PROGRAMUL DE STUDII : TEHNOLOGII ȘI MANAGEMENT ÎN [618588]
MINISTERUL EDUCAȚIEI NA ȚIONALE
UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTANȚA
FACULTATEA DE ȘTIINȚE APLICATE ȘI INGINERIE
PROGRAMUL DE STUDII : TEHNOLOGII ȘI MANAGEMENT ÎN
PRELUCRAREA PETROLULUI
LUCRARE DE DISERTAȚIE
COORDONATOR ȘTIINȚIFIC:
Conf. Dr. Ing. CHIȘ Timur –Vasile
MASTERAND: [anonimizat] 2018 –
MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTANȚA
FACULTATEA DE ȘTIINȚE APLICATE ȘI INGINERIE
PROGRAMUL DE STUDII: TEHNOLOGII ȘI MANAGEMENT ÎN
PRELUCRAREA PETROLULUI
EVALUAREA ȚIȚEIURILOR DIN ROMÂNIA
COORDONATOR ȘTIINȚIFIC:
Conf. Dr. Ing. CHIȘ Timur –Vasile
MASTERAND: [anonimizat] 2018 –
Anexa A
DECLARAȚI E
Subsemnata Păun Florentina Isabela absolventă a Facultății de Științe Aplicate și
Inginerie din Universitatea Ovidius din Constanța, promoția 2018, specializarea Tehnologii
și Management în Prelucrarea Petrolului, declar pe proprie răspundere că lucrarea de
disertație am redactat -o cu respectarea regulilor dreptului de autor, conform actelor
normative în vigoare (Legea 8/1996 modificată și completată prin Legea nr. 285/2004,
Ordonanța de Urgență nr. 123/2005, modificată și Legea nr.329/2006).
Pentru eliminarea acuzațiilor de plagiat:
– am executat lucrarea personal, nu am copiat -o și nu am cumpărat -o, fie în întregime, fie
parțial;
– textele din surse românești, precum și cele traduse din alte limbi au fost prelucrate de
mine și sintetizate rezultând un text original;
– în cazul utilizării unor fraze citate exact, au fost indicate sursele bibliografice
corespunzătoare, imediat dupa frazele respective.
Am luat la cunoștință că existența unor părți nereferențiate sau întocmite de alte
persoane poate conduce la anularea diplomei de master.
Data Semnătura
REZUMATUL LUCRĂRII
România ca și țară producătoare de țiței exploatează prin OMV PETROM o serie
de zăcăminte de petrol și gaze.
Capacitatea maximă de extracție este de 3.500.000 tone (gazolină, țiței, condensat),
prelucrabile în rafinăria PETROBRAZI cu o capacitate actuală de 4.300.000 tone cu
posibilități de extindere la 5.000.000 de tone.
Dar multitudinea de țițeiuri extrase și mai ales reducerea cantității extrase a dus la
necesitatea optimizării pr elucrării în rafinărie.
Am studiat țițeiurile extrase în România, proprietățile reologice și mai ales
clasificarea acestora și cantitatea procentuală a tipurilor de țițeiuri extrase.
Lucrarea de față este axată pe analiza amestecurilor de țițeiuri (oil ble nd) din
România în vederea realizării prelucrabilității acestora în Rafinăria Brazi.
De asemenea lucrarea de față are rolul de a analiza variația proprietăților fizice ale
țițeiurilor din România.
Teza de disertație de față analizează posibilitatea de a crea un țiței constant ca și
proprietăți fizice și extras la un preț optim.
Ea este formată din trei capitole, primul fiind dedicat descrierii țițeiurilor din
România și a caracteristicilor produselor extrase din acestea.
În capitol ul doi s -a analizat variația proprietăților fizice (densitate, punct de
congelare, conținut de apă și vâscozitate) funcție de perioada de extracție a acestora.
În capitolul trei s -a prezentat modelul liniar de optimizare a amestecurilor de țițe i
funcție de variația proprietăților fizice.
Ultima parte a disertației este dedicată prezentării concluzilor și a direcțiilor de
cercetare pentru viitor.
Acestă lucrare are rolul de a face cunoscut pentru prima oară modelul de optim izare
al amestecurilor de țiței din România.
Cuprins
Rezumat ……………………………………………………………………………………………………… ……..5
Introducere …………………………………………………………………………………………………………6
Capitolul 1. PROPRIETĂȚILE ȚIȚEIURILOR DIN ROMÂNIA
1.1.Clasificarea țițeiurilor ……………………………………………………….7
1.2.Clasificarea de la Petrom -OMV a ț ițeiurilor românești ……………………18
1.3.Variatia proprietatilor fizico -chimice a amestecurilor de titei
1.3.1. Densitatea ……………………………………………………. 19
1.3.2. Vâscozitate …………………………………………………… 20
1.3.3. Temperatura de congelare ……………………………………. 23
1.4.Tehnici de amestecare a titeiurilor ……………… ………………………… 28
1.5.Măsurarea performanțelor unui sistem de amestecare al țițeiului …………. 32
Capitolul 2. ANALIZA STATISTICĂ A PROPRIETĂȚILOR ȚIȚEIURILOR
ROMÂNEȘTI
2.1. Date introductive ………………………………………………………… ………………………… 34
2.1.1. Țițeiurile din structura PETROMAR tip C marin …………………. 34
2.1.2. Țițeiurile din structura BODROG tip A3 selecționat ……………….39
2.1.3. Țițeiurile din structura RECEA tip B selecționat …………………… 41
2.1.4. Analiza comparativă a țițeiurilor tip C selecționat ………………………… 44
2.1.5. Analiza comparativă a țiț eiurilor tip B selecționat ………………………… 45
2.1.6. Analiza comparativă a țițeiurilor tip A
selecționat………………………………46
2.2. Concluzii ……………………………. ……………………………………………………………………. 46
Capitolul 3. ANALIZA PROPRIETĂȚILE UNUI AMESTEC DE ȚIȚEI DIN
ROMÂNIA
3.1. Date introductive ……………………………………………………………….. …………………….. 47
3.2. Evaluarea proprietăților fizice ale amestecurilor de țiței asfaltoase …………………… 47
Concluzii ………………………………………………………………………………………………. ……………. 54
Bibliografie
INTRODUCERE
În contextual actual al pieții țițeiurilor, reprezentată de creșterea redusă a prețului de
livrare al țițeiului [1], optimizarea amestecurilor acestora, reprezintă singura soluție de
creștere a calității produselor livrate și deci implicit a prețului de vâ nzare.
Analiza efectuată de către Banca Mondială indică o creștere de maximum 51,45 %
a prețului de livrare al țițeiului de tip Brent (cel mai performant țiței din punct de vedere al
calității) până în 2025, dar fără a se atinge prețul de comercializare al acestuia din 2012 (de
peste 130 USD/BL) [3].
Figura 1. Evoluția prețului țițeiului de tip Brent în perioada următoare [1],
De asemenea analiza prețului de vânzare [1], pe principalele țițeiuri livrate în piață,
indică o creștere mai mare (3,25 %) a acestora la țițeiurile nesulfuroase, neparafinoase (de
tip Brent), comparativ cu țițeiurile sulfuroase (de tip Ural).
Tabelul 1. Variația prețului la țițeiurile livrate în piață [1,2]
An de raportare/
preț USD/BBL
pe tip țiței 2015 2016 2017 2018 2019 Media ce
creștere
2015 -2019,
%
Brent 58 71.4 86.1 93.8 92.4 63,04
OPEC 55.9 68.9 83.1 90.4 89.1 62,73
WTI (Rusia) 51.9 65.5 80.1 88.1 86.8 59,79
USD/B BL
An raportare
Deci pe piața livrărilor de țițeiuri apare necesitatea creșterii calității acestora pentru
a crește rentabilitatea zăcămintelor de extracție.
Acest deziderat se poate realiza prin descoperirea de noi resurse care să fie
compatibile cu țițeiurilor valoroase financiar sau prin crearea unor amestecuri cu
proprietăți asemănătoare ace stor țițeiuri.
Capitolul 1.
PROPRIETĂȚILE ȚIȚEIURILOR DIN ROMÂNIA
România ca și țară producătoare de țiței exploatează prin OMV PETROM o serie
de zăcăminte de petrol și gaze.
Capacitatea maximă de extracție este de 3.500.000 tone (gazolină, țiței, condensat),
prelucrabile în rafinăria PETROBRAZI cu o capacitate actuală de 4.300.000 tone cu
posibilități de extindere la 5.000.000 de tone.
Dar multitudinea de țițeiuri extraseși mai ales reducerea canțității extrasea dus la
necesitatea optimizării prelucrării în rafinărie.
Am studiat țițeiurile extrase în România (Figura 1.1),proprietățile reologice și mai
ales clasificarea acestora și cantitatea procentuală a tipurilor de țițeiuri extrase.
1.1.Clasificarea țițeiurilor
Datorită varietății mari de țițeiuri și din cauza unui domeniu larg de folosire a
acestuia, pe plan mondial există mai multe clasificări funcție de cerințele beneficiarilor
finali.
Țițeiurile brute extrase în România diferă prin conținutul de hidrocarbur i ușoare, prin
raportul dintre clasele de hidrocarburi, prin conținutul în compuși cu oxigen, azot, sau sulf
și prin prezența sau absența unor componenți.
Clasificările realizate au avut în vedere:
– compoziția chimică;
– proprietățile țițeiului sau al unora din fracțiunile sale;
– conținutul în diferite fracții comerciale sau pe posibilitățile de prelucrare.
Clasificarea după compoziția chimică determină clasele de hidrocarburi din fracția
ce distilă între 250 ℃ și 300 ℃, cantitatea de parafină din uleiuri și conținutul de asfalt
(Tabelul 1.1).
Analizând densitatea țițeiurilor (care în cazul țițeiurilor de aceeași natură și
proveniență poate indică și conținutul în fracții ușoare) și corelând două sau mai multe
proprietăți fizice (bazate pe fac torul de caracterizare, indicele de vâscozitate, raportul
dintre masa moleculară și densitate, etc.) se realizează un sistem de clasificare bazat pe
clase de hidrocarburi ce ia în calcul proprietățile fizice ale țițeiurilor și fracțiilor petroliere
(Tabelu l 1.2) .
Tabelul 1.1 Clasificarea țițeiurilor după compoziția chimică, % masă
Clase de țiței Compoziția fracției
𝟐𝟓𝟎 −𝟑𝟑𝟎 ℃ Conținut de:
Parafine Naftene Aromate Parafină Asfalt
Parafinic 46-61 22-32 12-23 1,5-10 0-6
parafinic – naftenic 42-45 38-39 16-20 1,0-6 0-6
Naftenic 15-26 61-76 8-15 Urme 0-6
parafinic – naftenic – aromatic 27-35 36-47 26-33 0.5-1 0-10
Aromatic 0-8 57-78 20-25 0,0-0,5 0-20
Figura 1.1 Harta concesiunilor petroliere [1]
Clasificarea se realizează în funcție de densitatea 𝐷15.615.6, a fracțiilor care distilă în
aparatul Hempel între 250 −270℃, la presiune atmosferică (fracția cheie I) și 275 −
300℃ la presiunea de 40 mm Hg (fracția cheie II).
De menționat că acest tip de clasificare prezintă inconvenientul că valoarea densității
unor fracții poate fi mărită datorită prezenței hidrocarburilor naftenice sau aromatice și a
compușilor cu sulf și oxigen din țițeiurile neparafinoase [2].
Densitatea celor două fracții cheie, determină baza fracțiilor ușoare și grele ale
țițeiului rezultând 9 clase de corelare (Tabelul 1.2).
Pentru a elimina inconvenientele menționate în Tabelul 1.2, s -a propus o clasificare
bazată pe indicele de corelație, care este funcție de densitate și de temperatură de fierbere.
Tabelul 1.2 Clasificarea țițeiurilor pe baza celor două fracții cheie [2]
Clasa Densitatea fracției cheie
𝑫𝟏𝟓,𝟔𝟏𝟓,𝟔 Caracteristicile țițeiului după fracția
Simbol
I II I II
1
2
3
0,825
0,875
0,876 -0,943
0,944
Parafinic
Parafinic
Intermediar
Naftenic
PP
PI
PN
4
5
6 0,826 –
0,860
0,875
0,876 -0,943
0,944
Intermediar Parafinic
Intermediar
Naftenic
IP
II
IN
7
8
9
0,861
0,875
0,876 -0,943
0,944
Naftenic
Parafinic
Intermediar
Naftenic
NP
NI
NN
Indicele de corelație se calculează cu relația:
𝐼.𝐶.=473 .7 ∙𝐷15.615.6−456 .8+48640
𝑇 (1.1)
unde:
– I.C. este indicele de corelație;
– D este densitatea la 15.6 /15.6 C;
– Teste temperatura medie de fierbere, °K.
