Скачать

Ж.Т. Нуртаева, к.х.н., И.И. Бибишева, А.Л. Кисметова
Западно-Казахстанский аграрно-технический университет им. Жангир хана

В статье представлены результаты определения содержания микроэлементов в составе нефти Карачагонакского нефтегазоконденсатного месторождения, Чинаревского нефтегазоконденсатного месторождения, месторождения «Кырык мылтык» с использованием современных методов анализа.
Ключевые слова: нефть, микроэлементный состав, атомно-абсорбционная спектрометрия, рентгенофлуоресцентный анализ, состав нефти, Карачагонак, нефтедобыча, горючие полезные ископаемые.

_________________________

Нұртаева Ж. Т., Бибишева И. И., Кисметова  А. Л. 
ҚАЗАҚСТАННЫҢ  БАТЫС ӨҢІРІ КЕН ОРНЫ МҰНАЙЫНЫҢ МИКРОЭЛЕМЕНТТІК ҚҰРАМЫН ЗЕРТТЕУ

Мақалада Қарашығанақ мұнайгазконденсаты кен орны, Чинарев мұнайгазконденсаты кен орны, «Қырық мылтық» кен орнының мұнай құрамындағы микроэлементтер құрамын қазіргі заманғы талдау әдістерін қолдана отырып анықтау бойынша нәтижелер келтірілген.
Түйінді сөздер: мұнай, микроэлементтік құрам, атомды-абсорбционды спектрометрия, рентгенді-флуоресценттік әдіс

________________________

Nurtayeva Z. T., Bibisheva I. I., Kismetova A. L. 
RESEARCH OF THE TRACE ELEMENT COMPOSITION OF THE OIL FIELDS OF WESTERN REGIONS OF KAZAKHSTAN

The article presents the results of determining the content of trace elements in the Karachaganak oil field, Chinara oil and gas field, and the field “Kyryk myltyk” with the use of modern methods of analysis
Key words: oil, trace elements composition, atomic adsorption spectrometry, X-ray fluorescence analysis

Республика Казахстан  богата  нефтяными ресурсами. По разведанным запасам нефти Казахстан входит в десятку лидирующих в этом направлении стран. Кроме разведанных и разработанных месторождений имеются и недавно разрабатываемые, далекие от исчерпания своих ресурсов. Большая часть нефти, добываемой в республике, является легкой, поэтому обладает высоким потенциалом для переработки с целью получения автомобильных, реактивных, дизельных топлив [1].

Один из крупнейших центров нефтедобычи — Западный Казахстан. Здесь расположено большое число месторождений, как разрабатываемых годами, так и совсем новых. Наиболее крупными считаются такие месторождения, как Кашаган (ввод в разработку планируется в 2013 г.), Тенгиз, Узень, Карачаганак, Чинаревское и другие.

Микроэлементный состав нефти – важная характеристика этого вида сырья. Во-первых, он несет в себе геолого-геохимическую информацию. Во-вторых, в ближайшем будущем ввиду наблюдающейся тенденции обеднения рудных месторождений нефть может стать сырьем для получения ванадия, никеля, меди, благородных металлов. В-третьих, микроэлементы, содержащиеся в нефти, могут оказывать значительное влияние на технологические процессы переработки нефти, вызывая отравление катализаторов, коррозию оборудования, попадая в значительных количествах в получаемые нефтепродукты [2].

Микроэлементный состав нефти Казахстана, в частности Западного Казахстана, где сосредоточена большая часть нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений республики, практически не изучен. Такие технологические операции, как выделение отдельных элементов из нефти и нефтепродуктов, не проводятся на нефтеперерабатывающих заводах  Казахстана и не предусматриваются казахстанскими нормативными документами. В качестве объектов исследования микроэлементного состава нефти были выбраны нефти следующих месторождений:

• Карачаганакское месторождение АО «Конденсат».
• Чинаревское месторождение ТОО «Жайыкмунай».
• Месторождение «Кырыкмылтык» ТОО «ANACO».

