Этапы переработки нефти

Полученные при перегонке с помощью физических процессов нефтепродукты отправляются на другие пределы, в которых используются различные химические реакции. Химические процессы, составляющие основу вторичной переработки, позволяют максимально использовать энергетический и химический потенциал углеводородов. Классификация методов вторичной переработки нефти приведена ниже.

На ранних стадиях развития нефтепереработки потребности в бензине росли быстрей, чем потребности в тяжелом (например, дизельном) топливе. Опережающее производство бензина привело к затовариванию рынка тяжелым топливом. Чтобы справиться с этой проблемой, инженеры предложили несколько крекинг-процессов.

Термический крекинг – высокотемпературная переработка углеводородов нефти с целью получения высококачественного топлива. Различают несколько видов термического крекинга.

Неглубокий термический крекинг при температурах 480-490°С и давлении 1,5-2,0 МПа для получения котельного топлива из высоковязкого исходного сырья: мазута и гудрона.

Глубокий (жидкофазный) крекинг при температурах 500-540°С и давлении выше 5,0 МПа применяется для получения бензина с антидетонационными характеристиками из лигроиновых, керосиновых и газойлевых фракций. Крекинг-бензины содержат в своем составе значительное количество непредельных и ароматических углеводородов.

Высокотемпературный (парофазный) крекинг при температурах 580- 600°С и давлении 0,2-0,3 МПа применяется для получения бензина с высокими октановыми числами из керосино-газойлевых фракций. Попутно получают газ, содержащий значительное количество непредельных углеводородов.

Побочными продуктами термического крекинга являются газ, крекинг-остаток, обогащенный высокомолекулярными углеводородами, и тяжелая смола.

Пиролиз используется для разложения углеводородов при 700-900°С и давлении 1,0-1,2 МПа. С его помощью получают газообразные непредельные углеводороды, в основном этилен и пропилен. Побочными продуктами пиролиза являются смолы пиролиза и предельные газы метан и этан. Из смолы пиролиза извлекают ароматические углеводороды бензол, толуол, и ксилолы. Другим направлением высокотемпературного пиролиза

(1200-2000 °С) является получение сажи (технического углерода) из углеводородных фракций, содержащий более 60% ароматических углеводородов.

Коксование – высокотемпературный (490-520°С и 0,2-0,6 МПа) процесс получения электродного или топливного кокса из нефтяных остатков. Это пек, полученный из смолы пиролиза, мазут и гудрон.

Термическая деструкция углеводородов – это их расщепление на части под воздействием температуры. Однако при температурах 500-900° С протекают не только реакции распада вещества, но одновременно и реакции синтеза.

Реакции распада протекают с увеличением числа молекул, объема системы и поглощением тепла. Очевидно, что для разрыва химических связей в молекуле необходимо затратить некоторое количество энергии. Энергия связей в молекулах неравноценны. Наименьшей энергией связи обладает связь типа углерод-гетероатом (например, энергия связи сульфида C – S равна 138 кДж/моль). Следовательно, при термическом воздействии эта связь будет разрываться в первую очередь. Следом будут разрываться связи углерод-углерод в парафинах, нафтенах (310 кДж/моль) и ацетиленовые связи.

Неравноценны также связи одного типа в пределах одной молекулы. Так, для отрыва первого атома водорода от молекулы метана требуется больше энергии, чем для отрыва последующих водородных атомов.

Алканы в условиях термического крекинга распадаются с образованием парафина и олефина. Метан в условиях крекинга не распадается. Низкомолекулярные алканы могут подвергаться реакции дегидрирования:

Здесь в скобках рядом с реакциями приводится доля продукта по данному направлению. При распаде молекулы на неравные осколки углеводород с меньшим молекулярным весом получается предельным, а с большим – непредельным.

Для нафтенов характерны следующие группы реакций: укорочение боковых парафиновых цепей; дегидрирования нафтенового кольца с образованием циклоолефинов и ароматических углеводородов; распад моноциклических нафтенов на олефины.

Олефины в термических реакциях претерпевают распад на алкены и алкины с меньшей молекулярной массой, но возможны реакции полимеризации и конденсации.

Ароматические углеводороды с низким числом углеродных атомов в цепи термически устойчивы и поэтому накапливаются в продуктах термических процессов. В условиях термических процессов они способны конденсироваться с выделением водорода. В результате получается твердый углеродистый осадок – кокс или сажа.

Влиять на состав продуктов термического процесса можно изменением температуры, давлением и временем контакта. При повышении температуры в продуктах накапливаются газообразные и твердые вещества и снижается доля жидких продуктов. При этом жидкие продукты обогащаются ароматическими соединениями, а газ – водородом и низшими углеводородами.

Снижение давления благоприятствует реакциям дегидрирования, большему выходу водорода и газообразных продуктов непредельного характера. Продолжительность контакта увеличивает долю высоковязких жидкостей (смол), твердых (кокса) и газообразных веществ.

С учетом вышеизложенного жидкофазный крекинг, целью которого является получение автомобильных бензинов, следует проводить при невысоких температурах, повышенном давлении во-избежании сильного газообразования, с постоянным отводом целевого продукта для предотвращения вторичных реакций синтеза.

Полностью использовать потенциал нефти удается с помощью катализаторов. Катализаторы характеризуются активностью, стабильностью и селективностью. Активность катализатора – это его производительность. Селективность определяется количеством целевого продукта, образовавшегося из исходного сырья.