Indicele de corelație caracterizează distilate ușoare precum benzina și petrolul
lampant. Indicele de corelație se calculează pentru fracția ce distilă între 250 −270℃ la
presiunea atmosferică și 275 −300 ℃ la presiunea de 40 mm Hg.
Determinând punctul de tulburare al fracției de motorină grea și de distilat de vid, se
obțin indicații asupra conținutului de parafină, iar prin determinarea cocsului se obțin
indicații asupra conținutului de asfalt. În figura 1.2 se prezintă relația dintre compoziția
țițeiului și indicele de corelație.
Figura 1.2 Reprezentarea schematică a relației dintre compoziția țițeiului și indicele de
corelație (I.C.) [4]
20 30 40 50 60 70 100 0 20 15 10 5 0
0 25 50 75
Parafine și Naftene foarte
multe Înalt aromatic
% cocs a rezidului
indică conținut de
asfalt Punctul de tulburare a
distilatului de vid
indică conținutul de
parafine .
Indicele de corelație caracterizează cel mai bine fracțiile de benzină și petrol
permițând indicarea următoarelor caracteristici sigure:
– I.C. < 15, caracter parafinic;
– 15 < I.C. <50, indică existența hidrocarburilor naftenice sau a amestecului de
parafine, naftene și aromate;
– I.C. > 50, predomină ciclurile aromatice.
Una dintre cele mai complete metode de c lasificare este metoda „Carpatică” având la
bază două criterii [4].
Primul privește fondul de hidrocarburi din petrolul brut, luând în considerare toate
hidrocarburile prezente, și se exprimă prin indicii structurali:
%𝐶𝑃𝑡, %𝐶𝑁𝑡, %𝐶𝐴𝑡
Indicele P înseamnă parafinic, indicele N – naftenic, iar indicele A – aromatic.
Pe baza acestui criteriu, petrolurile brute se împart în șapte clase prezentate în tabelul
1.3 [5].
Tabelul 1.3 Clasele de țițeiuri în clasificarea „Carpatică”
Clasa
Denumirea claselor de țițeiuri Caractere chimice esențiale ale
claselor de hidrocarburi
I Parafinice 𝐶𝑃𝑡≥72
II Parafin – naftenice 𝐶𝑃𝑡≥50; 𝐶𝑃𝑡+𝐶𝑁𝑡≥90
II Parafin – aromatice 𝐶𝑃𝑡≥50; 𝐶𝑃𝑡+𝐶𝐴𝑡≥90
IV Parafin – naften – aromatice 𝐶𝑃𝑡≥50; 𝐶𝑁𝑡>𝐶𝐴𝑡; 𝐶𝐴𝑡>10
V Parafin – aromato – naftenice 𝐶𝑃𝑡≥50; 𝐶𝐴𝑡>𝐶𝑁𝑡; 𝐶𝑁𝑡>10
VI Naften – aromatice 𝐶𝑃𝑡<50; 𝐶𝑁𝑡>𝐶𝐴𝑡
VII Aromato – naftenice 𝐶𝑃𝑡<50; 𝐶𝐴𝑡>𝐶𝑁𝑡
Al doilea criteriu, care împarte petrolurile brute în grupe, se referă la următoarele
conținuturi de interes practic și anume: conținutul de sulf (s), conținutul de ceară (c),
conținutul de rășini și asfaltene (r) și procentul de distilare până la 473K (d.).
În tabelul 1.4 sunt indicate l imitele pentru indicii de calitate, iar în tabelul 1.5 sunt
prezentate cele douăsprezece grupe de petroluri brute.
Clasificarea realizată de Creangă și denumită metoda „Carpatică” s -a aplicat
țițeiurilor românești la ora actuală fiind prezente în industria extractivă, trei clase de
țițeiuri:
– asfaltoase sau neparafinoase – tip A;
– semiparafinoase – tip B;
– parafinoase – tip C.
În tabelul 1.6 este prezentată o clasificare a țițeiurilor românești în funcție de cele 3
clase de țițeiuri din clasificarea „ Carpatică”.
Tabelul 1.4 Date care definesc grupele de țițeiuri
Caractere de calitate Limite pentru indicii de calitate
Neceros 𝑐<2%
Ceros 𝑐≥2%
Puțin rășinos 𝑟<2%
Rășinos 10% ≤𝑟<25%
Asfaltos 𝑟≥25%
Nesulfuros 𝑠<0.5%
Sulfuros 𝑠≥0.5%
Tabelul 1.5 Grupele de țițeiuri
Grupa de țiței Denumirea grupei de țiței
1 ceros – puțin rășinos – nesulfuros
2 ceros – puțin rășinos – sulfuros
3 ceros – rășinos – nesulfuros
4 ceros – rășinos – sulfuros
5 ceros – asfaltos – nesulfuros
6 ceros – asfaltos – sulfuros
7 neceros – puțin rășinos – nesulfuros
8 neceros – puțin rășinos – sulfuros
9 neceros – rășinos – nesulfuros
10 neceros – rășinos – sulfuros
11 neceros – asfaltos – nesulfuros
12 neceros – asfaltos – sulfuros
Analizând țițeiurile din România (Tabelele 1.7,1.8,1.9) se constată că există
posibilitatea de a clasifica acestea pe baza randamentul de produse albe obținut în urma
prelucrării fiecărei categorii:
– A1 – (24.3%) Greu, fără parafină, < 60% ”produse albe”
– A2 – (16.5%) Greu, fără parafină, > 60% ” produse albe”
– B – (8.4%) Țiței semi -parafinos
– C1 – (17.9%) Țiței parafinos, < 65% ” produse albe”
– C2 – (30.9%) Țiței parafinos, > 65 % ” produse albe”
– Condensat (2.0%).
Tabelul 1.6 Clasificarea țițeiurilor românești
Calitate Densitate
(API) Densitate
(g/cmc) Unitate Depozitare
A1 Vest 23.14 0,915 S. Pitești Poiana Lacului
A3 Vest 27,67
29,62 0,889
0,878 S. Găiești Oarja
Saru
A3 Independența 19,03 0,940 S. Brăila Independența
A3 Neselecționat
31,84
18,71
27,13
19,35
24,68
19,35 0.861
0.942
0,892
0,938
0,906
0,923 S. Poieni Depozit -9
S. Bolintin Călăreți
Potlogi
S. Ciurești Deleni
Răca
S. Drăgășani Otești
A3 Videle 17,92
18,55 0,947
0,943 S. Videle D-160
S. Roata Anghelești
A3 Selecționat 21,97
24,34
31,71
23,99
26,60 0,922
0,908
0,876
0,910
0,895 S. Poieni Depozit -9
S. Roata Roata
S. Timișoara Bodrog
S. Boldești Urziceni
S. Berca Grindu
A3 Suplac 16,05 0,959 S. Suplac Suplac
B Olt 35,36
41,06 0,848
0,820 S. Țicleni Parcul Central
S. Stoina Vârteju
B Rest 26,95
23,14
36,35
29,30 0,893
0,850
0,843
0,880 S. Bolintin Potlogi
S. Pitești Poiana Lacului
S. Ciurești Izvoru
S. Drăgășani Orlești
C Moldova 31,71
31,33 0,867
0,869 S. Zemeț Albotești
S. Modârzău Albotești
C Selecționat 35,16
33,99
44,49
38,98 0,849
0,855
0,804
0,830 S. Țicleni Parcul Central
S. Craiova Ghercești
S. Timișoara Biled
S. Moreni Bucșani
C Marin 41,06 0,820 S. Petromar Midia
C Rest 26,95
32,46
34,58
0,893
0,863
0,852 S. Bolintin Potlogi
S. Marghita Petreu
S. Găiești Cobia
Tabelul 1.7 Calitatea țițeiurilor românești
Loc
recoltare
probă Calitate Densitate
15șC VÂSCOZITATE, cSt Temp
.
cong.
șC 10șC 20șC 30șC 40șC 50ș
C
Băicoi
Vest C Sel. 0.8438 20.74 8.93 5
Bodrog A3 Sel. 0.8808 32.85 21.65 13.06 10.8
2 -45
Boldești C Sel. 0.8536 38.39 13.10 7.74 5.95 13
Grindu A3 Sel. 0.9057 38.21 23.27 15.75 11.1
8 -45
Ileana A3 0.9407 582.2
7 263.1
4 137.36 77.6
4 -21
Independe
n-ța R10 A3 Indep. 0.9404 396.1
8 183.1
7 98.79 56.6
0 -22
Izvoru B Rest 0.8518 6.35 4.11 3.73 2.99 -18
Jugureanu A3 0.8921 21.65 14.93 10.45 7.84 -40
Mislea B Rest 0.8522 9.25 6.81 -30
Oprișenești B Rest 0.9152 53.37 31.73 20.53 14.1
8 -45
Petreu C Rest 0.8729 61.31 23.22 14.8
8 9
Petromar Petromar 0.8182 4.78 3.05 2.54 2.13 -25
Poiana
Lacului B Rest 0.8461 6.71 4.98 3.86 3.25 -27
Poeni A3 Sel. 0.9252 260.6
4 119.6
3 74.65 45.3
0 -40
Poeni A3 Nes.+B
Rest 0.8651 11.91 8.04 6.25 5.10 -17
Potlogi 0.8960 56.85 34.28 22.30 15.3
3 -19
Râca A3 Nesel. 0.9091 54.23 31.26 20.74 14.3
6 -45
Recea B Rest 0.8540 9.57 7.02 -30
Roata A3 Sel. 0.9027 44.64 27.38 18.16 12.8
0 -45
Țaru A3 Vest 0.8918 31.25 19.64 13.99 10.4
2 -44
Satchinez C
Sel.+cond. 0.8181 19.35 5.36 3.27 2.98 19
Slobozia C Sel. 0.8412 8.33 20
Suplac A3 0.9622 6338 2054 734 423 -15
Turnu 0.8259 9.57 6.10 4.84 3.36 15
Vârteju 0.8510 17.26 11.65 8.15 6.14 10
Vârteju B Oltenia 0.8288 5.28 3.86 3.15 2.54 7
Tabelul 1.8 Tipurile de țiței și curbele de distilare
Loc recoltare probă Calitate Distilare
Temp
. % volum
P.
inițial 100
șC 150
șC 200
șC 250
șC 300
șC 350
șC
Băicoi Vest C sel. 71 3 16 27 39 50 63
Bodrog A3 sel. 110 6 17 27 38 53
Boldești C sel. 67 5 12 19 29 39 52
Grindu A3 sel. 148 5 15 32 53
Ileana A3 235 1 13 32
Independența R10 A3 Indep. 240 1 13 33
Izvoru B rest 131 2 17 39 61 77
Jugureanu A3 134 1 8 22 41 59
Mislea B rest 88 2 15 29 41 54 66
Oprișenești B rest 155 3 13 28 48
Petreu C rest 146 8 20 33 48
Petromar Petromar 52 15 31 41 49 56 67
Poiana Lacului B rest 81 3 18 31 42 52 66
Poeni A3 sel. 234 1 13 33
Poeni A3 nes.+B
rest 97 2 10 23 42 61
Potlogi A3 sel. 183 1 8 23 44
Râca A3 nesel. 186 2 15 31 51
Recea B rest 87 2 14 29 42 54 67
Roata A3 sel. 212 9 29 56
Țaru A3 Vest 97 7 17 28 37 50
Satchinez C sel.+cond. 95 13 28 42 56 70
Slobozia C sel. 63 3 13 24 36 53 61
Suplac A3 253 7 25
Turnu C sel. 107 5 21 38 56 69
Vârteju C sel. 146 15 30 45 57
Vârteju B Oltenia 86 2 13 25 36 49 67
Tabelul 1.9 Cantitățile de țiței extrase
Loc recoltare probă Cantitate zilnică de
țiței Calitate
Tone
Băicoi Vest 150 C selecționat
Boldești 200 C selecționat
Petreu 100 C rest
Petromar 1000 C Marin
Slobozia 500 C selecționat
Turnu 250 C selecționat
Vârteju 63 C selecționat
Mislea 200 B Rest
Oprișenești 2000 B Rest
Izvoru 100 B Rest
Râca 200 B Rest
Vârteju 90 B Oltenia
Recea 2000 B selecționat
Jugureanu 50 A3
Grindu 100 A3 selecționat
Ileana 100 A3
Independența 800 A3 Indep.
