Нефть представляет собой преимущественно черного цвета маслянистую жидкость со своим специфическим видом и запахом. Она является уникальным природным ископаемым, имеющим огромное количество различных соединений и обладающее разной молекулярной массой.
Нефть-сырец не поддается переработке. Она возможно только при ее разделении на фракции — это группы соединений, объединенные общими физико-химическими характеристиками. Обычно они проявляются при определенных температурах нагревания, то есть при перегонке или ректификации жидкости. Для повышения качества применяется вторичная перегонка.
Фракции бывают легкими, средними и тяжелыми. В соответствии со стандартами они имеют следующие свойства (см. таблицу):
Типы фракций | Температура образования | Виды фракций |
Легкая (светлая) | до +140о С | Петролейная, бензиновая. |
Средняя (светлая) | с +120о С до +240оС | Лигроиновые, керосиновые и дизельные. |
Тяжелая (темная) | более +350о С в условиях | Мазут, вакуумный газойль, гудрон. |
Для получения более качественного продукта применяется вторичная перегонка жидкости, что предполагает высокий контроль качества нефти на всех этапах ее ректификации.
Следует отметить тот факт, что все компании, работающие в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли по важности ставят на один уровень добычу, транспортировку (перекачку), переработку и хранение нефти и нефтепродуктов. Это все одинаково важные составляющие в большой цепочке по доставке продукции к потребителю, и конечно же, в ней отрабатываются различные технологии сохранения качества нефти.
На промыслах существует своя схема обработки нефти. Она включает непосредственно скважину откуда жидкость поступает на автоматизированные групповые замерные установки, через дожимные насосные станции вода уходит в установки пластовой воды, а нефть в установку подготовки нефти, газ на газокомпрессорную станцию. Далее, сырье накапливается в центральном пункте сбора нефти, газа и воды. Окончательным пунктом сбора нефти выступает хранилище товарной нефти на промыслах, где замерами ее плотности, серного содержания и фракционного состава определяется качество нефти в резервуарах. Откуда уже обезвоженная, обессоленная, дегазированная жидкость поступает на головную насосную станцию магистрального нефтепровода.
На скважинной площадке промысловая нефть содержит большое количество загрязняющих примесей: попутный нефтяной газ, пластовую воду, песок, кусочки породы, цемента и т. п. Как сказано выше, все они удаляются перед подачей из резервуарного парка непосредственно в магистральный трубопровод.
Попутный нефтяной газ обычно используется как сырье и топливо. Для чего применяются газоперерабатывающие заводы.
Настоящую проблему представляет собой пластовая вода. Ее содержание в нефти может достигать 80-90%. Это сильно минерализованная жидкость с содержанием солей до 300 г на литр плюс твердые частицы способны разрушить любую стальную трубу.
От механических частиц избавляются фильтрацией, а обезвоживание и обессоливание проводят следующими технологическим процессами (см. таблицу):
Процесс обработки нефти | Действие | Содержание | Эффективность |
Гравитационный отстой | Заполняют резервуары и выдерживают определенное время | Крупные и тяжелые капли воды оседают на дне | Низкая |
Горячий гравитационный отстой | Все то же самое, но воду подогревают до +70оС | Все то же самое, но убыстряется процесс | Малая |
Термохимические методы | Добавляют ПАВ (поверхностно - активные вещества) и нагревают | Искусственные ПАВ заменяют природные ПАВ. При этом мелкие капли «минералки» объединяются в крупные и вместе с крупными каплями выпадают в осадок | Высокая |
Электрообессоливание и электрообезвоживание | Нефть пропускают через специальные электродегидраторы. При этом ее подогревают до +70оС | Нефть проходит между электродами с электрическим полем высокого напряжения (20-30 кВ) | Средняя |
Современные технологии транспортировки нефти позволяют значительно сократить потери ее качества. Этому способствует применение высокотехнологичного оборудования и труб из углеродистых низколегированных металлов и полимерных материалов, способных противостоять агрессивным средам.
Наиболее популярным видом транспорта являет трубопроводный. Он способен перемещать на большие расстояния, непрерывно функционировать, гарантировать низкую себестоимость, минимальную утечку и высокую степень автоматизации.
По прежнему востребованы железнодорожный и автомобильный виды транспорта, морские и речные суда. Все они требуют организации условий для погрузки и разгрузки нефти и нефтепродуктов.
Сохранение качества нефти и нефтепродуктов в условиях складирования также является приоритетной задачей. Причем она решается при разных, зачастую непохожих условиях. Это могут быть нефтепромыслы, транзитные станции, хранилища магистральных нефтепроводов, резервуарные парки заводов, полноценные нефтехранилища и продуктовые базы.
Такое складирование должно гарантировать качество нефтепродукта без утечек на длительный срок хранения. Всегда необходим НЗ на случай неравномерного потребления топлива. Кроме того, следует учитывать параллельные, помимо самого хранения, технологические процессы: подогрев и сушку хранимого продукта, удаление солей, смешивание. Все эти мероприятия способствуют сокращению потерь нефтепродуктов при хранении в резервуарах, которые являются основными сооружениями в нефтехранилищах.
Емкости нефтяных хранилищ могут изготавливаться из различных материалов, способных противостоять агрессивным средам и отвечать требованиям пожарной безопасности. Они могут размещаться как на, над и под землей, быть полуподземными. Объем хранилища рассчитывается из годового оборота нефтепродуктов. Составляются графики завоза и вывоза топлива. Каждый резервуар хранилища также должен соответствовать нормативным документам и противопожарным правилам.
На сегодняшний день, для организации топливохранилищ, традиционно, большое распространение получили наземные вертикальные и горизонтальные конструкции из стали, имеющие цилиндрическую форму. Также на современном рынке широко представлены различные полимерные емкости, разных форм и конструкций.
Например, горизонтальные резервуары для нефтепродуктов производства НПФ «Политехника». Они имеют различные объемы и характерную подушечную форму. Нынешний типовой полевой склад горючего, производимый компанией обладает вместимостью 1000 м3, 2000 м3, 10000 м3. Добавим, что такой склад включает не только резервуары на 250 м3, насосно - раздаточный модуль, раздаточные колонки, трубопроводную арматуру, но и различные системы сигнализации, молниезащиты и пожаротушения.
Многие заказчики выражают сомнение в прочности полимерных материалов, уповая на традиционную прочность металла. Но это ошибка, прочность доказана не только экспериментально, но и большим опытом применения изделий НПФ «Политехника» в различных условиях.
То же можно сказать о влиянии уф-излучения на резервуары — все зависит от материала изготовления и добавок к нему.