Катализаторы термокаталитических процессов состоят из трех компонентов: носителя, основного компонента и добавок. В качестве носителя используются алюмосиликаты, основного компонента – цеолиты. В качестве добавок используются платина, рений, металлоорганические комплексы сурьмы, висмута, фосфора, оксиды кальция и магния. Среди катализаторов риформинга большое значение приобрели платиновый и платино-рениевый катализатор.

Каталитический крекинг – это процесс разложения высокомолекулярных углеводородов при 470-540°С и давлении 0,13-0,15 МПа в присутствии катализаторов. Разработан процесс для производства высокооктанового бензина с октановым числом до 92 и сжиженных газов. В качестве катализаторов используются в основном алюмосиликаты и цеолиты. Сырьем являются дистилляты прямой гонки керосино-соляровая фракция, вакуумный газойль и продукты термического крекинга. В крекинг-установке происходит несколько процессов, основным из которых является превращение тяжелых фракций в бензин. Помимо бензина продуктом крекинга является полный набор углеводородов от метана до тяжелого газойля и остатка, включая кокс.

Риформинг – это каталитический процесс переработки низкооктановых бензиновых фракций при температурах 480-540°С и давлении 2,0-4 МПа. Продуктом является высокооктановый компонент товарного автомобильного бензина с октановым числом до 100 и ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы). Сырьем являются бензиновые фракции, содержащие все типы углеводородов.

Температура кипения нефтепродуктов, как и любой другой жидкости, зависит от давления. Нагревание придает молекулам необходимую энергию, чтобы они могли покинуть жидкую фазу. Чем ниже внешнее давление, тем ниже температура парообразования. Этот эффект используют еще в одной разновидности крекинг-процесса, протекающего в условиях вакуума. Сущность этого выгодного процесса такова. Прямогонный остаток подается на установку вакуумной перегонки, где при давлении 0,4 атм и температуре около 400°С разделяется на вакуумный дистиллят, идущий на получение смазочных масел, и остаток вакуумной перегонки – пек.

Гидрогенизационные процессы переработки нефтяных фракций проводятся в присутствии водорода и катализаторов при 260-430°С и давлении 2-32 МПа. Эти процессы увеличивают выход светлых нефтепродуктов и обеспечивают удаление примесей серы, кислорода и азота.

Алкилирование проводят при низких температурах 0 – 30°С и давлении 0,4-0,5 МПа. Назначение процесса – получение углеводородной фракции с высоким содержанием парафиновых углеводородов изомерного строения. Сырьем служат газы, состоящие из бутана и бутилена. Как правило, это сжиженный газ каталитического крекинга.

Вакуумная перегонка прямогонного остатка эквивалентна его перегонке при атмосферном давлении в интервале кипения 540-590°С. Точку выкипания прямогонного остатка, то есть температуру полного выкипания сырой нефти определить невозможно. До температуры 480°С. нефть за счет эффекта испарения просто разгоняется на составляющие фракции. При более высоких температурах сложные молекулы получают настолько большую энергию, что ее хватает, чтобы расколоть большую молекулу на две или несколько маленьких молекул. Например, молекула парафина С16Н34 может расколоться на 3 части: С8Н18, С6Н12,С2Н4. При этом легкие молекулы образовавшихся углеводородов дают более “рыхлую” по сравнению с исходной структурой жидкости. В результате продукты крекинга занимают объем примерно на 15-18% больше объема исходного сырья.

Прямогонный бензин отправляется на установки для получения автомобильного бензина с заданным октановым числом во избежание его детонации. Запрет на применение тетраэтилсвинца заставляет вводить в бензин высокооктановые компоненты, в частности, продукты изомеризации пентана и гексана. Нормальный пентан характеризуется октановым числом 62, а изопентан – числом 92.

Нафта (лигроин) подается на установку риформинга, где в присутствии катализатора при температуре около 500°С и давлении до 35 атм получают дистилляты, используемые в качестве высокооктановых компонентов бензинов или для выделения из них индивидуальных ароматических углеводородов.

Керосин и газойли поступают на установку гидроочистки. Назначение этой операции – удалить вредные примеси, присутствие которых в нефтепродуктах ограничивается. Поток горячего нефтепродукта смешивают с водородом и пропускают через слой катализатора. В результате из нефтепродукта удаляются сера, азот и металлы.

Распространены три типа керосинов: осветительный, тракторный и керосин для реактивных двигателей (реактивное топливо). Очищенный газойль направляется на смешение для получения дизельного топлив.

Остатки перегонки нефти и крекинга используются в качестве сырья для получения топочного мазута, битума и кокса. Нефтяные битумы содержат различное количество асфальтенов – сложных полиароматических соединений, в молекулах которых бензольные кольца тесно прилегают друг к другу и каждая молекула содержит более 50 атомов углерода. Чем больше в битумах асфальтенов, тем они тверже. Для получения твердых и резиноподобных дорожных битумов их продувают горячим воздухом.

Фракции (дистилляты), получаемые в ходе первичной и вторичной переработки нефти, содержат в своем составе различные примеси. В светлых нефтепродуктах нежелательными примесями являются сернистые соединения, нафтеновые кислоты, непредельные соединения, смолы и твердые парафины.

Присутствие в моторных топливах серы и нафтеновых кислот вызывает коррозию деталей двигателей. Непредельные соединения в топливах образуют осадки, загрязняющих систему топливопроводов. Повышенное содержание смол в топливе приводит к нагарообразованию. Присутствие твердых углеводородов в нефтепродуктах повышает температуру их застывания и ухудшает подачу топлива в цилиндры. Присутствие ароматики в осветительных керосинах образует коптящее пламя.

Для удаления вредных примесей из светлых нефтепродуктов применяются следующие процессы.