В рамках исследования было проведено определение микроэлементного состава данных месторождений. Анализ выполнен с помощью атомно-абсорбционного спектрометра Varian-Agilent AA140 (Agilent, США) и  рентгенофлуоресцетного анализатора X-Supreme-8000 (Oxford Instruments, Китай) (табл. 1).

Таблица 1 Результаты исследования микроэлементного состава нефти методом атомно-адсорбционной спектроскопии

Судя по приведенным данным, концентрация металлов различна для нефти различных месторождений. Результаты определения можно расположить в следующие ряды по уменьшению содержания микроэлементов:

• Zn>Cd>Pb  (Карачаганакское месторождение «Конденсат»);
• Pb>Zn>Cd  (Чинаревское месторождение ТОО «Жайыкмунай»);

В карачаганакской нефти содержится большое количество цинка, что не обнаруживается в чинаревской нефти, которая  лидирует по концентрации свинца. Медь содержится в незначительном количестве, либо не обнаруживается. Определенной закономерности между содержанием металлов не прослеживается.

Более предпочтительным является метод рентгенофлуоресцентного анализа, который позволяет определить широкий спектр элементов. Причем предварительная  пробоподготовка не требуется. Исследование методом РФА показало наличие следующих микроэлементов в составе нефти (табл. 2).

Таблица 2 Результаты исследования микроэлементного состава нефти методом рентгенофлуоресцентого анализа

Как видно, метод рентгенофлуоресцентного анализа позволяет обнаружить большее число микроэлементов, например хром, марганец, железо, никель, цинк, медь, молибден. Результаты определения можно расположить в следующие ряды по уменьшению содержания микроэлементов:

• Карачаганакское месторождение «Конденсат»:
  Cu>Zn>Ni>Fe>Mn>Cr>Mo>Pb;
• Чинаревское месторождение ТОО «Жайыкмунай»:
  Cu>Zn>Ni>Fe>Mn>Cr>Mo>Pb;
• Месторождение «Кырыкмылтык» ТОО «ANACO»:
  Сu>Zn>Ni>Fe>Mn>Cr>Mo>Pb.

Следовательно, наибольшей концентрацией среди микроэлементов нефти обладает цинк, что подтверждается как атомно-абсорбционным, так и рентгено-флуоресцентным анализом. Для формирования окончательных выводов об элементном составе исследуемых нефтей необходимы дальнейшие исследования. Однако уже очевидно разнообразие и высокое содержание металлов в этих нефтях. Эти элементы могут оказывать значительное влияние на технологические процессы переработки нефти, вызывая отравление катализаторов. Они снижают качество многих товарных нефтепродуктов, вызывают коррозию оборудования, являются основным носителем зольности котельных топлив. Применение нефтепродуктов из этих нефтей в качестве топлива приводит к выбросу в атмосферу соединений металлов, обладающих токсическим действием. Кроме того,  использование их в качестве смазочных масел вызывает коррозию двигателей. С другой стороны, соединения нефти, в состав которых входит основное количество элементов, являются основными источниками вязкости и природными эмульгаторами.

Совокупность вышеперечисленных обстоятельств показывает необходимость и целесообразность изучения элементного состава нефти в интересах различных  отраслей народного хозяйства. На основе этих исследований можно будет сделать научно обоснованный прогноз применения знаний об элементном составе нефтей Западного Казахстана.

Литература

1. О Государственной программе по форсированному индустриально-инновационному развитию Республики Казахстан на 2010-2014 гг. и признании утратившими силу некоторых указов Президента Республики Казахстан / Указ Президента Республики Казахстан от 19 марта 2010 г. № 958 // Казахстанская правда. – 2010. – 3 июня.
2. Бухбиндер Г.Л., Шабанова Л.Н., Гильберт Э.Н. Определение микроэлементов в нефти атомно-эмиссионным методом с индуктивно-связанной плазмой // Журн. аналит. химии. – 1988. –   Вып. 43, № 7. – С. 1323–1328.