№4 2021

№4 2021 Тема номера — Аналитический контроль нефти и нефтепродуктов

Метрологическая прослеживаемость результатов измерений при определении свойств нефтепродуктов 9-15

Ключевые слова: метрологическая прослеживаемость, анализ нефтепродуктов, презиционность, повторяемость, воспроизводимость.

Аннотация. На примере показателей качества нефтепродуктов обсуждается вопрос метрологической прослеживаемости результатов измерений к эталонам физических величин. Обсуждаются показатели, получаемые прямыми измерениями, и методозависимые показатели. Обсуждается термин ≪метрологическая прослеживаемость≫ и ≪основа для сравнения≫ в толковании международных стандартов. Приводятся примеры количественных показателей качества нефтепродуктов, обладающих прослеживаемостью к эталонам физических величин и показателей, прослеживаемых к другим основам для сравнения, в частности к принятым значениям величин.

Автор: Новиков Е. А., канд. хим. Наук (РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, Москва) E-mail: novikov.ea@gubkin.ru

Определение температуры вспышки: традиционные методы и инновационные технологии стр.16-19

Авторы: Шах Р., Арагон Н.

УДК 665.7.038

DOI: 10.32758/2071-5951-2021-0-5-20-26

Как аттестовать стандартные образцы состава: по точным навескам или большинством голосов? Стр 20-28

Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, стандартные образцы.

Аннотация. На примере стандартных образцов (СО) влажности нефти и нефтепродуктов рассмотрены проблемы применения СО, аттестованных по процедуре приготовления (СО-ПП), по результатам межлабораторных сравнительных испытаний (МСИ, СО-МА), и с помощью референтных методик (СО-МИ). Для сравнения использованы аналогичные образцы NIST (SRM 2271 и 272). Проблема применения СО-МА для контроля точности методик измерений заключается в отсутствии истинного значения показателя, вопрос о котором даже не ставится. ≪Контроль точности≫ в данной ситуации имеет другой акцент: СО-МА позволяют выделить из генеральной совокупности лаборатории, ≪голосующие, как большинство≫ и отсеять прочие. Поэтому основная сфера их применения – квалификационные задачи. Для средств измерений (СИ) такой подход в принципе некорректен. В случае СО-ПП и СО-МИ основная проблема применения – отличие состава реальных проб от идеальных матриц СО, а область их применения – контроль точности анализатора при отсутствии мешающих влияний. Проведенный анализ показывает, что ≪дешевые≫ технологии производства СО не позволяют полностью реализовать декларированные цели для реальных объектов анализа. Количество производителей и номенклатура СО растут, а качественных сдвигов в технологиях аттестации нет. Тем не менее, отечественный рынок СО находится в равновесии с метрологическими потребностями, так как острые аналитические проблемы только начинают осознаваться аналитическим сообществом. Прорыв в новое качество измерений путем создания эталонных установок без целевого финансирования со стороны государства или нефтяного бизнеса невозможен. Усложнение технологий и вовлечение тяжелых сортов нефти в переработку неизбежно поставит вопрос о качественно новых эталонных установках и новом поколении СО.

Авторы: Копыльцова А. Б., Тарасов Б. П., канд. хим. наук, Копыльцов Ю. А. (ФГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, Санкт-Петербург) E-mail: tarasov@b10.vniim.ru

НЕФТЕХИМИЯ: ТЕХНОЛОГИЯ, ПРОЦЕССЫ

УДК 665.658.6 DOI: 10.32758/2071-5951-2021-0-5-29-34

Влияние продолжительности теплового воздействия на процесс облагораживания тяжелых нефтей c использованием нефтерастворимого катализатор а при 250 °С. 29-35

Ключевые слова: тяжелая нефть, нефтерастворимый катализатор, групповой состав, вязкость.

Аннотация. Рассмотрена возможность улучшения физико-химических свойств тяжелой нефти с использованием нефтерастворимого катализатора на основе меди (олеата меди) при 250 °С под высоким давлением в течение 12, 24, 48 и 72 ч с использованием реактора периодического действия из нержавеющей стали емкостью 300 мл. После облагораживания были проведены следующие исследования: анализ выделяемых газовых компонентов методом газовой хроматографии (ГХ), определение группового состава нефти (SARA-анализ), измерение вязкости, анализ насыщенных углеводородов методом ГХ.