Bodrog 150 A3 selecționat
Poiana Lacului 1000 A3 selecționat
Poeni 200 A3 neselecționat
Poeni 500 A3 selecționat
Potlogi 200 A3 neselecționat
Roata 2000 A3 neselecționat
Țaru 300 A3 Vest
Satchinez 500 A3 selecționat
Suplac 1095 A3 neselecționat
Analizând calitatea se observă că:
– țițeiurile de tip C (parafinoase) au punct de congelare ridicat și cantitate mare de
produse albe,
– țițeiurile de tip A (asfaltoase) au vâscozitatea mare și cantitate mare de produse
grele la rafinare.
1.2.Noua propunere de clasificare Petrom -OMV a țițeiurilor românești
Clasificarea Petrom -OMV se bazează pe vechea clasificarea „Carpatică” realizată de
Creangă, însă, în noua clasificare mai este adaugat un nou criteriu de caracterizare a
țițeiurilor pe langă cele deja existen te.
Acest criteriu este bazat de randamentul de produse albe obținut în urma prelucrarii
fiecărei categorii de țiței.
In urma introducerii acestui nou criteriu a rezultat o nouă clasificare a țițeiurilor
românești:
− A1 – (24.3%) Greu, f ără parafin ă, < 6 0% ”produse albe”
− A2 – (16.5%) Greu, f ără parafin ă, > 60% ” produse albe”
− B – ( 8.4%) Țiței semi -parafinos
− C1 – (17.9%) Țiței parafinos, < 65% ” produse albe”
− C2 – (30.9%) Țiței parafinos, > 65 % ” produse albe”
− Condensat (2.0%) [4].
În urma acestor date prezentate, putem spune că noua clasificare Petrom -OMV este
mai utilă pentru cei din industria prelucrătoare deoarece ține seama de randamentul de
produse albe și de conținutul de sulf, iar coroborată cu clasificarea „Creangă” se reali zează
o împarțire mai bună a țițeiurilor românești în diferite sortimente.
1.3.Variatia proprietatilor fizico -chimice a amestecurilor de titei
1.3.1. Densitatea
Densitatea (masa specifică) a unui corp este raportul dintre masa lui – m, și volumul
său – V:
=m
V
(1.2)
Densitatea amestecurilor
Pentru amestecuri, densitatea se calculează ca o medie ponderată cu volumul sau
masa [6]:
amii
iami
i
iV
Vsaum
m=
=
(1.3)
Densitatea relativă
Reprezintă raportul dintre densitatea unui produs co nsiderat la o temperatură
anumită t 1 și densitatea apei la temperature t 2:
dd
dtt produst
HOt211
22=
(1.4)
unde: t1 = 15°, 20°C;
t2 = 4°, 15°C
Variația densității cu temperatura
Variația densității relative cu temperatura este dată de relația:
() d d ctt
420
420 =+−
(1.5)
unde: c – factor de corecție al densității cu temperatura, (Tabel 1.10);
t – temperatura °C.
Variația densității absolute a țițeiului cu temperatura este dată de relația:
() TT =−−2931527315,,
(1.6)
unde:
– 293,15 – densitatea țițeiului la temperatura de 293,15 determinată experimental;
– T –temperatura °K;
– – factor de corecție
= 1,825 – 0,001315 . 293,15 (1.7)
1.3.2. V âscozitate
Vâscozitatea unui lichid reprezintă frecarea internă a acestuia, adic ă frecarea care ia
naștere când moleculele fluidului se deplasează unele în raport cu celelalte sub influența
unei forțe exterioare [7].
Mărimea vâscozității poate fi exprimată în:
• unități dinamice;
• unități cinematice;
• unități convenționale.
Vâscozitatea dinamică se definește prin expresia:
=
F
Adu
dx (1.8)
unde: = vâscozitatea;
F = forța în direcția curgerii;
A = suprafața aflată în mișcare relativă;
du
dxgradientul deviteză = (1.9)
Vâscozitatea cinematică este raportul dintre viscozitatea dinamică ( ) și densitatea
() a lichidului la temperatură și presiunea determinării:
=
(1.10)
Vâscozitatea convențională reprezintă timpul de scurgere a unui anumit volum de
produs la temperatu ra de lucru stabilită cu diferite aparate, cum ar fi: vâscozimetrul Engler,
aparatul Saybalt Universal, vâscozimetrul Redwood [8] .
Vâscozitatea relativă se exprimă prin raportul dintre vâscozitatea dinamică a unui
lichid și vâscozitatea dinamică a apei la temperatura de 20°C.
()
r
o
o HOCo
CP=
==
2201
(1.11)
Variația vâscozității cu temperatura
Vâscozitatea lichidelor scade cu creșterea temperaturii.
Variația vâscozității țițeiului în funcție de temperatură, se calculează cu relația lui
Walter, scrisă sub forma:
() lglg , lg +=+−10 086 ABT
(1.12)
unde A și B sunt constante determinate experimental.
[] = m2/s
[T] = °K
Vâscozitatea amestecurilor de țiței
a. Metoda H.Maurin
În lucrarea Programation Lineair Apliquee [9] a reușit să definească un sistem de
analiză a comportării vâscozității amestecurilor de uleiuri, care poate fi utilă și
amestecurilor de țiței.
Se pleacă de la utilizarea unor indici în calcularea vâscozității (Tabelul 1.10).
Ecuația de calcul a vâscozității amestecului este:
==m
ii iIHMm IHM
1 (1.13)
Unde:
– IHM ieste pseudopropietatea (în cazul de față indicele Henri Maurin),
– mi este cantitatea necesară amestecului,
Tabelul 1.10. Indicii Henri Maurin pentru calculul vâscozității cinematice de amestec
cSt H cSt H cSt H
1.0 3.25 30 28.88 220 35.48
1.5 8.32 40 30.03 240 35.71
2.0 11.40 50 30.86 260 35.92
2.5 13.55 60 31.51 280 36.11
3.0 15.18 70 32.04 300 36.29
3.5 16.46 80 32.58 320 36.45
4.0 17.52 90 32.87 340 36.61
5.0 19.17 100 33.20 360 36.75
6.0 20.43 110 33.49 380 36.88
7.0 21.44 120 33.76 400 37.00
8.0 22.27 130 34.00 420 37.12
9.0 22.97 140 43.21 440 37.23
10.0 23.59 150 34.41 460 37.34
12.0 24.58 160 34.60 500 37.53
14.0 25.38 170 34.77 600 37.95
16.0 26.05 180 34.93 700 38.30
18. 0 26.62 190 35.08 800 38.59
20.0 27.11 200 35.22 1000 39.07
b. Metoda indexului de vâscozitate (Ecuatia Refutas)
Se notează cu VBI indexul de vâscozitate a componenților amestecului.
VBI = 14.534 × ln[ln(v + 0.8)] + 10.975 (1.14)
În ecuația de mai sus v este vâscozitatea (cSt) iar ln este logaritmul natural.
În a doua etapă [10], se calculează:
VBI Blend = [w A × VBI A] + [w B × VBI B] + … + [w X × VBI X] (1.15)
Unde w este fracția de greutate ( % ÷ 100) a fiecărui component .
După ce se obține indicele de vâscozitate a amestecului se revine la determinarea
vâscozității inversând ecuația (1.15):
v = ee(VBN – 10.975) ÷ 14.534 – 0.8 (1.16)
unde VBN este indicele de vâscozitate al amestecului iar e este numărul transcendental
(numărul lui Euler=2.71828).
c. Metoda grafică
Figura 1.3. Diagrama de amestec a vâscozității
1.3.3. Temperatura de congelare
Temperatura de congelare (punctul de congelare) reprezintă temperatura maximă, la
care țițeiul aflat într -o eprubetă nu -și schimbă meniscul timp de un minut , prin înclinarea ei
la 45° față de orizontală [11].
Temperatura de congelare este influențată de:
a) cantitatea de parafină;
b) prelucrarea termică (în vederea pompării);
c) caracteristica țițeiurilor parafinoase congelabile (tixotropia).
Tabelul 1.11. Indicii de amestec Henri Maurin pentru vâscozitatea Engler
E H E H E H E H
1.12 11.40
1.2 14.10 4.9 29.68 8.6 31.81 21.5 34.66
1.3 17.35 5.0 29.76 8.7 31.85 22.0 34.73
1.4 19.17 5.1 29.84 8.8 31.89 22.5 34.79
1.5 20.70 5.2 30.00 8.9 31.93 23.0 34.85
1.6 21.83 5.3 30.00 9.0 31.97 23.5 34.85
1.7 22.67 5.4 30.07 9.1 32.01 24.0 34.97
1.8 23.32 5.5 30.14 9.2 32.04 24.5 35.03
1.9 24.00 5.6 30.20 9.3 32.07 25.0 35.08
2.0 24.50 5.7 30.32 9.4 32.11 25.5 35.14
2.1 24.90 5.8 30.35 9.5 32.15 26.0 35.18
2.2 25.28 5.9 30.41 9.6 32.19 26.5 35.23
2.3 25.62 6.0 30.48 9.7 32.23 27.0 35.29
2.4 26.00 6.1 30.55 9.8 32.27 27.5 35.34
2.5 26.24 6.2 30.60 9.9 32.30 28.0 35.39
2.6 26.50 6.3 30.66 10.0 32.33 28.5 35.44
2.7 26.79 6.4 30.73 10.5 32.46 29.0 35.49
2.8 27.00 6.5 30.78 11.0 32.62 29.5 35.54
2.9 27.20 6.6 30.85 11.5 32.76 30.0 35.58
3.0 27.45 6.7 30.92 12.0 32.91 30.5 35.63
3.1 27.68 6.8 30.96 12.5 33.04 31.0 35.67
3.2 27.82 6.9 31.02 13.0 33.17 31.5 35.71
3.3 28. 00 7.0 31.06 13.5 33.29 32.0 35.73
3.4 28.10 7.1 31.11 14.0 33.40 32.5 35.78
3.5 28.25 7.2 31.16 14.5 33.51 33.0 35.82
3.6 28.42 7.3 31.22 15.0 33.61 33.5 35.82
3.7 28.55 7.4 31.27 15.5 33.71 34.0 35.89
3.8 28.65 7.5 31.32 16.0 33.80 34.5 35.93
3.9 28.70 7.6 31.37 16.5 33.89 35.0 35.97
4.0 28.80 7.7 31.42 17.0 33.98 35.5 36.01
4.1 28.90 7.8 31.47 17.5 34.07 36.0 36.05
4.2 29.01 7.9 31.52 18.0 34.15 36.5 36.09
4.3 29.12 8.0 31.56 18.5 34.23 37.0 36.12
4.4 29.23 8.1 31.60 19.0 34.31 37.5 36.16
4.5 29.23 8.2 31.65 19.5 34.38 38.0 36.19
4.6 29.40 8.3 31.69 20.0 34.46 38.5 36.23
4.7 29.49 8.4 31.73 20.5 34.53 39.0 36.26
4.8 29.59 8.5 31.77 21.0 34.59 39.5 36.27
4.9 29.68 8.6 31.81 21.5 34.66 40.0 36.28
În ceea ce privește influența preîncălzirii sau tratării termice, se apreciază că pentru
domeniul de încălzire 0 -40°C, temperatura de congelare crește, în domeniul 40 -50°C atinge
valori maxime, iar după încălzirea la 50°C scade.
Prin congelarea țițeiului, congelează de fapt numai parafina, masa de bază a
lichidului rămâne lichidă.
Cristalele de parafină sunt distribuite atât de perfect în acest lichid, încât tot țițeiul
pare un corp plastic (gel).
Prin agitare în conductă, acest gel se destinde, iar viscozitatea se micșorează brusc,
prin restabilirea repaus ului, lichidul trece din nou în stare de gel.