Щелочная очистка заключается в обработке топлив водными растворами каустической или кальцинированной соды. При этом из бензинов удаляются сероводород, из керосинов и дизельного топлива – нафтеновые кислоты.

Кислотно-щелочная обработка дистиллятов удаляет из них непредельные и ароматические углеводороды, а также смолы. Заключается она в обработке продукта сначала серной кислотой, затем – водным раствором щелочи.

Депарафинизация используется для понижения температуры застывания дизельных топлив и заключается в их обработке раствором карбамида.

Гидроочистка применяется для удаления из сернистых соединений из топлив. Для этого в присутствии катализатора используют водород, который вытесняет из дистиллятов серу в виде сероводорода.

Ингибирование применяют для подавления реакций окисления и полимеризации непредельных углеводородов в бензинах термического крекинга путем введения специальных добавок.

Смазочные масла очищают селективными растворителями, которые извлекают из нефтепродукта определенные компоненты. Для очистки применяют следующие растворители: ацетон, фурфурол, фенол, пропан, бензол, толуол. С их помощью из масел удаляют смолы, асфальтены, ароматику и парафины. Очистка производится в экстракционных колоннах. В результате селективной очистки образуется рафинат (полезные компоненты масел) и экстракт (примеси).

Депарафинизации подвергаются рафинаты селективной очистки посредством разбавления растворителем и последующей фильтрации.

Гидроочистка масел применяется для их стабилизации, снижения коксуемости и содержания серы.

Http://studbooks. net/2285478/matematika_himiya_fizika/vtorichnaya_pererabotka_nefti

Современные процессы переработки нефти направлены на использование богатейшего химического потенциала нефти, обусловленного широким групповым составом углеводородов и гетероатомных соединений. Для получения нужных органических веществ, повышения качества моторных топлив и их очистки от вредных примесей в промышленности нефтяные фракции и индивидуальные углеводороды подвергают термическому (термический крекинг, пиролиз, коксование), термокаталитическому (каталитический крекинг, каталитический риформинг, изомеризация, алкилирование) воздействию и гидрогенизации (гидроочистка и гидрокрекинг).

Цель переработки нефти — производство нефтепродуктов, прежде всего, различных топлив и сырья для последующей химической переработки.

Современные процессы переработки направлены на использование богатейшего химического потенциала нефти, обусловленного широким групповым составом углеводородов и гетероатомных соединений.

Выбор направления переработки нефти и ассортимента получаемых нефтепродуктов определяется физико-химическими свойствами нефти, уровнем развития техники нефтепереработки и потребностями в товарных нефтепродуктах данного экономического района.

По топливному варианту нефть перерабатывают в основном на моторные и котельные топлива. При одной и той же мощности завода по нефти топливный вариант переработки отличается наименьшим числом технологических установок и низкими капиталовложениями.

По топливно-масляному варианту переработки нефти наряду с топливами получают смазочные масла. Для производства смазочных масел обычно подбирают нефти с высоким потенциальным содержанием масляных фракций (фракции, выкипающие выше 350°С).

Этот вариант переработки нефти отличается от предыдущих вариантов большим ассортиментом нефтехимических продуктов и в связи с этим наибольшим числом технологических установок и высокими капиталовложениями. Нефтехимический вариант переработки нефти представляет собой сложное сочетание предприятий, на которых помимо выработки высококачественных моторных масел и топлив не только проводится подготовка сырья (олефинов, ароматических, нормальных и изопарафиновых углеводородов и др.) для тяжелого органического синтеза, но и осуществляются сложнейшие физико-химические процессы, связанные с производством азотных удобрений, синтетического каучука, пластмасс, моющих средств, фенола, ацетона, спиртов.

Извлеченная из скважин сырая нефть содержит попутные газы (50–100 м 3 /т), пластовую воду (200–300 кг/т) и растворенные в воде минеральные соли (10–15 кг/т), которые отрицательно сказываются на транспортировке, хранении и последующей переработке ее. Поэтому, подготовка нефти к переработке обязательно включает следующие операции:

— удаление попутных (растворенных в нефти) газов или стабилизация нефти;

На крупных месторождениях нефти эти операции объединены в единую систему, включающую сбор, транспортировку и обработку нефти, газа и воды. На рис. 7.2 представлена подобная система.

Сырая нефть из скважин 1 под собственным давлением направляется к групповым замерным установкам (ГЗУ) 2, в которых нефтяной газ отделяется от жидкости и замеряются количества этих продуктов. Затем газ вновь смешивается с нефтью и водой и полученная смесь подается по коллектору (длиной до 8 км) 3 в дожимную насосную станцию 4, где газ отделяется от нефти. Газ поступает на газоперерабатывающий завод (ГПЗ) 5, а частично дегазированная нефть направляется на установку подготовки нефти (УПН) 6. На УПН проводятся операции окончательной дегазации, обессоливания и обезвоживания нефти. Газ далее направляется на ГПЗ, а вода — на установку очистки 7. Очищенная вода закачивается насосами 8 в нефтяной пласт через нагнетательные скважины 9. Обессоленная и обезвоженная нефть из УПН поступает в герметизированные резервуары 10, из которых насосами перекачивается в установку «Рубин» 11 для определения качества и количества нефти. При удовлетворительном результате нефть подается в товарные резервуары 12 и из них в магистральный нефтепровод 13, транспортирующий нефть на нефтеперерабатывающие заводы. При неудовлетворительном качестве подготовки нефти она возвращается из установки «Рубин» в УПН.

В настоящее время разрабатываются методы магистральной транспортировки газонасыщенных нефтей, то есть доставки потребителю нефти и газа по одному трубопроводу. Это позволяет уменьшить расход энергии на перекачку продукта за счет снижения его вязкости и более полно утилизировать попутные нефтяные газы.