Результаты показали, что с увеличением продолжительности воздействия с 12 до 72 ч содержание насыщенных фракций увеличивается с 28,79 до 34,07 %, а смол и асфальтенов – наоборот, уменьшается с 20,98 и 5,91 до 15,41 и 5,46 соответственно. Однако применение  нефтерастворимого катализатора в отдельных случаях позволяет увеличить содержание насыщенных фракций с 28,79 до 46,31 % за счет снижения наличия смолисто-асфальтеновых веществ в составе нефти, что приводит к дальнейшему снижению вязкости с 2073,7 до 1290,5 мПа∙с. Полученные результаты говорят о том, что продолжительность воздействия и применение нефтерастворимого катализатора повышают эффективность данного процесса.

Авторы: Сувейд М. А., Аль-Мунтасер А. А., Варфоломеев М. А., канд. хим. наук Абдалджалил Н. И., Джимасбе Р., Салех М. М., Аль-Фарттуси А. Б. (Институт геологии и нефтегазовых технологий, Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань) E-mail: suwaidmuneer@gmail.com, vma.ksu@gmail.com

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

УДК : 665.71; 665.775; 665.775.4; 665.637.88; 665.6.03; 665.64; 665.65; 504.75.05

DOI: 10.32758/2071-5951-2021-0-5-36-39

Технология MELANGETM одностадийного производства битума без окисления стр 36-41

Ключевые слова: битум, тяжелый остаток, физические воздействия, MELANGETM.

Аннотация. Инновационная технология MELANGETM позволяет одностадийно получать битум с требуемыми свойствами, по техническому запросу заказчика, из тяжелого остатка нефтепереработки на основании использования физических и индуцированных ими химических процессов. При этом основными физическими процессами являются нагревание и гомогенизация различных тяжелых остатков при нагревании, то есть механическое перемешивание, практически до идеального состояния, параллельно с добавлением полимера, способного образовывать длинные спирали и цепочки в дисперсных средах.

Автоы: Суюнов Р. Р., канд. техн. наук, Лазерь М. И., канд. тех. наук (АО ≪ЦТК-ЕВРО≫, Москва) E-mail: suyunov@ctkeuro.ru

НЕФТЕПРОДУКТЫ: СВОЙСТВА, СОСТАВ, ПРИМЕНЕНИЕ

УДК 665.7.038 DOI: 10.32758/2071-5951-2021-0-5-42-53

Обзор современных многофункциональных присадок к бензину. Рынок, ключевые компоненты и методы оценки их эффективности. 42-53

Ключевые слова: многофункциональные присадки, моющие присадки, антикоррозионные присадки, модификатор трения, автомобильный бензин.

Аннотация. Порядка трети мирового (330 млн т) и российского (14,5 млн т) производства автомобильного бензина реализуется на рынке под фирменными брендами, позиционируемыми как топлива наивысшего качества с улучшенными экологическими, экономическими и мощностными характеристиками. При производстве подобных топлив для достижения указанных преимуществ используются многофункциональные пакеты присадок, содержащие моющие, антикоррозионные и антифрикционные компоненты. Совокупный мировой объем производства многофункциональных присадок к бензину оценивается на уровне 160 тыс. т (570 млн долл. США). В России на текущий момент производство собственных пакетов присадок отсутствует при том, что внутреннее потребление достигает 7,5 тыс. т (30 млн долл. США). В статье проведен анализ ассортимента и технологий получения ключевых компонентов современных многофункциональных присадок к бензину, показаны классы органических соединений, используемых в качестве основных веществ компонентов многофункциональных присадок, описан механизм их действия.

Авторы: Ершов М. А.1, канд. техн. наук, Савеленко В. С.1, Шведова Н. С.1, Токарева Д. В.1, Потанин Д. А.2, Хабибуллин И. Ф.2, Клокова И. В.2 (1ООО ≪Центр мониторинга новых технологий≫, 2АО ≪ВНИИ НП≫, Москва) E-mail: m_ershov@ntwc.ru

ХИММОТОЛОГИЯ

УДК 622.276.8 DOI: 10.32758/2071-5951-2021-0-5-54-59

Цифровая система мониторинга техники по анализу качества смазочных материалов 54-59

Ключевые слова: цифровая система мониторинга; смазочные материалы; качество; работоспособность; дефекты; мониторинг; техника.