Având în vedere cele prezentate, temperatura minimă de congelare este cea care
caracterizează comportarea țițeiului, în conductă, în condiții variabite de temperatură.
Metoda stabilirii temperaturii minime de congelare
Produsul petrolier turnat în eprubetă se menține timp de 30 min. într -o baie de apă, la
temperaturile de 10, 20, 30, 40°C etc., și după ce este ținută la fiecare temperatură în parte,
eprubeta se răsucește.
Congelarea produsului se determină înclinând, sub un unghi de 45°, eprubeta.
Dacă produsul și -a pierdut mobilitatea, el se consideră congelat. Încercarea se face la
fiecare grad, după fiecare tratare termică.
Pe baza rezultatelor determinărilor se trasează curba congelării țițeiu lui, pentru care
pe axa abciselor se iau valorile temperaturilor tratărilor termice, iar pe axa ordonatelor,
valorile corespunzătoare ale temperaturii de congelare [8].
Pe această curbă (Figura 1.4) se pot determina valorile minimă, maximă și
intermediar ă ale temperaturii de congelare.
Tabelul 1.12.Variația temperaturii de congelare cu temperature de tratare a unui
țiței Dudești
Temperatura de tratare, °C
(timp = 30 min.) 30 35 40 45 50 55 60 65
Temperatura de congelare, °C 26 26,5 26,5 27,5 27,5 27 25 22
Trasând variația t congelare = f (t tratare) se observă că:
• valoarea maximă a temperaturii de congelare =
+27,5°C;
• valoarea intermediară a temperaturii de congelare =
+24,5°C;
• valoarea minimă a temperaturii de congelare = +22°C.
Figura 1.4. Variația temperaturii de congelare la țițeiul Dudești
Temperatura de congelare la amestecurile de țițeiuri
În lucrarea Programation Lineair Apliquee [9] a reușit să definească un sistem de
analiză a comportării temperaturii de congelare și de curge re a amestecurilor de uleiuri,
care poate fi util și amestecurilor de țiței.
Se pleacă de la utilizarea unor indici în calcularea a congelării (Tabelul 1.13).
Ecuația de calcul a temperaturii de congelare a amestecului este:
==m
ii iIHMm IHM
1 (1.17)
Unde:
– IHM ieste pseudopropietatea (în cazul de față indicele Henri Maurin),
– mi este cantitatea necesară amestecului,
O altă metodă este descrisă în lucrarea Refinery Process Design [12], cu ajutorul
relației:
4,1 10 MEABP 10 3.5= point Pour ) 133,0 712,0( 5,49 -8315,0+ + − SG MEABP
(1.18)
Unde:
a. MEABP reprezintă valoarea medie a temperaturii de fierbere ( ⁰R),
b. SG-greutatea specifică (la 60 ⁰F).
30 40 50 60 7025262728
tempcongelare
temptratare
Urmare a ecuației 1.18 au rezultat valorile pour point (punctului de curgere) și a
indexului punctului de curgere din tabelul 1.14, aplicarea acestuia făc ându -se cu ajutorul
ecuației 1.18.
Tabelul 1.13. Indicii Henri Maurin pentru calculul punctului de congelare și curgere
PUNCT DE
CONGELARE C INDICE DE
AMESTEC H PUNCT DE
CONGELARE C INDICE DE
AMESTEC H
-50 11.2 0 37.2
-45 12.2 + 1 38.3
-40 14.0 +2 39.5
-35 15.8 +3 40.9
-30 17.6 +4 42.4
-29 17.9 +5 43.8
-28 18.3 +6 45.2
-27 18.7 +7 46.7
-26 19.0 +8 48.4
-25 19.4 +9 50.2
-24 19.8 +10 52.0
-23 20.3 +11 54.2
-22 20.8 +12 56.3
-21 21.3 +13 58.5
-20 21.8 +14 60.6
-19 22.3 +15 62.8
-18 22.9 +16 65.3
-17 23.4 +17 68.2
-16 24.0 +18 71.0
-15 24.5 +19 74.2
-14 25.0 +20 77.4
-13 25.6 +21 80.7
-12 26.2 +22 83.9
-11 26.9 +23 87.1
-10 27.6 +24 90.4
-9 28.3 +25 94.0
-8 29.0 +26 97.6
-7 29.8 +27 101.4
-6 30.7 +28 105.8
-5 31.8 +29 110.1
-4 32.9 +30 115.4
-3 34.0
-2 35.0
-1 36.1
Tabelul 1.14. Punctul de curgere și indexii de amestec
1.4.Tehnici de amestecare a țițeiurilor
Țițeiurile tip blend (rezultate în urma amestecurilor unor compuși) trebuie să
îndeplinească următoarele condiții :
a. Omogenitate,
b. Proprietățile finale ale produsului să respecte cerințele beneficiarului,
c. Să se asigure o continuitate în furnizarea produslui final [13].
Pentru a se obține un amestec de tip blend se pot aplica urmatoarele tehnici:
a. Amestecarea componenților în linile de pompare,
b. Amestecarea componenților în rezervoare,
c. Amestecarea componenților în jet de aer.
Modul de amestecare a componenților necesari a obține un țiței tip blend se
realizează prin:
a. Agitare mecanică a produselor,
b. Injecție în flux de gaze,
c. Circulația fluidului în jet de amestecare.
De asemenea, amestecarea componenților poate sa fie realizată în flux continuu sau
discontinuu.
Agitarea mecanică a produselor
Se realizează în rezervoare cu ajutorul unor amestecatoare cu paleți acționați electric.
Condițiile necesare obținerii unui amestec sunt:
a. Un sistem de paleți deflectori necesari pentru a realiza un amestec cât mai eficient,
b. Un sistem de încălzire care să asigure pe lângă c irculația fluidului și încălzirea
acestuia,
c. Mișcarea fluidului poate să fie laminară, dar produsul mai ușor va fi introdus pe jos
în fluidul mai greu [14].
Figura 1.5. Paleta de amestecare
Figura 1.6. Principiu de amestecare prin agitare mecanică
Figura 1.7. Mod de realizare a amestecurilor de petrol prin agitare mecanică
Agitarea în jet a componenților
Figura 1.8. Sistem de amestecare în jet de fluid
Jetul de amestec realizează o mișcare de forfecare a fluidului asigurând pe lâng ă o
circulație sporită și o bună omogenizare (mișcare mai ales a particulelor solide).
De menționat că sistemul cu jet nu are piese în mișcare.
Amestecarea cu ajutorul bulelor de aer
Figura 1.9. Sistem de amestecare cu bule de aer
Acest sistem este util țițeiurilor grele care necesită tratarea cu aditivi deoarece:
a. Prin gura de distribuție 1 se introduce aditivul,
b. Prin gurile de distributie 2,3,4 se pompeaza bule de aer.
Sistemul este util doar rezervoarelor ce conțin sisteme de recuperare a com pușilor
organici volatili, deoarece agitarea cu bule de aer duce și la antrenarea de fracții volatile cu
ajutorul bulelor de aer [15].
Amestecarea în linie
Este cea mai des folosită, sistemul constând în pomparea a două sau mai multe produse
prin conducte într -o conductă colectoare [4].
Figura 1.10. Sistem de realizare a amestecurilor de țiței în linie [16]
Sistemul asigură un bun control atât a rațiilor de amestec prin debitmetre și
manevrarea automată a vanelor de control, cât mai ales a cer ințelor de calitate prin
măsurarea proprietăților de control a amestecului în conducta colectoare și prin integratorul
de sistem modificarea debitului de pompare.
Este util ca sistemul să fie manevrabil doar pentru un singur debit de fluid (cel cu
rație mai mică) pentru ca al doilea fluid să fie pompat în regim turbulent (controlat prin
vana de siguranță) [17].
Figura 1.11. Amestecatorul în linie Jiskot [17]
1.5.Măsurarea performanțelor unui sistem de amestecare al țițeiului
Performanța unui sistem de a mestecare a țițeiurilor este determinată de alegerea
corectă și integrarea urmatoarelor componente:
măsurători de debit ;
control de debit ;
amestecător ;
analizor ;
sistem de control.
Caracteristici ale dispozitivelor de amestecare:
Specificațile țițeiului dorit trebuie să fie furnizat pe tot parcursul procesului de
amestecare prin analizoarele finale.
Sistemul trebuie să asigure omogenitatea țițeiului final.
Costurile și calitatea amestecului final trebuie să fie optimizate continuu.
Calitatea țițeiului final poate să fie ajustată prin modificarea parametrilor de debit
măsurat și/sau calculat.
Țițeiul amestecat trebuie să fie asigurat în limite specificate în fiecare lot.
Trebuie săexiste un sistem de siguranță fără a fi controlat de operator.
Trebuiesc asigurate căderi foarte mici de presiune care să permită amestecătorului
să opereze rate diferite de amestecare cât și rețete diferite.
Trebuie să fie f olosit un software performant.
Pentru un amestec cât mai omogen trebuie respectat un regim turbulent pentru
fluidul cu debitul mai mare [18].
Dupa cum se observă principiul de amestecare a țițeiurilor constă în :
a. Calculul ratei de amestec a compușilor funcție de proprietățile produsului final,
b. Transferul ratei de amestec în sofware,
c. Realizarea amestecului prin modificarea automată a debitelor compușilor.
Figura 1.12. Omogenizatorul cu analizorul aferent Jiskot [17]
Capitolul 2.
ANALIZA STATISTICĂ A PROPRIETĂȚILOR
ȚIȚEIURILOR ROMÂNEȘTI
2.1. Date introductive
Pentru a observa comportarea calității țițeiurilor în timp precum și pentru a estima
curba de predicție a proprietăților în viitor am analizat datele de laborator a mai multor
țițeiuri extrase pe structurile petroliere românești.
Analizele s -au efectuat în perioada 2013 -2017, aplicând standardele de lucru
existente în acel moment.
Tabelul 2.1. Standarde Utilizate în efectuarea analizelor
Determinarea efectuată Standardul utilizat Observații
Densitate 15șC [g/cm3] SR EN ISO 12185
Temp. cong. [șC] STAS 39
Apa [%m/m] SR EN ISO 9029
Impurități [%m/m] SR ISO 9030
Cloruri [kg/vag]
ASTM D3230
Distilare SR EN ISO 3405
Vâscozitate cinematică [cSt] SR EN ISO 3104
2.1.1. Țițeiurile din structura PETROMAR tip C marin
Țițeiurile din această structură sunt de tipul parafinos.
Acest produs este extras din zăcământul din Marea Neagră tip C2 ( Țiței parafin os,
> 65 % ” produse albe) [19].
Tabelul 2.2. Analize efectuate pe structura OMV PETROMAR – Variația desității,
conținutului de apă și a clorurilor în timp
An Densitate
15șC
[g/cm3]
SR EN ISO
12185 Apa [%m/m]
SR EN ISO
9029 Impurități
[%m/m]
SR ISO 9030 Cloruri
[kg/vag]
STAS 1166 Cloruri
[kg/vag]
ASTM
D3230
2017 0.8175 0.31 0.11 – 0.275
2016 0.8174 0.30 0.12 – 0.276
2014 0.8142 0.05 0.06 – 0.074
2014 0.8352 0.05 0.06 – –
2014 0.8146 0 0.03 – –
2014 0.8271 0 0.06 0 –
2014 0.8137 0 0 – –
2014 0.8353 0.03 0.03 – 0.192
2013 0.8192 0 0.06 0 –
2013 0.8148 0.05 0.06 1.400 0.043
2013 0.8193 0 0.06 0 0.045
2013 0.8156 0 0.06 0 0.053
2013 0.8541 0.20 0.12 0 0.478
Figura 2.1. Variația densității țițeiului C marin funcție de anul de extracție
Analizând evoluția densității în timp se observă faptul că densitatea acestui țiței a
scăzut datorită creșterii conținutului de parafine din produs.
Figura 2.2. Variația densității și conținutului de apă al țițeiului C marin funcție de anul de
extracție
0.810.8150.820.8250.830.8350.840.8450.850.8550.86
2012.5 2013 2013.5 2014 2014.5 2015 2015.5 2016 2016.5 2017 2017.5densitate
-0.100.10.20.30.40.50.60.70.80.9
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Densitate 15șC [g/cm3] Apa [%m/m] SR EN ISO 9029Densitate 15șC[g/cm3]
an prelevare probă densitate, g/cm3, conținut de apă (%
m/m)
an de exploatare
Am încercat să găsesc o relație între densitate și conținut de apă pentru acest țiței. Se
observă în f igura 2.3 că nu poate fi scrisă această relație (cea mai bună formă de descriere
fiind o ecuație polinomială de gradul 1).
