize production capacity within compliance with the petroleum specifications. The laboratorial studies have been conducted to define the physical and chemical properties of the oil, to optimize atmospheric and vacuum distillations, and then the characteristics of individual fractions have been investigated. The technological classification is made for each type of the oil. The scheme of oil refining is developed taking into consideration the characteristics of the individual fractions. The proposed scheme helps to increase the oil refinery depth, to obtain high quality of petrol and lubricating oil, as well as to expand the range of oil products in a definite region.

Key words: field, Kenkiak, Zhanazhol, oil study, physical and chemical properties, technological classification, petrol and oil type of processing, dewax-ing, block scheme, material balance.