Стабилизация нефти. Сырая нефть содержит значительное количество растворенных в ней легких углеводородов C1 — C4. При транспортировке и хранении нефти они могут выделяться, вследствие чего состав нефти будет меняться. Чтобы избежать потери газа и вместе с ним легких бензиновых фракций и предотвратить загрязнение атмосферы, эти продукты должны быть извлечены из нефти до ее переработки. Подобный процесс выделения легких углеводородов из нефти в виде попутного газа называется стабилизацией нефти. В зависимости от условий стабилизацию нефти осуществляют методом сепарации непосредственно в районе ее добычи на замерных установках, дожимных станциях и УПН (рис. 1), или на газоперерабатывающих заводах (рис. 1).

В первом случае попутный газ отделяют от нефти многоступенчатой сепарацией в сепараторах-газоотделителях (траппах), в которых последовательно снижаются давление и скорость потока нефти. В результате происходит десорбция газов, совместно с которыми удаляются и затем конденсируются летучие жидкие углеводороды, образуя «газовый конденсат». При сепарационном методе стабилизации в нефти остается до 2% углеводородов состава C1 — C4.

Обессоливание и обезвоживание нефти. Удаление из нефти солей и воды происходит на промысловых установках подготовки нефти и непосредственно на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ).

В обоих случаях процессы обессоливания и обезвоживания нефти связаны с необходимостью разрушения эмульсий, которые образует с нефтью вода. При этом, на промыслах разрушаются эмульсии естественного происхождения, образовавшиеся в процессе добычи нефти, а на заводе — искусственные эмульсии, полученные при многократной промывке нефти водой для удаления из нее солей. После обработки содержание воды и хлоридов металлов в нефти снижается на первой стадии до 0,5– 1,0% и 100–1800 мг/л соответственно, и на второй стадии до 0,05–0,1% и 3–5 мг/л.

Для разрушения нефтяных эмульсий используются механические (отстаивание), термические (нагревание), химические и электрические методы. При химическом методе обезвоживания нагретую нефтяную эмульсию обрабатывают деэмульгаторами. В качестве последних используются различные неиногенные ПАВ типа защитных коллоидов: оксиэтилированные жирные кислоты, метил – и карбоксиметилцеллюлоза, лигносульфоновые кислоты и др. Наиболее эффективное удаление солей и воды достигается при электротермохимическом методе обессоливания, в котором сочетаются термохимическое отстаивание и разрушение эмульсии в электрическом поле.

1 — скважины; 2 — групповая замерная установка; 3 — коллектор; 4 — дожимная насосная станция; 5 — газоперерабатывающий завод; 6 — установка подготовки нефти; 7 — установка очистки воды; 8 — насосы; 9 — нагнетательные скважины; 10 — герметизированные резервуары, 11 — установка «Рубин»; 12 — товарные резервуары; 13 — магистральный нефтепровод.

Установки электротермохимического удаления солей и воды или электрообессоливающие установки (ЭЛОУ) используются как на промыслах, так и на нефтеперегонных заводах. В этом методе разрушение нефтяной эмульсии происходит в аппаратах — электродегидрататорах под воздействием переменного тока напряжением 30–45 кВ, что вызывает передвижение и слипание капель воды, содержащих соли, и ее отделение от нефти. На рис. 2 представлена принципиальная схема ЭЛОУ.

Нефть из сырьевого резервуара 1 с добавками деэмульгатора и слабого щелочного или содового раствора проходит через теплообменник 2, подогревается в подогревателе 3 и поступает в смеситель 4, в котором к нефти добавляется вода. Образовавшаяся эмульсия последовательно проходит электродегидрататоры 5 и 6, в которых от нефти отделяется основная масса воды и растворенных в ней солей, вследствие чего содержание их снижается в 8–10 раз. Обессоленная нефть проходит теплообменник 2 и после охлаждения в холодильнике 7 поступает в сборнике 8. Отделившаяся в электродегидрататорах вода отстаивается в нефтеотделителе 9 и направляется на очистку, а отделившаяся нефть присоединяется к нефти, подаваемой в ЭЛОУ.

1 — резервуар нефти; 2 — теплообменник; 3 — подогреватель; 4 — смеситель; 5 — электродегидрататор I ступени; 6 — электродегидрататор II ступени; 7 — холодильник; 8 — сборник обессоленной нефти; 9 — нефтеотделитель.

Обессоливание и обезвоживание нефти увеличивает сроки межремонтной работы установок гонки нефти и снижает расход тепла, а также уменьшает расход реагентов и катализаторов в процессах вторичной переработки нефтепродуктов.

Переработка нефти начинается с ее первичной перегонки. Этот процесс является изобретением технологов-нефтяников и основан на свойстве нефти. Нефть — сложная смесь взаимно растворимых углеводородов, имеющих различные температуры начала кипения. В упрощенном виде: чем длиннее молекула углеводорода, тем выше его точка кипения.

Сырьем для установок первичной перегонки служат нефть и газовый конденсат. Их разделяют на фракции для последующей переработки или использования как товарных продуктов. При первичной переработке нефти проводят ее атмосферную перегонку и вакуумную перегонку мазута. Эти процессы осуществляют на атмосферных трубчатых (АТ) установках и вакуумных трубчатых (ВТ) установках.

На АТ-установках осуществляют неглубокую переработку нефти с получением бензиновых, керосиновых, дизельных фракций и мазута. ВТ-установки предназначены для углубления переработки нефти. На этих установках из мазута получают газойлевые, масляные фракции и гудрон, которые используют в качестве сырья в процессах вторичной переработки нефти.