Figura 2.3. Variația densității țițeiului C marin funcție de conținut de apă
Tabelul 2.3. Analize efectuate pe structura OMV PETROMAR – Variația congelării
și vâscozițății cinematice în timp
An Temp.
cong.
[șC]
STAS
39 Vâsc.
5șC,cSt Vâsc.
10șC, cSt Vâsc.20șC,
cSt Vâsc.
30șC, cSt Vâsc.40șC,
cSt Vâsc.
50șC, cSt
2017 +15 25.30
2016 +14 – – 25.08 7.12 – –
2014 +18 – – 8.55 5.13 3.42 2.85 y = 129.82×2-213.98x + 88.242
R² = 0.0716
-0.0500.050.10.150.20.250.30.350.4
0.81 0.815 0.82 0.825 0.83 0.835 0.84 0.845 0.85 0.855 0.86
2014 +17 – – 24.53 10.03 5.85 4.46
2014 +12 – – 8.33 5.06 3.57 2.98
2014 +15 – – 18.24 7.12 4.56 3.70
2014 +12 – – 10.31 4.18 3.34 2.79
2014 +12 – – 27.38 10.42 5.95 4.46
2013 +19 – – 16.24 7.12 3.99 3.13
2013 +19 – – 11.31 5.95 3.57 2.98
2013 +19 – – 14.77 6.42 3.87 3.16
2013 +9 – – 11.00 5.50 3.46 2.75
2013 +8 – – 24.19 14.33 9.15 6.50
Figura 2.4. Variația vâscozității țițeiului C marin funcție de anul de extracție
Interesant pentru acest țiței este variația vâscozității cu temperatura.
În acest caz am căutat o relație între temperatură și vâscozitate. 051015202530
2012.8 2013 2013.2 2013.4 2013.6 2013.8 2014 2014.2
Visc 20șC, cSt 25.30 25.08 Visc 30șC, cSt 7.12 Visc 40șC, cSt – Visc 50șC, cSt -vâscozitatea, cSt
anprelevare probe
Pentru acest lucru am trasat graficul vâscozitate -temperatură pentru trei determinări
și am scris ecuațiile care reprezintă cel mai bine această comportare.
Tabelul 2.4.Variația vâscozității cinematice cu temperatura
An de
extracție,
probă 2013 2013 -1 2014 -4
Vâsc 20șC, cSt 24.19 11 8.33
Vâsc 30șC, cSt 14.33 5.5 5.06
Vâsc 40șC, cSt 9.15 3.46 3.57
Vâsc 50șC, cSt 6.5 2.75 2.98
Tabelul 2.5.Ecuațiile variația vâscozității cu temperatura
Tip ecuație Ecuația R2
Ecuația logaritmică y = -9.141ln(x) + 37.665 0,9374
Ecuația polinomială y = -0.0004×3 + 0.0493×2 – 2.338x + 40.9 1
Figura 2.5. Variația vâscozității cinematice a țițeiului C marin funcție de temperatură
Tabelul 2.6. Analize efectuate pe structura OMV PETROMAR – Variația distilării în timp
An Distilare
SR EN ISO
3405
Temp. [șC]
P.initial Distilar e
100șC
% volum Distilare
150șC
%
volum Distilare
200șC
%
volum Distilare
250șC
%
volum Distilare
300șC
%
volum Distilare
350șC
%
volum
2017 110 – 9 23 42 58 71
2016 99 – 9 26 43 58 71
2014 115 – 8 25 45 63 75
2014 – – – – – – – y = -0.0004×3+ 0.0493×2-2.338x + 40.9
R² = 1
051015202530
0 10 20 30 40 50 60
2013 2013-1 2014-4 Poly. (2013-1)
temperatura, șC Vîscozitatea cinematică cSt, șC
2014 – – – – – – –
2014 – – – – – – –
2014 – – – – – – –
2014 125 – 4 18 36 51 64
2013 – – – – – – –
2013 120 – 7 24 44 62 74
2013 – – – – – – –
2013 120 – 7 24 43 61 73
2013 156 – – 12 29 43 57
Tabelul 2.7. Diferența dintre valorile calculate și valorile determinate pentru
ecuația polinomială de variație a vâscozității cu temperatura
temperatura Vâscozitatea
cSt,
Proba
2013 -1 Vâscozitatea cSt,
Proba 2013 calculat Diferență
20 11 10.66 0.34
30 5.5 4.33 1.17
40 3.46 0.66 2.8
50 2.75 -2.75 5.5
2.1.2. Țițeiurile din structura BODROG tip A3 selecționat
Tabelul 2.8. Variația proprietăților țițeiurilor A3
An Densitate
15șC
[g/cm3]
SR EN ISO
12185 Vâsc.5șC Vâsc.
10șC Vâsc.
20șC Vâsc.
30șC Vâsc.
40șC Vâsc.
50șC
2016 0.8941 132.15 110.12 57.44 37.20 – –
2014 0.8946 – – 55.57 37.05 25.08 17.67
2014 0.8948 – – 59.36 38.18 25.64 18.12
2014 0.8925 – – 52.98 33.63 22.92 16.96
2013 0.8919 – – 47.87 33.06 23.08 15.67
2013 0.8902 – – 46.73 30.95 22.02 14.88
2013 0.8913 – – 50.60 32.74 21.73 15.77
2013 0.8919 – – 52.40 33.44 23.13 16.44
2013 0.8905 – – 49.01 32.49 21.09 15.67
An Densitate
15șC
[g/cm3]
SR EN ISO
12185 Temp.
cong.
[șC]
STAS 39 Apa
[%m/m]
SR EN
ISO 9029 Impurități
[%m/m]
SR ISO
9030 Cloruri
[kg/vag]
STAS
1166 Cloruri
[kg/vag]
ASTM
D3230
2016 0.8941 -44 0.25 0.06 – 0.273
2014 0.8946 -40 0.10 0.08 1.306 0.274
2014 0.8948 -40 0.05 0.06 – 0.196
2014 0.8925 -40 0.03 0.03 – 0.214
2013 0.8919 <-25 0.05 0.06 – –
2013 0.8902 <-25 0 0.06 1.300 0.157
2013 0.8913 <-25 6.20 5.39 0 0.201
2013 0.8919 <-25 0.10 0.06 0 0.303
2013 0.8905 <-25 0.10 0.06 0 0.261
An Distilare
SR EN ISO
3405
Temp. [șC]
P.initial Distilare
100șC
% volum Distilare
150șC
%
volum Distilare
200șC
%
volum Distilare
250șC
%
volum Distilare
300șC
%
volum Distilare
350șC
% volum
2016 128 – 4 14 24 33 45
2014 112 – 6 14 23 32 42
2014 – – – – – – –
2014 – – – – – – –
2013 – – – – – – –
2013 124 – 6 16 25 34 45
2013 – – – – – – –
2013 – – – – – – –
2013 119 – 5 15 24 35 46
Figura 2.6. Variația densității țițeiului A3 Bodrog
0.8890.890.8910.8920.8930.8940.8950.896
2012.5 2013 2013.5 2014 2014.5 2015 2015.5 2016 2016.5Densitate 15șC [g/cm3] SR EN ISO 12185
anul de extracțieDensitate țiței,
Și la acest tip de țițeuri am încercat să găsesc o relație între temperatură și
vâscozitate.
Cele mai bune rezultate sunt date de relația de tip polinomial de gradul 3 și anume:
Figura 2.7. Variația vâscozități cu temperatura la două probe de țiței A3
Tabelul 2.9. Diferența dintre valorile calculate și valorile determinate pentru ecuația
polinomială de variație a vâscozității cu temperatura
Temperatura
°C Vâscozitatea
cSt,
2014-1 Vâscozitatea
cSt,
2014 -2 Vâscozitatea
cSt,
2014 -3 Vâscozitatea
cSt,
2013 Vâscozitatea
cSt,
valoare
calculata,
proba 2014 -1 Diferența
20 55.57 59.36 52.98 47.87 58.224 -2.654
30 37.05 38.18 33.63 33.06 46.006 -8.956
40 25.08 25.64 22.92 23.08 46.308 -21.228
50 17.67 18.12 16.96 15.67 59.13 -41.46
Țițeiurile A3 sunt asfaltoase ( Greu, fără parafină, < 60% produse albe). y = -0.0003×3+ 0.0626×2-4.3518x + 120.22
R² = 1
010203040506070
0 10 20 30 40 50 60
2014-1 2014-2 Poly. (2014-1)
2.1.3. Țițeiurile din structura RECEA tip B Selecționat
Țițeiurile de tipul B selecționat Recea sunt semiparafinoase fiind utile în producția de
motorine.
Și în acest caz am realizat o simulare a variației vâscozității cinematice cu
temperatura.
Tabelul 2.10. Variația proprietăților țițeiurilor B Selecționat
An Densitate
15șC
[g/cm3]
SR EN ISO
12185 Vâsc.
5șC Vâsc.10șC Vâsc.20șC Vâsc.30șC Vâsc.
40șC Vâsc.
50șC
2016 0.8373 12.82 7.12 4.84 3.99 – –
2016 0.8362 17.56 9.75 4.74 3.90 – –
2016 0.8375 13.69 7.44 4.76 3.87 – –
2015 0.8368 – – 4.58 3.99 3.13 2.56
2015 0.8360 – – 4.74 3.90 3.07 2.51
2015 0.8372 – – 5.06 3.87 3.27 2.68
2014 0.8448 – – 5.98 4.56 3.70 2.85
2014 0.8449 – – 5.85 4.74 3.62 2.79
2014 0.8450 – – 5.95 4.76 3.87 2.98
2013 0.8454 – – 6.00 4.63 3.58 3.05
2013 0.8454 – – 5.81 4.48 3.56 3.05
An Temp. cong.
[șC]
STAS 39 Apa [%m/m]
SR EN ISO
9029 Impurități
[%m/m]
SR ISO 9030 Cloruri
[kg/vag]
STAS 1166 Cloruri
[kg/vag]
ASTM
D3230
2016 -27 0 0.06 – –
2016 -28 0 0.06 – –
2016 -27 0 0.12 – –
2015 -22 0.075 0.06 1.300 0.294
2015 -20 0.025 0.03 0 0.243
2015 -20 0 0.06 0 –
2014 -26 0.05 0.05 – 0.187
2014 -26 0.25 0.1 0 0.193
2014 -28 0.15 0.1 – 0.206
2013 -35 0.1 0.1 – 0.225
2013 -27 1.5 1.3 16.500 –
An Distilare
SR EN ISO
3405
Temp. [șC]
P.initial Distilare
100șC
% volum Distilare
150șC
%
volum Distilare
200șC
%
volum Distilare
250șC
%
volum Distilare
300șC
%
volum Distilare
350șC
%
volum
2016 65 7 21 34 45 57 68
2016 – – – – – – –
2016 – – – – – – –
2015 75 7 20 33 45 56 69
2015 – – – – – – –
2015 – – – – – – –
2014 – – – – – – –
2014 75 5 19 32 43 55 66
2014 – – – – – – –
2013 80 2 16 30 43 55 65
2013 – – – – – – –
Figura 2.8. Variația densității țițeiurilor B Recea în perioada de extracție
Tabelul 2.11. Diferența dintre valorile calculate și valorile determinate pentru ecuația
polinomială de variație a vâscozității cu temperatura
Temperatura
°C Vâscozitate
cinematică,
cSt
proba 2015 –
1 Vâscozitate
cinematică,
cSt
proba 2015 –
2 Vâscozitate
cinematică,
cSt
proba 2014 –
1 Vâscozitate
cinematică,
cSt
valoare
calculată,
proba 2015 –
2 Diferența
20 4.58 4.74 5.98 4.734 0.01
30 3.99 3.90 4.56 3.856 0.04 0.83400.83600.83800.84000.84200.84400.8460
2012.5 2013 2013.5 2014 2014.5 2015 2015.5 2016 2016.5Densitate 15șC
[g/cm3]
SR EN ISO 12185
40 3.13 3.07 3.70 2.938 0.13
50 2.56 2.51 2.85 2.22 0.29
2.1.4. Analiza comparativă a țițeiurilor tip C selecționat
Analiza comparativă s -a efectuat pe probele prelevate în anul 2017 și analizate în
laboratorul ROMPETROL.