Аннотация. Разработана и внедрена цифровая система мониторинга техники (ЦСМТ), которая включает в себя динамическую фиксацию количества продуктов износа и температуры масла оригинальными современными регистрирующими устройствами с последующей технологией их обработки и использования. Система также включает в себя методы поиска необходимой информации в больших массивах данных, полезных и нужных в теоретическом и практическом плане, полученных с аналогичной техники контролируемой цифровой системой мониторинга. Преимуществами ЦСМТ являются возможность прогнозирования надежности работы техники; снижение производственных рисков и существенное сокращение неэффективных затрат.

Авторы: Нигматуллин В. Р.1, канд. техн. наук, Нигматуллин И. Р.1, канд. техн. наук, Нигматуллин Р. Г.2, д-р техн. наук, Мигранов А. М.2 (1Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ), 2Уфимский государственный авиационный технический университет (УГАТУ), Уфа). E-mail: migranov_art_1993@inbox.ru.

СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

УДК 547.494.254:621.892.8 DOI: 10.32758/2071-5951-2021-0-5-60-64

Смешанные эфиры ксантогеновых кислот, содержащие карбонильные, дитиокарбаминовую и тиоциановую группы и исследование их в качестве присадок, улучшающих трибологические характеристики масел. 60-63

Ключевые слова: глицерин, ксантогенаты калия, диэтилдитиокарбамат натрия, противозадирные свойства, роданид калия, монохлоруксусная кислота, противоизносные свойства.

Аннотация. На основе экологически чистого сырья глицерина взаимодействием его с монохлоруксусной кислотой был синтезирован 1,2,3-(трихлорацетил)триглицерид, используемый для дальнейших синтезов производных ксантогеновой кислоты, содержащих ряд функциональных групп ― дитиокарбаминовую, тиоциановую.

Взаимодействием 1,2,3-(трихлорацетил)триглицерида с алкилксантогенатом калия в соотношении 1:1 и 1:2 были получены соответственно 1-бутилксантогенатоацетокси-2,3-(дихлорацетокси)пропан и 1,3-ди(алкилксантогенатоацетокси)-2-хлорацетоксипропан.

Смешанные эфиры ксантогеновой кислоты, содержащие карбонильные, дитиокарбаминовую и тиоциановую группы были синтезированы взаимодействием 1,2,3-(трихлорацетил) триглицерида с диэтилдитиокарбаматом натрия и бутилксантогенатом калия, в результате был получен 1-бутилксантогенатоацетокси-2-хлорацетокси-3-(диэтилдитиокарбаматоацетокси)пропан.

Взаимодействием с роданидом калия и бутилксантогенатом калия был получен 1-бутилксантогенатоацетокси-2-хлорацетокси-3-(тиоцианатоацетокси)пропан. Строение синтезированных соединений доказано методом ИК-спектроскопии. Соединения испытаны в качестве присадок, улучшающих трибиологическую характеристику масел и показали эффективность.

Авторы: Мусаева Б. И., канд. хим. наук, Фарзалиев В. М., академик, Исмаилова Г. Г., Новоторжина Н. Н., канд. хим. наук, Сафарова М. Р., канд. хим. наук, Исмаилов И. П. (Институт химии присадок им. академика А. М. Кулиева Национальной Академии наук Азербайджана, г. Баку) E-mail: yegane.434@mail.ru

№4 2021

20-26

УДК 665.7.038

DOI: 10.32758/2071-5951-2021-1-4-20-26

Kopiltsova A. B., Tarasov B. P., Kopiltsov U. A.

(FSUE VNIIM im. DI. Mendeleev, St. Petersburg)

How to certify reference materials: by voting or by exact weights

Как аттестовать стандартные образцы состава: по точным навескам или большинством голосов?

Keywords: oil, oil products, reference materials.

Abstract. The problems of using reference materials (RM) of oil and petroleum products humidity

is discussed for different programs of certification: according to accuracy of the preparation procedure

(RM-PP), according to the results of the interlaboratory studies (RM-INTERLAB) and using reference methods (RM-RM). Similar NIST samples (SRM 2271 and 272) were used for comparison. The problem of using CO-INTERLAB for control the accuracy of standard methods is the absence of the true value, this task is not even raised. «Accuracy control» has a different emphasis in this situation: RM-INTERLAB allow to select, «voting by majority» among the general population of the laboratory and cut the others.

Therefore, their main application is qualification tasks. This approach is basically incorrect for analyzers. In the case of RM-PP and RM-RM, the main problem is the difference in the composition of real samples and ideal matrices of RM’s. Their main application is the control the accuracy of the analyzers in the absence of interfering influences. The «cheap» RM’s production technologies do not allow the omprehensive control of the real oil samples. The complication of oil technologies and the use of heavy oils in refining could provide the progress in RM’s.