Процесс перегонки происходит в ректификационной колонне, представляющей собой вертикальный цилиндрический аппарат высотой до 30 м и диаметром до 4 м. Внутреннее пространство колонны разделено на отсеки большим количеством горизонтальных дисков (тарелок), в которых имеются отверстия для прохождения через них паров нефти.

Перед закачкой в колонну нефть нагревают в трубчатой печи до температуры 360−390°

С. При этом бензин, нафта (лигроин), керосин, легкий и тяжелый газойль переходят в парообразное состояние, а жидкая фаза с более высокой температурой кипения представляет собой мазут. После ввода горячей смеси в колонну мазут стекает вниз, а углеводороды в парообразном состоянии поднимаются вверх.

Смесь горячей жидкости и пара, поднимаясь по колонне и остывая, постепенно конденсируется. Вначале отделяются и опускаются на дно специальных тарелок тяжелые тугоплавкие фракции нефти, выше последовательно конденсируются и оседают на дно тарелок пары более легких фракций. Особенность процесса ректификации заключается в том, что горячие пары, поднимаясь, поочередно проходят через слои горячего конденсата. Количество тарелок в колонне должно быть таким, чтобы общий расход сливающихся с них готовых продуктов перегонки был равен расходу сырой нефти, подаваемой внутрь колонны. Несконденсировавшиеся пары углеводородов направляются на газофракционирование, где из них получают сухой газ, пропан, бутан и бензиновую фракцию.

При первичной перегонке нефти получают широкий ассортимент фракций и нефтепродуктов, различающихся по границам температур кипения, углеводородному и химическому составу, вязкости, температурам вспышки, застывания и другим свойствам.

В зависимости от технологии перегонки нефти пропан-бутановую фракцию получают в сжиженном или газообразном состоянии. Ее используют в качестве сырья, на газофракционирующих установках с целью производства индивидуальных углеводородов, бытового топлива, компонента автомобильного бензина. Фракцию именуют нефтепродуктом, если ее свойства отвечают нормам стандарта или техническим условиям на товарный продукт, не требующий дополнительного передела.

Бензиновая фракция с пределами выкипания 28−180°С преимущественно подвергается вторичной перегонке для получения узких фракций (28−63, 62−85, 85−105°С). Эти фракции служат сырьем для процессов изомеризации, каталитического риформинга с целью получения индивидуальных ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов), высокооктановых компонентов автомобильных и авиационных бензинов, а также в качестве сырья для пиролиза при получении этилена.

Керосиновая фракция с температурами выкипания 120−230°С используется как топливо для реактивных двигателей; фракцию 150−280°С из малосернистых нефтей используют как осветительные керосины; фракцию 140−200 С — как растворитель для лакокрасочной промышленности.

Дизельная фракция с температурами выкипания 140−320°С используется в качестве дизельного топлива зимнего, фракция 180−360°С — в качестве летнего. Фракция 200−320°С из высокопарафиновой нефти используется как сырье для получения жидких парафинов.

Мазут применяется как котельное топливо или в качестве сырья установок вакуумной перегонки, а также термического, каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Вакуумный газойль (350−500°С) используется в качестве сырья каталитического крекинга и гидрокрекинга.

Узкие масляные фракции с пределами выкипания (320−400°С, 320−420,…, 450−500°С) используют как сырье для производства минеральных масел различного назначения и твердых парафинов.

Гудрон — остаток вакуумной перегонки мазута — подвергают деасфальтизации, коксованию, используют в производстве битума.

Полученные при перегонке с помощью физических процессов нефтепродукты отправляются на другие пределы, в которых используются различные химические реакции. Химические процессы, составляющие основу вторичной переработки, позволяют максимально использовать энергетический и химический потенциал углеводородов. Классификация методов вторичной переработки нефти приведена ниже.

На ранних стадиях развития нефтепереработки потребности в бензине росли быстрей, чем потребности в тяжелом (например, дизельном) топливе. Опережающее производство бензина привело к затовариванию рынка тяжелым топливом. Чтобы справиться с этой проблемой, инженеры предложили несколько крекинг-процессов.

Термический крекинг — высокотемпературная переработка углеводородов нефти с целью получения высококачественного топлива. Различают несколько видов термического крекинга.

Неглубокий термический крекинг при температурах 480−490°С и давлении 1,5−2,0 МПа для получения котельного топлива из высоковязкого исходного сырья: мазута и гудрона.

Глубокий (жидкофазный) крекинг при температурах 500−540°С и давлении выше 5,0 МПа применяется для получения бензина с антидетонационными характеристиками из лигроиновых, керосиновых и газойлевых фракций. Крекинг-бензины содержат в своем составе значительное количество непредельных и ароматических углеводородов.

Высокотемпературный (парофазный) крекинг при температурах 580- 600 °C и давлении 0,2−0,3 МПа применяется для получения бензина с высокими октановыми числами из керосино-газойлевых фракций. Попутно получают газ, содержащий значительное количество непредельных углеводородов.

Побочными продуктами термического крекинга являются газ, крекинг-остаток, обогащенный высокомолекулярными углеводородами, и тяжелая смола.

Пиролиз используется для разложения углеводородов при 700−900°С и давлении 1,0−1,2 МПа. С его помощью получают газообразные непредельные углеводороды, в основном этилен и пропилен. Побочными продуктами пиролиза являются смолы пиролиза и предельные газы метан и этан. Из смолы пиролиза извлекают ароматические углеводороды бензол, толуол, и ксилолы. Другим направлением высокотемпературного пиролиза

(1200−2000 °С) является получение сажи (технического углерода) из углеводородных фракций, содержащий более 60% ароматических углеводородов.