Tabelul 2.12. Proprietățile țițeiurilor de tip C selecționat
Loc recoltare Densitate
15șC vid
[g/cm3]
SR EN
ISO
12185 Vâscozitate [cSt]
SR EN ISO 3104
5șC 10șC 20șC 30șC 40șC
Băicoi Vest 0.8433 30.66 15.18 6.25 – –
Slobozia 0.8414 nu curge nu curge 8.93 5.65 4.17
PETROMAR 0.8175 nu curge nu curge 25.30 18 –
Loc recoltare Temp. cong.
[șC]
STAS 39 Apa
[%m/m]
SR EN ISO
9029 Impurităti
[%m/m]
SR ISO 9030 Cloruri
[kg/vag]
ASTM D3230
Băicoi Vest -12 0 0.29 1.447
Slobozia 8 0 0.06 0.775
PETROMAR – 110 – 9
Loc recoltare Distilare SR EN ISO 3405
Temp. [șC]
P.inițial % Volum
100șC 150șC 200șC 250șC 300șC 350șC
Băicoi Vest 85 2 18 31 42 53 65
Slobozia 77 5 15 27 38 50 62
PETROMAR 23 42 58 71
2.1.5. Analiza comparativă a țițeiurilor tip B
Tabelul 2.13. Proprietățile țițeiurilor de tip B selecționat
Loc recoltare Densitate
15șC
vid*
[g/cm3]
SR EN
ISO
12185 Vâscozitate [cSt]
SR EN ISO 3104
5șC 10șC 20șC 30șC
Oprișenești 0.9158 135.93 96.60 51.29 31.92
Mislea R7 0.8566 nu curge nu curge 20.17 9.98
Poiana Lacului 0.8451 11.91 9.82 7.44 5.65
Loc recoltare Temp. cong.
[șC] Apă Impurități
[%m/m] [%m/m]
STAS 39 SR EN
ISO 9029 SR ISO 9030
Oprișenești <-40 0.50 0.87
Mislea R7 6 0 0
Poiana Lacului -45 0.35 0.48
Loc recoltare Distilare SR EN ISO 3405
Temp. [șC]
P.inițial % Volum
100șC 150șC 200șC 250șC 300șC 350șC
Oprișenești 160 – – 3 12 29 45
Mislea R7 108 – 10 22 32 45
Poiana Lacului 73 5 18 28 39 50 61
2.1.6.Analiza comparativă a țițeiurilor tip A
Tabelul 2.14. Proprietățile țițeiurilor de tip A selecționat
Loc recoltare Densitate 15șC
vid* [g/cm3]
SR EN ISO 12185 Vâscozitate [cSt]
SR EN ISO 3104
5șC 10șC 20șC
Bodrog 0.8933 124.53 92.62 55.57
Poeni 0.9217 450.60 307.23 153.62
Loc recoltare Temp.
cong.
[șC]
STAS 39 Apă
[%m/m]
SR EN ISO
9029 Impurități
[%m/m]
SR ISO 9030
Bodrog -43 – –
Poeni -40 1.20 1.64
Loc recoltare Distilare SR EN ISO 3405
Temp.
[șC]
P.inițial % Volum
100șC 150șC 200șC 250șC 300șC 350șC
Bodrog 144 – 1 10 20 29 41
Poeni 219 – – – 2 15 33
2.2. Concluzii
a. țițeiurile extrase din zăcămintele românești au fost clasificate în anul 1975 după
clasificarea Carpatica,
b. la ora actuală sunt diferențe între țițeiurile de aceiași clasă,
c. analizele efectuate pe zăcămintele din România în perioada 2013 -2017 arată o
stabilizare a proprietăților fizice în ultimii 2 ani (datorită optimizării producției și
mai ales a stabilirii rețetelor optime de ext racție),
d. de asemenea s -a observant că există posibilitatea de a modela numeric variația
vâscozității cu temperatura (pentru toate țițeiurile analizate am obținut o ecuație
polinomială de grad 3).
Capitolul 3.
ANALIZA PROPRIETĂȚILE UNUI AMESTEC DE ȚIȚEI
DIN ROMÂNIA
3.1. Date introductive
Pentru a estima variația proprietăților unui amestec de țiței funcție de rata de
amestec am studiat un amestec de țiței.
Rolul acestor analize a fost de a vedea cum se comportă țițeiurile asfaltoase la
amestec area acestora.
Amestecul este format dintr -un țiței extras de pe zăcământul Poeni și un țiței extras
din zăcământul Videle.
Țițeiurile utilizate au următoarele caracteristici fizice:
a. Țițeiul Poeni
– Densitate determinată în vid conform SR EN ISO 12185= 0, 8945 g/cm3,
– Punct de congelare determinat conform STAS 39 -80=-35 șC,
– Vâscozitate determinate conform SR EN ISO 3104 la 5 șC=92,7 cSt,
– Vâscozitate determinate conform SR EN ISO 3104 la 10 șC=66,57 cSt,
b. Țițeiul Videle
– Densitate determinată în vid conform SR EN ISO 12185= 0,9448 g/cm3,
– Punct de congelare determinat conform STAS 39 -80=-14 șC,
– Vâscozitate determinate conform SR EN ISO 3104 la 5 șC=5806,94 cSt,
– Vâscozitate determinate conform SR EN ISO 3104 la 10 șC=3178,42 cSt,
3.2. Evaluarea proprietăților fi zice ale amestecurilor de țiței asfaltoase
Pentru evaluarea proprietăților fizice ale amestecurilor am analizat un amstec al
țițeiului Poeini cu țițeiul Videle în procent de 40, 50 și 60 %.
Datele de amestec conform experimentelor sunt redate în Tabelul 3. 1.
În tabelul 3.2. am efectuat calculele densității amestecurilor de țiței cu relația 3.1. și
3.2. (relație obținută în urma efectuarii analizei de interpolare a datelor experimentale) și
am determinat eroarea relativă [20].
Tabelul 3.1. Date obținute e xperiment 1
Loc recoltare Densitate
în vid la
15șC
[g/cm3]
SR EN
ISO
12185
Mettler
DE40 Punct de
congelare
[șC]
STAS 39 -80 Vâscozitate
[cSt]
SR EN ISO 3104
5șC 10șC
Țiței Poeni 0,8945 -35 92,17 66,57
Pr. compusă
40% Poeni + 60% Videle 0,9253 -25 794,70 505,72
Pr. compusă
50% Poeni + 50% Videle 0,9201 -27 511,41 340,94
Pr. compusă
60% Poeni + 40% Videle 0,9145 -29 339,58 226,39
Tabel 3.2. Datele experimentale calculate pentru densitate
Tip amestec Procent
țiței
Poieni
(100 %
volumic) Densitate
determinată
g/cm3 Densitate
calculată
cu relatia
3.1
g/cm3 Densitate
calculată
cu relația
3.2
g/cm3 Diferența
1
(eroare
relativă) Diferența
2
(eroare
relativă)
Poieni 100 0.8945 0.8945 0.8948 0 -0.0003
40 % Poieni+60 %
Videle 40 0.9253 0.92468 0.9248 0.00062 0.0005
50 % Poieni+50 %
Videle 50 0.9201 0.91965 0.9198 0.00045 0.0003
60 % Poieni+40 %
Videle 60 0.9145 0.91462 0.9148 -0.00012 -0.0003
Țiței Videle 0 0.9448 0.9448 0.9448 0 0
Notă:
– diferența 1 reprezintă diferența dintre densitatea determinată și cea calculată
cu relația 3.1,
– diferența 2 reprezintă diferența dintre densitatea determinată și cea calculată
cu relația 3.2,
Figura 3.1. Variația densității cu procentul de țiței Poieni din amestec
iii
amVV
=
(3.1)
y (Densitate) = -0.0005x (Procent de țiței Poieni) + 0.9448 (3.2)
y = -0.0005x + 0.9448
R² = 1
0.890.90.910.920.930.940.95
0 20 40 60 80 100 120
densitate determinată g/cm3
densitate calculată cu relatia 3.1 g/cm3
Linear (densitate calculată cu relatia 3.1 g/cm3)procent țiței Poieni în amestec, % volumdensitate ,g/cm3
Punctul de congelare s -a determinat conform STAS 39 -80 și s -a determinat cu
ajutorul unei relații de interpolare și utilizării indicilor Henry Maurin.
Tabelul 3.2. Evaluarea punctului de congelare la amestecul de țiței Poieni -Videle
Procent
țiței
Poieni, %
(volumic) Punct de
congelare,
șC Indicii Henry
Maurin
calculați Punct de
congelare
calculat cu
indicii
Henry
Maurin Punct de
congelare
calculat cu
relația 3.4 șC Eraroare
relativă
1 Eroarea
relativă
2
100 -35 15.8 -35 -35.251 0 0.251
40 -25 21.32 -21 -24.913 -4 -0.087
50 -27 20.4 -23 -27.136 -4 0.136
60 -29 19.48 -24 -29.159 -5 0.159
0 -14 25 -14 -14.021 0 0.021
Suma -130
-117 -130.48 -13 0.48
Notă:
– eroarea relativă 1 reprezintă diferența dintre punctul de congelare
determinatși cel calculat cu indicii Henry Maurin,
– eroarea relativă 2 reprezintă diferența dintre punctul de congelare
determinatși cel calculat cu relația 3.3,
Figura 3.2. Variația punctului de congelare cu procentul de țiței Poieni din amestec
y (punctul de congelare C)= 0.001×2 – 0.3123x – 14.021 (3.3)
x reprezintă procentul de țiței Poieni din amestec.
Evaluarea vâscozității s -a efectuat și în acest caz cu ajutorul indicilor Henr y Maurin
și cu o ecuație de interpolare [21].
Ecuația de interpolare este:
y = -0.0143×3 + 3.1358×2 – 227.43x + 5806.4 (3.4)
unde:
– y reprezintă vâscozitatea determinantă la 5șC în cSt,
– x reprezintă procentul de țiței Poieni din amestec, y = 0.001×2-0.3123x -14.021
R² = 0.9999
-40-35-30-25-20-15-10-50
0 20 40 60 80 100 120procent țiței Poieni , % volumicpunct de congelare, șC
Tabelul 3.3. Evaluarea vâscozității determinată la 5șC la amestecul de țiței Poieni -Videle
Tip
amestec Procent
țiței
Poieni Vâscozitate
la 5 șC,
cSt Vâscozitate
calculată
cu relația
3.4,
cSt Indicii
Hery
Maurin Vâscozitatea
calculată cu
indicii
Henry
Maurin,
cSt Eroarea
relativă
1 Eroarea
relativă
2
Poieni 100 92.17 121.4 32.87 92 -29.23 0.17
40 %
Poieni+60
% Videle 40 794.7 811.28 38.606 800 -16.58 -5.3
50 %
Poieni+50
% Videle 50 511.41 486.9 37.65 500 24.51 11.41
60 %
Poieni+40
% Videle 60 339.58 360.68 36.694 360 -21.1 -20.42
Țiței
Videle 0 5806.94 5806.4 32.87 5806 0.54 0.94
Suma
7544.8 7586.66 7558 -41.86 -13.2
Notă:
– eroarea relativă 1 reprezintă diferența dintre vâscozitatea determinatăși cea
calculată curelația 3.4,
– eroarea relativă 2 reprezintă diferența dintre vâscozitatea determinatăși cea
calculată cu indicii Henry Maurin,
Figura 3.3. Variația vâscozității determinată la 5șC funcție de procentul de țiței Poieni din
amestec
De asemenea, am efectuat și o evaluare a vâscozității la 10 șC.