29-34

УДК 665.658.6

DOI: 10.32758/2071-5951-2021-1-4-29-34

Suwaid M.A., Al-muntaser A.A., Abdaljalil N.I., Varfolomeev M.A., Djimasbe R., Saleh M.M., Alfarttoosi A.B.

(Institute of Geology and Petroleum Technologies, Kazan (Volga region) Federal University)

Effect of reaction time on the process of upgrading heavy oils in the presence and in the absence of oil soluble catalysts at 250 ° C.

Влияние продолжительности теплового воздействия на процесс облагораживания тяжелых нефтей c использованием нефтерастворимого катализатора при 250 °С.

Keywords: heavy oil, oil-soluble catalyst, SARA analysis, viscosity.

Abstract. This work presents the possibility of improving the quality of heavy oil during in-situ upgrading using oil-soluble catalysts based on copper (copper oleate) at 250 ° C under high pressure for 12, 24, 48 and 72 hours using a 300 ml stainless steel batch reactor. Different technique analyzes for heavy oil befor and after upgrading were carried out: Analysis of the evolved gas components by gas chromatography, determination of the group composition of oil (SARA analysis), measurement of viscosity, gas chromatographic analysis of saturated hydrocarbons. The results showed that with an increase in the time of experiments and the use of oil-soluble catalysts, the content of saturated fractions increases due to a decrease in the content of resins and asphaltenes, which leads to a decrease in  viscosity of heavy oil from 2073.7 to 1290.5 mPa.s. According to the obtained results, it can be said that reaction time and the use of an oil-soluble catalyst increase the efficiency of the in-situ upgrading.

36-39

УДК: 665.71; 665.775; 665.775.4; 665.637.88; 665.6.03; 665.64; 665.65; 504.75.05

DOI: 10.32758/2071-5951-2021-1-4-36-39

Suyunov R.R., Laser M.I.

(SC «CTK-EURO», Moscow)

MELANGETM technology of the bitumen production in one-stage without oxidation

Технология MELANGETM одностадийного производства битума без окисления

Keywords: bitumen, heavy oil residue, physical effects, MELANGETM

Abstract.

The innovative technology MELANGETM allows produce of the bitumen in one stage with the required properties, according to the technical request of the Customer, from the heavy oil residue basis on the use of physical and induced by them chemical processes.

In this case, the main physical processes are heating and homogenization of various heavy residues upon heating, that is, mechanical mixing, almost to an ideal state, in parallel with the addition of a polymer capable of forming long spirals and chains in dispersed media.

The experimental work was the basis for the trial production of bitumen according to the European standard BDS EN12591: 2009, which was successfully implemented using the MELANGETM technology at the LUKOIL Neftochim Burgas AD refinery (Burgas, Bulgaria). The heavy unreacted fluidized bed hydrocracking (VTB) residue of the Axens France H-oil process was used as feedstock.

Based on the results of experimental work and the basis of confirmed data from the Customer, a patent of the Russian Federation No. 272118 » Method of producing road bitumen from a heavy residue» was issued.

MELANGETM technology allows solving the problem of utilizing low-margin heavy oil residues, including unconverted residues from high conversion of oil residues, into high-margin products such as road bitumen and bituminous binders.

42-53

УДК 665.7.038

DOI: 10.32758/2071-5951-2021-1-4-42-53

Ershov M. A.¹, Savelenko V. D.¹, Shvedova N. S.¹, Tokareva D. V.¹, Potanin D. A.¹, Khabibullin I. F.², Klokova I. V.²

(¹LLC «New Technologies Watch Center», ² JSC « Russian National Research Institute for Oil Refinery», Moscow)

Overview of modern multifunctional gasoline additives. Market, key components, and methods for evaluating their effectiveness.

Обзор современных многофункциональных присадок к бензину. Рынок, ключевые компоненты и методы оценки их эффективности.

Keywords: multifunctional additives, cleaning additives, anti-corrosion additives, friction modifier, automobile gasoline.