Коксование — высокотемпературный (490−520°С и 0,2−0,6 МПа) процесс получения электродного или топливного кокса из нефтяных остатков. Это пек, полученный из смолы пиролиза, мазут и гудрон.

Термическая деструкция углеводородов — это их расщепление на части под воздействием температуры. Однако при температурах 500−900° С протекают не только реакции распада вещества, но одновременно и реакции синтеза.

Реакции распада протекают с увеличением числа молекул, объема системы и поглощением тепла. Очевидно, что для разрыва химических связей в молекуле необходимо затратить некоторое количество энергии. Энергия связей в молекулах неравноценны. Наименьшей энергией связи обладает связь типа углерод-гетероатом (например, энергия связи сульфида C — S равна 138 кДж/моль). Следовательно, при термическом воздействии эта связь будет разрываться в первую очередь. Следом будут разрываться связи углерод-углерод в парафинах, нафтенах (310 кДж/моль) и ацетиленовые связи.

Неравноценны также связи одного типа в пределах одной молекулы. Так, для отрыва первого атома водорода от молекулы метана требуется больше энергии, чем для отрыва последующих водородных атомов.

Алканы в условиях термического крекинга распадаются с образованием парафина и олефина. Метан в условиях крекинга не распадается. Низкомолекулярные алканы могут подвергаться реакции дегидрирования:

Здесь в скобках рядом с реакциями приводится доля продукта по данному направлению. При распаде молекулы на неравные осколки углеводород с меньшим молекулярным весом получается предельным, а с большим — непредельным.

Для нафтенов характерны следующие группы реакций: укорочение боковых парафиновых цепей; дегидрирования нафтенового кольца с образованием циклоолефинов и ароматических углеводородов; распад моноциклических нафтенов на олефины.

Олефины в термических реакциях претерпевают распад на алкены и алкины с меньшей молекулярной массой, но возможны реакции полимеризации и конденсации.

Ароматические углеводороды с низким числом углеродных атомов в цепи термически устойчивы и поэтому накапливаются в продуктах термических процессов. В условиях термических процессов они способны конденсироваться с выделением водорода. В результате получается твердый углеродистый осадок — кокс или сажа.

Влиять на состав продуктов термического процесса можно изменением температуры, давлением и временем контакта. При повышении температуры в продуктах накапливаются газообразные и твердые вещества и снижается доля жидких продуктов. При этом жидкие продукты обогащаются ароматическими соединениями, а газ — водородом и низшими углеводородами.

Снижение давления благоприятствует реакциям дегидрирования, большему выходу водорода и газообразных продуктов непредельного характера. Продолжительность контакта увеличивает долю высоковязких жидкостей (смол), твердых (кокса) и газообразных веществ.

С учетом вышеизложенного жидкофазный крекинг, целью которого является получение автомобильных бензинов, следует проводить при невысоких температурах, повышенном давлении во-избежании сильного газообразования, с постоянным отводом целевого продукта для предотвращения вторичных реакций синтеза.

Полностью использовать потенциал нефти удается с помощью катализаторов. Катализаторы характеризуются активностью, стабильностью и селективностью. Активность катализатора — это его производительность. Селективность определяется количеством целевого продукта, образовавшегося из исходного сырья.

Катализаторы термокаталитических процессов состоят из трех компонентов: носителя, основного компонента и добавок. В качестве носителя используются алюмосиликаты, основного компонента — цеолиты. В качестве добавок используются платина, рений, металлоорганические комплексы сурьмы, висмута, фосфора, оксиды кальция и магния. Среди катализаторов риформинга большое значение приобрели платиновый и платино-рениевый катализатор.

Каталитический крекинг — это процесс разложения высокомолекулярных углеводородов при 470−540°С и давлении 0,13−0,15 МПа в присутствии катализаторов. Разработан процесс для производства высокооктанового бензина с октановым числом до 92 и сжиженных газов. В качестве катализаторов используются в основном алюмосиликаты и цеолиты. Сырьем являются дистилляты прямой гонки керосино-соляровая фракция, вакуумный газойль и продукты термического крекинга. В крекинг-установке происходит несколько процессов, основным из которых является превращение тяжелых фракций в бензин. Помимо бензина продуктом крекинга является полный набор углеводородов от метана до тяжелого газойля и остатка, включая кокс.

Риформинг — это каталитический процесс переработки низкооктановых бензиновых фракций при температурах 480−540°С и давлении 2,0−4 МПа. Продуктом является высокооктановый компонент товарного автомобильного бензина с октановым числом до 100 и ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы). Сырьем являются бензиновые фракции, содержащие все типы углеводородов.

Температура кипения нефтепродуктов, как и любой другой жидкости, зависит от давления. Нагревание придает молекулам необходимую энергию, чтобы они могли покинуть жидкую фазу. Чем ниже внешнее давление, тем ниже температура парообразования. Этот эффект используют еще в одной разновидности крекинг-процесса, протекающего в условиях вакуума. Сущность этого выгодного процесса такова. Прямогонный остаток подается на установку вакуумной перегонки, где при давлении 0,4 атм и температуре около 400 °C разделяется на вакуумный дистиллят, идущий на получение смазочных масел, и остаток вакуумной перегонки — пек.

Гидрогенизационные процессы переработки нефтяных фракций проводятся в присутствии водорода и катализаторов при 260−430°С и давлении 2−32 МПа. Эти процессы увеличивают выход светлых нефтепродуктов и обеспечивают удаление примесей серы, кислорода и азота.