Figura 3.3. Variația vâscozității determinată la 10șC funcție de procentul de țiței Poieni
din amestec
y = -0.0143×3+ 3.1358×2-227.43x + 5806.4
R² = 0.9999
-100001000200030004000500060007000
0 20 40 60 80 100 120
procentul de țiței Poieni din amestec %, volumvâscozitatea determinată la 5 șC, cSt
y = -0.0071×3+ 1.5915×2-118.81x + 3178.1
R² = 0.9999
0500100015002000250030003500
0 20 40 60 80 100 120vâscozitatea determinată la 10 șC,cSt
procent de țiței Poieni din amestec, % volum
Tabelul 3.4. Evaluarea vâscozității determinată la 10șC la amestecul de țiței Poieni -Videle
Tip amestec Procent
țiței
Poieni,
%
volumic Vâscozitate
la 10 șC,
cSt Vîscozitatela
10 șC
calculată cu
relația 3.5,
cSt Indicii
Hery
Maurin Vâscozitatea
calculatala
10 șC cu
indicii
Henry
Maurin,
cSt Eroarea
relativă
1 Eroarea
relativă
2
Poieni 100 66.57 112.1 31.81 66.5 -45.53 0.07
40 %
poieni+60 %
Videle 40 505.72 517.7 37.03 400 -11.98 105.72
50 %
poieni+50 %
Videle 50 340.94 328.85 36.16 280 12.09 60.94
60 %
poieni+40 %
Videle 60 226.39 245.3 35.29 200 -18.91 26.39
țiței Videle 0 3178.42 3178.1 31.81 3100 0.32 78.42
4382.05 4046.5 -64.01 271.54
Notă:
– eroarea relativă 1, reprezintă diferența dintre vâscozitatea determinatăși cea
calculată curelația 3.5,
– eroarea relativă 2, reprezintă diferența dintre vâscozitatea determinatăși cea
calculată cu indicii Henry Maurin,
y = -0.0071×3 + 1.5915×2 – 118.81x + 3178.1 (3.5)
unde:
– y reprezintă vâscozitatea determinantă la 10șC în cSt,
– x reprezintă procentul de țiței Poieni din amestec.
CONCLUZII
România ca și țară producătoare de țiței exploatează prin OMV PETROM o serie
de zăcăminte de petrol și gaze.
Dar multitudinea de țițeiuri extraseși mai ales reducerea canțității extrase a dus la
necesitatea optimizării prelucrării în rafinărie.
Pentru a realiza un studiu de optimizare al țițeiuri lor din România trebuie să
evaluăm țițeiurile extrase în România.
În lucrarea de față am studiat:
a. modul de clasificare a țițeiurilor românești,
b. evoluția proprietăților țițeiurilor din România în ultimii 5 ani,
c. modul de analiză al unui amestec de țiței de tipul asfaltos,
Prin analiza dezvoltată în lucrare s -a observat că:
d. țițeiurile extrase din zăcămintele românești au fost clasificate în anul 1975 după
clasificarea Carpatica,
e. la ora actuală sunt diferențe între țițeiurile de aceiași clasă,
f. analizele efect uate pe zăcămintele din România în perioada 2013 -2017 arată o
stabilizare a proprietăților fizice în ultimii 2 ani (datorită optimizării producției
și mai ales a stabilirii rețetelor optime de extracție),
g. de asemenea s -a observant că există posibilitatea d e a modela numeric variația
vîscozității cu temperatura (pentru toate țițeiurile analizate am obținut o ecuație
polinomială de grad 3).
În ceea ce privește amestecul de țiței analizat am observat că:
a. valoarea densității amestecului de țiței este funcție de cantitatea volumică a
celor doi componenți aflați în amestec,
b. valoarea vâscozității și a congelării poate să fie calculată cu ecuații polinomiale
de gradul 3,
c. valoarea vâscozității șicongelării poate fi determinată și cu ajutorul unor
coeficienți de corec ție a ecuațiilor liniare de calcul a vâscozității și congelării
(funcție de procentul volumic de amestec și de valorea inițială).
Bibliografie
1. World Bank -Roumania Oil Report 2012, Raport intern, 2012,
2. T.Chis -Roumanian Oil Clasification , SGEM Conference, Varna, 2011,
3. T.Chis -Optimisation of Roumanian Oil Blend , SGEM Conference, Varna, 2012,
4. T.Chis -Optimisation of oil blending . Chemia 2012 Conference, Constanta,
2012,
5. Energy Policy Institute -Global Oil Production by discovery date , 27 January,
2012, www.Energyforumonline.com
6. ASTM D1298 – 99(2005) Standard Test Method for Density, Relative Density
(Specific Gravity), or API Gravity of Crude Petroleum and Liquid Petroleum
Products by Hydrometer Method,
7. ASTM D1665 – 98(2009) Standard Test Method for Engler Specific Viscosity
of Tar Products,
8. C.I.Koncsag -Fizico -chimia petrolului , Ovidius University Press, Constanta,
2003,
9. H.Maurin -Programation Lineair Apliquee -Ed.Technip,Paris, 1967,
10. R. E. Maples, Petro leum Refinery Process Economics, 2nd Edition, Pennwell
Books, ISBN 0 -87814 -779-9) (2000),
11. ASTM D97 – 11 Standard Test Method for Pour Point of Petroleum Products,
12. R. Uppaluri – Refinery Process Design, Department of Chemical
EngineeringIndian Institute of Technology Guwahati, 2010,
13. B. Liang, J. Yongheng, H. Dexian , L. Xianguang -A Novel Scheduling Strategy
for Crude Oil Blending , Chinese Journal of Chemical Engineering, pg.777 -786
(2010),
14. J.Nicolau -Studii privind realizarea amestecurilor de titei si produse petroliere,
Raport intern , CHIMPEX CONSTANTA, 1970,
15. X. Li, W. Yu – Modeling of Crude Oil Blending via Discrete -Time Neural
Networks , World Academy of Science, Engineering and Technology,2006,
16. D. D. S. da Cruz, M. D. C. Faria, K. M. Boaventura, H.C. Pinheiro, M. da S.
Costa – Optimization tool for predicting crude oil blending properties -2nd
Mercosur Congress on Chemical Engineering, 2012,
17. Jiskot Inc. -Crude Oil Blending , Technical papers, 2012,
18. J.D.Kelly,J.L.Mann – Crude Oil Blending Optimization: an ap plication with
multimillion dollars benefits , Hydrocarbon Processing, July, 2003,
19. Rolul PETROM in confruntarea cu viitoare provocari din sectorul energetic
romanesc, Industria energetica, factor de crestere economica a Romaniei , Gea
Strategy & Consulting R eport, Bucuresti, 2011, pg.180 -185,
20. M. Pan, X. Li,Y. Qian – New approach for scheduling crude oil operations ,
Chemical Engineering Science, 2009, pg. 965 -983,
21. M.Manea, V.Dumitru, V.Ionescu, Gh.I.Barbatu -Programarea matematica in
industria petroliera , Editura Academiei Republicii Socialiste Romania,
Bucuresti, 1970,
ANEXA B
SIMULAREA DISTILĂRII UNUI ȚIȚEI PE O INSTALAȚIE DE DISTILARE
Simularea s -a efectuat pe o instalație de distilare creată în CHEMCAD și care are
următoarea tipologie constructivă:
Figura 1. Structura instalației de distilare
Țițeiul ales este de tipul B Rest și a fost colectat din zona Ploiești.
Curba de distilare este:
Vol % Temp C
0.367 -0.500
5.270 70.000
8.860 100 .000
15.610 150.000
22.050 190.000
30.140 235.000
38.130 280.000
49.000 343.333
78.900 565.000
100.000 704.445
Datele produselor din conducte sunt urmatoarele:
Stream No. 1 2 3 5
Stream Name titei a benzina
Temp C 66.0000* 204.4444 561.9412 37.0000
Pres bar 4.0000* 4.0000 3.7800 3.00 00
Enth kcal/h -1.3138E+009 4.0872E+008 3.0433E+007 -1.6044E+009
Vapor mole frac. 0.00000 0.079607 0.00000 0.00000
Total kmol/h 91485.0234 91485.0234 205.2170 91310.3828
Total kg/h 22140558 .0000 22140558.0000 118146.4766
21985952.0000
Total std L m3/h 24999.0020 24999.0020 111.2911 24853.4609
Total std V m3/h 2050513.00 2050513.00 4599.66 2046598.75
Flow rates in kg/h
Water 0.0000 0.0000 1.7706 1745.1292
Propane 7615.2471 7615.2471 0.0021 7615.2427
I-Butane 20411.6348 20411.6367 0.0090 20411.6250
N-Butane 47480.7930 47480.7969 0.0207 4748 0.7617
Methane 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
Ethane 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
NBP7C 79805.2891 79805.2891 0.0360 79805.2344
NBP24C 150 572.5938 150572.6250 0.0943 150572.4688
NBP40C 202078.3438 202078.3438 0.1620 202078.1875
NBP57C 253977.6250 253977.6250 0.2579 253977.2813
NBP72C 265988.0313 265988.0313 0.3340 265987.5938
NBP86C 294432.2500 294432.2500 0.4465 294431.6250
NBP100C 309253.6250 309253.6250 0.5713 309253.0000
NBP114C 330244.5313 330244.5313 0.7451 330243.5000
NBP128C 358598.4063 358598.4063 0.9937 358597.0000
NBP141C 382870.2188 382870.2188 1.3612 382868.3750
NBP155C 412313.0000 412313.0000 1.8851 412310.2188
NBP169C 433427.2813 433427.2813 2.5522 433424.0000
NBP183C 455749.0000 455749.0000 3.4583 455744.0000
NBP197C 496642.0000 496642.0000 4.8549 496635.0000
NBP211C 500228.1250 500228.1875 6.3001 500220.0000
NBP225C 503797.0938 503797.0938 8.1761 503786.0625
NBP239C 509610.0000 509610.0000 10.6527 509595.4375
NBP253C 511497.0000 511497.0000 13.7548 511478.1250
NBP266C 512486.4688 512486.4688 17.6890 512463.0000
NBP280C 520084.0000 520084.0000 22.9784 520053.0000
NBP301C 1037336.1250 1037336.2500 65.9031 1037247.3750
NBP329C 1010181.5000 1010181.6250 96.0618 1010052.1250
NBP357C 772185.1875 772185.1250 114.1543 772032.0000
NBP385C 797260.0000 797260.0000 177.4990 797021.0000
NBP426C 1674996.8750 1674996.8750 722.8129 1674029.2500
NBP482C 1797997.7500 1797997.8750 2035.0521 1795288.1250
NBP537C 1936538.8750 1936539.1250 6004.8721 1928579.2500
NBP593C 2082923.6250 2082923.6250 17960.3691 2059170.1250
NBP648C 3471980.0000 3471980.0000 90870.6406 3351760.2500
CHEMCAD 6.5.6 Page 2
Simulation: distilare 4 Date: 06/18/2018 Time: 08:4 7:14
FLOW SUMMARIES:
Stream No. 6
Stream Name petrol
Temp C 562.3049
Pres bar 3.7209
Enth kcal/h 9.8572E+006
Vapor mole frac. 0.00000
Total kmol/h 66.4190
Total kg/h 38209.3086
Total std L m3/h 36.0000
Total std V m3/h 1488.69
Flow rates in kg/h
Water 0.5554
Propane 0.0008
I-Butane 0.0032
N-Butane 0.0075
Methane 0.0000
Ethane 0.0000
NBP7C 0.0130
NBP24C 0.0340
NBP40C 0.0584
NBP57C 0.0929
NBP72C 0.1202
NBP86C 0.1606
NBP100C 0.2053
NBP114C 0.2675
NBP128C 0.3565
NBP141C 0.4879
NBP155C 0.6749
NBP169C 0.9125
NBP183C 1.2346
NBP197C 1.7305
NBP211C 2.2417
NBP225C 2.9037
NBP239C 3.7753
NBP253C 4.8635
NBP266C 6.2390
NBP280C 8.0827
NBP301C 23.0793
NBP329C 33.4543
NBP357C 39.4790
NBP385C 60.9403
NBP426C 244.7886
NBP482C 674.9358
NBP537C 1955.4874
NBP593C 5793.0649
NBP648C 2934 9.0586
Propriet ățile fizico -chimice ale produselor din conducte sunt:
Name titei a
benzina
– – Overall – –
Molar flow kmol/h 91485.0234 91485.0234 205.2170
91310.3828
Mass flow kg/ h 22140558.0000 22140558.0000 118146.4766
21985952.0000
Temp C 66.0000 204.4444 561.9412
37.0000
Pres bar 4.0000 4.0000 3.7800
3.0000
Vapor mole fraction 0.0000 0.07961 0.0000
0.0000
Enth kcal/h -1.3138E+009 4.0872E+008 3.0433E+007 –
1.6044E+009
Tc C 536.2817 536.2817 781.5825