Abstract

The article provides an analysis of scientific and technical publications (articles and patents) on the components of multifunctional additives for gasoline, their chemistry and development companies. According to the detergent component, for the first time, based on the analysis of these documents, an integral assessment of the effectiveness of active substances on various elements of the fuel system is given. The article summarizes the current requirements for the content of detergent additives in gasoline of the leading manufacturers, provides standards and currently used methods for evaluating the effectiveness of detergent components. The issues of the market of multifunctional additives are considered by summarizing the marketing statements of the leading Russian and world oil companies, which allows us to draw conclusions about the principal component composition of additives used in commercial branded gasoline. The cost and quantitative assessment of the market of multifunctional additives and branded gasoline is given. The relevance of the topic and this review is high because it given the almost complete absence of gasoline with domestic multifunctional additives on the Russian market. The review will be useful both for specialists involved in the development and testing of multifunctional additives and branded gasoline, and for employees of oil companies (regional sales departments) responsible for promoting new branded fuels to the market.

54-59

УДК 622.276.8

DOI: 10.32758/2071-5951-2021-1-4-54-59

Nigmatullin V. R.,¹ Nigmatullin I. R.,¹ Nigmatullin R. G.,² Migranov A.M.²

(¹Ufa State Petroleum Technical University (UGNTU), Ufa State Aviation Technical University (UGATU))

Digital monitoring system of equipment for the analysis of fuel and lubricants quality

Цифровая система мониторинга техники по анализу качества смазочных материалов

Keywords: digital monitoring system; lubricants; quality; performance; defects; monitoring, equipment.

Abstract

Currently, to increase the efficiency of industrial production, high-performance and expensive technological equipment is increasingly used, in which the weakest link, from the point of view of efficiency and reliability, is the components and parts of heavily loaded tribo – couplings operating both at significantly different temperatures (conditionally under lighter conditions, the temperature difference can be 100-120 degrees) and climatic conditions (high humidity, the presence of abrasives and other chemical elements in the atmosphere). As the results of the analysis of the frequency of failures of friction units and, accordingly, the cost of their restoration reach 9-20 percent of the cost of all equipment, without taking into account significant losses of income (profit) of the enterprise from downtime. The solution of this problem is based on the study of the wear rate of friction units by the wear products accumulated in working oils, cooling lubricants, and greases. A digital equipment monitoring system (DSMT) has been developed and implemented, which includes dynamic recording of the number of wear products and oil temperature by original modern recording devices, followed by the technology of their processing and use. The system also includes methods for finding the necessary information in large data sets useful and necessary in theoretical and practical terms with a similar technique controlled by a digital monitoring system. The advantages of SMT are the ability to predict the reliability of the equipment; reduce production risks and significantly reduce inefficient costs.

60-64

УДК 547.494.254:621.892.8

DOI: 10.32758/2071-5951-2021-1-4-60-64

Musayeva B.I., Farzaliyev V.M., Ismayilova G.G., Novotorzhina N.N., Safarova M.R.,

Ismayilov I.P.

(Academician A.Guliyev Institute of Chemistry of Additives of NAS Azerbaijan, Baku)

Mixed esters of xanthogenic acids containing carbonyl, dithiocarbamine and thiocyane group and their research as additives improving tribological characteristics

Смешанные эфиры ксантогеновых кислот содержащие карбонильные, дитиокарбаминовую и тиоциановую группы и исследование их в качестве присадок улучшающих трибологические характеристики масел.

Keyword: glycerin, potassium xanthate, sodium diethyldithiocar.

Abstract. On the basis of environmentally friendly raw materials of glycerol, by its interaction with monochloroacetic acid, 1,2,3-(trichloroacetyl)triglyceride was synthesized, which is used for further syntheses of xanthogenic acid derivatives containing a number of functional groups — dithiocarbamic, thiocyanic.

The reaction of 1,2,3-(trichloroacetyl) triglyceride with potassium alkylxanthate in a ratio of 1:1 and 1:2 gave 1-butylxanthogenatoacetoxy-2,3-(dichloroacetoxy) propane and 1,3-di(alkylxanthogenatoacetoxy)-2-chloroacetoxypropane. Mixed esters of xanthogenic acid containing dithiocarbamic and thiocyanic groups were synthesized by the interaction of 1,2,3-(trichloroacetyl) triglyceride in the corresponding sequence, first with sodium diethyl dithiocarbamate, with potassium butylxanthate, as a result 1-butylxanthogenatoacetoxy-2-chloracetoxy-3-(diethyldithiocarbamatoacetoxy) propane.

Sequential reaction of 1,2,3-(trichloroacetyl) triglyceride with potassium rhodanide with potassium butylxanthate gave 1-butylxanthogenatoacetoxy-2-chloroacetoxy-3-(thiocyanatoacetoxy)propane. The structure of the synthesized compounds has been proven by IR spectroscopy. The compounds have been tested as additives to improve the tribological characteristics of oils and have been shown to be effective.