Алкилирование проводят при низких температурах 0 — 30 °C и давлении 0,4−0,5 МПа. Назначение процесса — получение углеводородной фракции с высоким содержанием парафиновых углеводородов изомерного строения. Сырьем служат газы, состоящие из бутана и бутилена. Как правило, это сжиженный газ каталитического крекинга.

Вакуумная перегонка прямогонного остатка эквивалентна его перегонке при атмосферном давлении в интервале кипения 540−590°С. Точку выкипания прямогонного остатка, то есть температуру полного выкипания сырой нефти определить невозможно. До температуры 480 °C. нефть за счет эффекта испарения просто разгоняется на составляющие фракции. При более высоких температурах сложные молекулы получают настолько большую энергию, что ее хватает, чтобы расколоть большую молекулу на две или несколько маленьких молекул. Например, молекула парафина С16Н34 может расколоться на 3 части: С8Н18, С6Н12, С2Н4. При этом легкие молекулы образовавшихся углеводородов дают более «рыхлую» по сравнению с исходной структурой жидкости. В результате продукты крекинга занимают объем примерно на 15−18% больше объема исходного сырья.

Прямогонный бензин отправляется на установки для получения автомобильного бензина с заданным октановым числом во избежание его детонации. Запрет на применение тетраэтилсвинца заставляет вводить в бензин высокооктановые компоненты, в частности, продукты изомеризации пентана и гексана. Нормальный пентан характеризуется октановым числом 62, а изопентан — числом 92.

Нафта (лигроин) подается на установку риформинга, где в присутствии катализатора при температуре около 500 °C и давлении до 35 атм получают дистилляты, используемые в качестве высокооктановых компонентов бензинов или для выделения из них индивидуальных ароматических углеводородов.

Керосин и газойли поступают на установку гидроочистки. Назначение этой операции — удалить вредные примеси, присутствие которых в нефтепродуктах ограничивается. Поток горячего нефтепродукта смешивают с водородом и пропускают через слой катализатора. В результате из нефтепродукта удаляются сера, азот и металлы.

Распространены три типа керосинов: осветительный, тракторный и керосин для реактивных двигателей (реактивное топливо). Очищенный газойль направляется на смешение для получения дизельного топлив.

Остатки перегонки нефти и крекинга используются в качестве сырья для получения топочного мазута, битума и кокса. Нефтяные битумы содержат различное количество асфальтенов — сложных полиароматических соединений, в молекулах которых бензольные кольца тесно прилегают друг к другу и каждая молекула содержит более 50 атомов углерода. Чем больше в битумах асфальтенов, тем они тверже. Для получения твердых и резиноподобных дорожных битумов их продувают горячим воздухом.

Фракции (дистилляты), получаемые в ходе первичной и вторичной переработки нефти, содержат в своем составе различные примеси. В светлых нефтепродуктах нежелательными примесями являются сернистые соединения, нафтеновые кислоты, непредельные соединения, смолы и твердые парафины.

Присутствие в моторных топливах серы и нафтеновых кислот вызывает коррозию деталей двигателей. Непредельные соединения в топливах образуют осадки, загрязняющих систему топливопроводов. Повышенное содержание смол в топливе приводит к нагарообразованию. Присутствие твердых углеводородов в нефтепродуктах повышает температуру их застывания и ухудшает подачу топлива в цилиндры. Присутствие ароматики в осветительных керосинах образует коптящее пламя.

Для удаления вредных примесей из светлых нефтепродуктов применяются следующие процессы.

Щелочная очистка заключается в обработке топлив водными растворами каустической или кальцинированной соды. При этом из бензинов удаляются сероводород, из керосинов и дизельного топлива — нафтеновые кислоты.

Кислотно-щелочная обработка дистиллятов удаляет из них непредельные и ароматические углеводороды, а также смолы. Заключается она в обработке продукта сначала серной кислотой, затем — водным раствором щелочи.

Депарафинизация используется для понижения температуры застывания дизельных топлив и заключается в их обработке раствором карбамида.

Гидроочистка применяется для удаления из сернистых соединений из топлив. Для этого в присутствии катализатора используют водород, который вытесняет из дистиллятов серу в виде сероводорода.

Ингибирование применяют для подавления реакций окисления и полимеризации непредельных углеводородов в бензинах термического крекинга путем введения специальных добавок.

Смазочные масла очищают селективными растворителями, которые извлекают из нефтепродукта определенные компоненты. Для очистки применяют следующие растворители: ацетон, фурфурол, фенол, пропан, бензол, толуол. С их помощью из масел удаляют смолы, асфальтены, ароматику и парафины. Очистка производится в экстракционных колоннах. В результате селективной очистки образуется рафинат (полезные компоненты масел) и экстракт (примеси).

Депарафинизации подвергаются рафинаты селективной очистки посредством разбавления растворителем и последующей фильтрации.

Гидроочистка масел применяется для их стабилизации, снижения коксуемости и содержания серы.

Как видно на рис. 1 на первом месте по добычи энергетических минеральных продуктов находится нефть. Нефть и газ являются одной из основ российской экономики, важнейшим источником экспортных поступлений страны.

На сегодняшний день из нефти производят: жидкое топливо (бензин, керосин, дизельное топливо и топливные масла), газообразное топливо, твердое топливо (нефтяной кокс), машинные масла и смазочные материалы, парафины и церезины, битумы, ароматические соединения, сажа, ацетилен, этилен, нефтяные кислоты и их соли, высшие спирты, пластмассы, моющие средства, взрывчатку, полиэтиленовую пленку, синтетические нитки и ткани (нейлон, капрон), одежду (чулки, шубы, белье, куртки). Нефть используется для приготовления косметики (губная помада, тушь для ресниц, туалетная вода) и парфюмерии. Нефтепродукты идут на изготовление копировальной бумагу, красителей для печатания книг, газет. Асфальт, по которому мы ходим, также изготовляется из нефти. На сегодняшний день одно из самых перспективных направлений в нефтехимии — биохимическая переработка нефтяных углеводородов для получения белковых веществ. Попросту говоря, это попытка создания продуктов питания из нефти.