534.8787
Pc bar 46.0330 46.0330 9.6426
46.4869
Std. sp gr. wtr = 1 0.886 0.886 1.062
0.885
Std. sp gr. air = 1 8.356 8.356 19.878
8.314
Degree API 28.2681 28.2681 1.7893
28.4549
Average mol wt 242.0129 242.0129 575.7148
240.7826
Actual dens kg/m3 845.4872 227.5898 714.5894
867.1445
Actual vol m3/h 26186.7461 97282.7188 165.3348
25354.4277
Std liq m3/h 24999.0020 24999.0020 111.2911
24853.4609
Std vap 0 C m3/h 2050513.0000 2050513.0000 4599.6621
2046598.7500
– – Vapor only – –
Molar flow kmol/h 7282.8882
Mass flow kg/h 658174.0000
Average mol wt 90.3726
Actual dens kg/m3 9.6508
Actual vol m3/h 68198.6719
Std liq m3/h 954.1022
Std vap 0 C m3/h 163236.0938
Cp kcal/kmol -C 52.2188
Z factor 0.9434
Visc cP 0.01067
Th cond kcal/h -m-C 0.0277
– – Liquid only – –
Molar flow kmol/h 91485.0234 84202.1406 205.2170
91310.3828
Mass flow kg/h 22140558.0000 21482388.0000 118146.4766
21985952.0000
Average mol wt 242.0129 255.1288 575.7148
240.7826
Actual dens kg/m3 845.4872 738.6313 714.5894
867.1445
Actual vol m3/h 26186.7461 29084.0488 165.3348
25354.4277
Std liq m3/h 2499 9.0020 24044.9004 111.2911
24853.4609
Std vap 0 C m3/h 2050513.0000 1887277.0000 4599.6621
2046598.7500
Cp kcal/kmol -C 115.3282 156.6247 474.8399
106.0491
Z factor 0.0406 0.0348 0.0439
0.0323
Visc cP 5.318 0.4532 0.4390
19.92
Th cond kcal/h -m-C 0.1045 0.0875 0.0442
0.1082
Surf. tens. N/m 0.0273 0.0151 0.0085
0.0298
CHEMCAD 6.5.6 Page 2
Simulation: distilare 4 Date: 06/18/2018 Time: 08:47:25
STREAM PROPERTIES
Stream No. 6
Name petrol
– – Overall – –
Molar flow kmol/h 66.4190
Mass flow kg/h 38209.3086
Temp C 562.3049
Pres bar 3.7209
Vapor mole fraction 0.0000
Enth kcal/h 9.8572E+006
Tc C 781.2711
Pc bar 9.6584
Std. sp gr. wtr = 1 1.061
Std. sp gr. air = 1 19.863
Degree API 1.8180
Average mol wt 575.2766
Actual dens kg/m3 713.7510
Actual vol m3/h 53.5331
Std liq m3/h 36.0000
Std vap 0 C m3/h 1488.6925
– – Vapor only – –
Molar flow kmol/h
Mass flow kg/h
Average mol wt
Actual dens kg/m3
Actual vol m3/h
Std liq m3/h
Std vap 0 C m3/h
Cp kcal/kmol -C
Z factor
Visc cP
Th cond kcal/h -m-C
– – Liquid only – –
Molar flow kmol/h 66.4190
Mass flow kg/h 38209.3086
Average mol wt 575.2766
Actual dens kg/m3 713.7510
Actual vol m3/h 53.5331
Std liq m3/h 36.0000
Std vap 0 C m3/h 1488.6925
Cp kcal/kmol -C 474.6594
Z factor 0.0432
Visc cP 0.4369
Th cond kcal/h -m-C 0.0442
Surf. tens. N/m 0.0085
Profilul de temperatura pe coloana de distilare este:
Bilanțul energetic și de masă este:
Overall Mass Balance kmol/h kg/h
Input Output Input Output
Water 97.000 97.000 1747.455 1747.455
Propane 172.697 172.697 7615.247 7615.245
I-Butane 351.180 351.180 20411.635 20411.637
N-Butane 816.902 816.902 47480.793 47480.789
Methane 0.000 0.000 0.000 0.000
Ethane 0.0 00 0.000 0.000 0.000
NBP7C 1327.130 1327.130 79805.289 79805.281
NBP24C 2262.130 2262.130 150572.609 150572.594
NBP40C 2737.380 2737.381 202078.359 202078.422
NBP57C 3105.140 3105.140 253977.609 253977.609
NBP72C 2977.760 2977.760 265988.031 265988.031
NBP86C 3059.960 3059.960 294432.250 294432.250
NBP100C 2994.940 2994.940 309253.656 309253.656
NBP114C 2992.860 2992.860 330244.531 330244.531
NBP128C 3050.930 3050.929 358598.375 358598.344
NBP141C 3046.800 3046.800 382870.219 382870.219
NBP155C 3076.470 3076.470 412313.000 412313.000
NBP169C 3038.640 3038.640 433427.281 433427.344
NBP183C 3007.620 3007.620 455749.000 455749.000
NBP197C 3090.320 3090.320 496642.000 496642.000
NBP211C 2938.850 2938.851 500228.125 500228.250
NBP225C 2797.650 2797.650 503797.094 503797.156
NBP239C 2677.520 2677.521 509610.000 509610.000
NBP253C 2545.090 2545.090 511497.000 51149 7.000
NBP266C 2417.280 2417.281 512486.438 512487.000
NBP280C 2327.380 2327.380 520084.000 520084.000
NBP301C 4296.600 4296.601 1037336.188 1037336.313
NBP329C 3639.030 3639.030 1010181.563 1010181.563
NBP357C 2523.300 2523.300 772185.188 772185.188
NBP385C 2372.830 2372.831 797260.000 797260.000
NBP426C 4379.400 4379.399 1674996.875 1674996.750
NBP482C 40 40.040 4040.041 1797997.750 1797998.125
NBP537C 3871.600 3871.601 1936538.875 1936539.625
NBP593C 3722.690 3722.690 2082923.500 2082923.500
NBP648C 5826.910 5826.911 3471979.750 3471980.000
Total 91582.023 91582.039 22142306.000 22142310.000
Overall Energy Balance kcal/h
Input Output
Feed Streams -1.31933e+009
Product Streams -1.56416e+009
Total Heating 8.45101e+009
Total Cooling -8.69584e+009
Power Added 0
CHEMCAD 6.5.6 Page 3
Simulation: distilare 4 Date: 06/18/2018 Time: 08:55:31
Power Generated 0
Total -1.56416e+009 -1.56416e+009
Observații:
a. Cantitatea de energie necesara este de 8.45101e+009 kcal/h,
b. Cantitatea de benzina este destul de mare (peste 90 %) , acest tip de țițeiuri fiind
foarte utile pentru producerea benzinelor.
ANEXA C
Norme de protecția muncii și PSI
Instrucțiuni privind sănătatea și securitatea în muncă
Noțiunea de risc este caracterizată prin cuplul de “probabilitatea de
apariție/gravitatea consecințelor” aplicată unui eveniment aleator.
Factorii de risc chimic
Un important factor de risc care apare în mediul fizic ambiant îl constituie noxele
chimice, reprezentate de substanțele nocive care se degajă în atmosfera locurilor de muncă
(gaze, vapori, aerosoli, pulberi).
Principalele pericol e generate de noxele chimice sunt: intoxicațiile, arsurile
chimice, incendiile și exploziile. În funcție de aceste pericole , noxele chimice se pot
împărți în toxice, caustice, inflamabile și explozive.
Substanțele toxice sunt acele substanțe care, pătrunzâ nd în organism, au o acțiune
dăunătoare. Acestea pot pătrunde în organism pe cale respiratorie (inhalare), prin piele
(cutanat) sau prin tubul digestiv (ingerare).
Substanțele caustice sunt acele substanțe care în contact cu pielea provoacă arsuri.
Substan țele inflamabile – inflamarea este o ardere de scurtă durată a amestecului de
vapori al unui lichid combustibil cu oxigenul din aer și produce în urma creșterii locale a
temperaturii datorită unei surse extreme de căldură. Punctul de inflamabilitate (P i) este
reprezentat de temperatura minimă la care vaporii unei substanțe formează cu aerul un
amestec inflamabil.
Substanțele explozive – explo zia în sensul cel mai larg al cuvântului este o
modificare de natură fizică sau chimică, care este însoțită de un lu cru mecanic brusc, de
mișcare sau distrugere a mediului sau distrugere a mediului înconjurător, rezultat dintr -o
transformare tot atât de rapidă a energiei potențiale a materiei (subtanței). Substanțele
explozive se descompun sub acțiunea temperaturii, cu formare de cantități mari de gaze.
Numeroase substanțe, în contact cu aerul, formează amestecuri explozive.
Factori de risc mecanic
Riscurile datorate existenței de utilaje cu piese în mișcare (pompe, compresoare,
mijloace de ridicat). Lucrările de int ervenție se vor executa numai după oprirea acestora și
în cazul celor acționate electric după scoaterea de sub tensiune și eliberarea permisului de
lucru.
Riscul de desprindere a unor materiale impune portul căștii de protecție. Deplasarea
se va face numa i pe căile de acces, podețe, scări amenajate.
Factorii de risc electric
Decurg din existența de utilaje acționate cu motoare electrice (pompe). Toate
intervențiile se fac numai cu personal autorizat; și se va respecta legislația în vigoare.
În cazul inter vențiilor la un utilaj acționat electric, sursa de energie va fi întreruptă.
La si guranțe și pe utilaj se vor afiș a indicatoare vizibile, care să interzică folosirea lor până
când dispozitivele sau apărătorile de protecție nu au fost reparate și montate la locul lor, în
perfectă stare de funcționare.
Oprirea și punerea în funcțiune a utilajelor acționate electric nu se va face decât în
prezența și cu avizul conducătorului locului de muncă respectiv.
Instrucțiuni de S.S.M pentru lucru la înălțime
Lucrul la înălțime este activitatea desfășurată la minim 2 m, măsurat de la tălpil e
picioarelor lucrătorului până la baza de referință naturală (solul) sau orice altă bază de
referință artificială, bază față de care nu există pericolul căderii în gol.
Persoanele su b 18 ani și cei care au depășit vârsta de 55 ani nu vor fi admiși pentru
lucrul la înălțime. Lucrătorii vor fi admiși pentru lucrul la înălțime numai dacă au viză
medicală cu mențiunea expresă „ apt pentru lucru la înălțime” mențiune ce va fi înscrisă în
fișa individuală de instructaj.
Locurile de muncă amplasate la înălțime și căile de acces la și de la aceste locuri de
muncă trebuie marcate și semnalizate atât ziua cât și noaptea.
Echipamentul individual de protecție ca sistem de oprire a căderii de la înălțime
trebuie să aibă centura propriu -zisă prevăzută cu brațele pentru umerar, picioare și șezut.
Este interzisă utilizarea centurilor de siguranță care:
– Prezintă rupturi, pete, destrămări, nituri lipsă sau slăbite, catarame defecte,
rosături, ruginir ea pieselor metalice;
– Au fost scurtate prin coasere;
– Au fost odată solicitate dinamic (suspendarea corpului lucrătorului căzut de la
înălțime).
Pasarelele, scările, podețele, balustradele și trecerile trebuie menținute în perfectă
stare de utilizare și curățenie și orice defecțiune sesizată va fi imediat remediată.
Instrucțiuni generale de apărare împotriva incendiilor
Apărarea împotriva incendiilor, ca parte integrantă a activității productive, cuprinde
totalitatea măsurilor ce trebuie luate pentru prevenirea incendiilor și explo ziilor și
asigurarea condițiilor optime de muncă.
Instrucțiunile proprii de prevenire și stingere a incendiilor vor fi afișate la fiecare
loc de muncă, utilaj, instalație și vor servi la efectuarea instructajului personalului.
Activitatea desfășurată în domeniul prevenirii și stingerii incendiilor de pers onalul
încadrat în muncă la uni tățile chimice și petrochimice face parte din sarcinile de serviciu și
se trece ca atribuții de serviciu în fișa postului.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: PROGRAMUL DE STUDII : TEHNOLOGII ȘI MANAGEMENT ÎN [618588] (ID: 618588)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