3.2 Средние выходы продуктов переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах:

Наряду с большим количественным ростом, важной народнохозяйственной задачей нефтеперерабатывающей промышленности в ближайшие годы должно быть резкое улучшение качества бензинов, дизельных топлив, смазочных масел и других нефтепродуктов, а также полное обеспечение промышленности нефтехимического синтеза необходимым и высококачественным сырьем и полупродуктами.

Добыча и переработка нефти — дело непростое. Углубление переработки нефти позволяет выйти на целую гамму синтетических продуктов и материалов — пластмассы, каучуки, шину и др. они являются не только ценными экспортными продуктами, но и создают в ходе переработки сотни тысяч новых рабочих мест.

2. Тетельмин В. В. , Язев В. А. Нефтегазовое дело. Полный курс. — Изд. Дом «Интеллект», 2009. — 800 с.

3. Мстиславская Л. П. , Павлинич М. Ф. , Филиппов В. П. Основы нефтегазового производства. — М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ», 2005. — 276 с.

4. Вержичинская С. В. , Дигуров Н. Г. , Синицин С. А. Химия и технология нефти и газа: учебное пособие. — М., 2007. — 400 с.

5. Гуревич И. Л. Технология переработки нефти и газа, — М., 1972. — 360 с.

6. Александрова В. И. Потребление нефти и ее продуктов (научно-технический журнал). — Изд-во МГГУ, — 2009. — 31 с.

7. Классификация продуктов переработки нефти (научно-технический журнал). — Изд-во МГГУ, — 2009. — 300 с.

Http://westud. ru/work/260836/Osnovnye-etapy-pererabotki-nefti

Большинство людей даже не догадывается, сколько полезных «продуктов» можно получить из одной тонны нефти. Это и бензин, и керосин, дизельное топливо, кокс и смазочные масла.

На самом деле на нефтеперерабатывающих заводах из нефти выделяют от пятнадцати до двадцати различных компонентов. Любой НПЗ «делится» на два блока.

Первый блок производит или выделяет всевозможные компоненты из нефти, а второй блок смешивает их между собой, получая на выходе тот или иной продукт, бензин или дизельное топливо и др.

В производственном блоке, где проходят различные технологические процессы, расположены технологические установки, а в смешивающем блоке стоят резервуары, насосы. Предлагаю кратко познакомиться с основными процессами производства нефтепродуктов.

Первый этап производства носит название «обессоливание». Сырая нефть содержит в своем составе примеси минеральных солей и кислот. Прежде чем проводить с нефтью какие-либо манипуляции, необходимо очистить ее от примесей.

Примеси в нефти, если их не выделять могут вызвать коррозию аппаратуры и ухудшить протекание химических процессов в дальнейшей переработке нефти. После обессоливания нефть, пригодная для следующих процессов, поступает на первичную перегонку.

Принцип процесса перегонки состоит в следующем: обессоленную нефть начинают постепенно нагревать до температуры не более 350 градусов Цельсия. Во время нагрева испаряются углеводороды, которые в свою очередь с использованием специального оборудования «превращаются» в широкие фракции бензина, реактивного топлива, дизельного топлива. В конце процесса перегонки остается мазут.

Далее идет процесс, который называется крекинг или вторичная перегонка. Главная задача этого процесса получить узкие фракции нефти для дальнейшей их переработки. Вторичная перегонка завершает первый этап переработки нефти.

На выходе этого этапа получают узкие бензиновые фракции, из которых производят автомобильный бензин, авиационное топливо и сырье для последующей переработки его в бензол, толуол и т. д.

Сущность процесса реформинга заключается в том, чтобы полученные узкие фракции бензина в процессе крекинга «облагородить», т. е. получить бензин более высокого качества.

А чтобы получить дизельное топливо, которое мы видим на заправках, необходимо дизельные фракции нефти подвергнуть процессу гидроочистки и гидрокрекинга.

Http://l4g. ru/osnovnyie-etapyi-pererabotki-nefti/

Современные процессы переработки нефти направлены на использование богатейшего химического потенциала нефти, обусловленного широким групповым составом углеводородов и гетероатомных соединений. Для получения нужных органических веществ, повышения качества моторных топлив и их очистки от вредных примесей в промышленности нефтяные фракции и индивидуальные углеводороды подвергают термическому (термический крекинг, пиролиз, коксование), термокаталитическому (каталитический крекинг, каталитический риформинг, изомеризация, алкилирование) воздействию и гидрогенизации (гидроочистка и гидрокрекинг).

Извлеченная из скважин сырая нефть содержит попутные газы (50-100 м 3 /т), пластовую воду (200-300 кг/т) и растворенные в воде минеральные соли (10-15 кг/т), которые отрицательно сказываются на транспортировке, хранении и последующей переработке ее. Поэтому, подготовка нефти к переработке обязательно включает следующие операции:

Установки электротермохимического удаления солей и воды или электрообессоливающие установки (ЭЛОУ) используются как на промыслах, так и на нефтеперегонных заводах. В этом методе разрушение нефтяной эмульсии происходит в аппаратах – электродегидрататорах под воздействием переменного тока напряжением 30-45 кВ, что вызывает передвижение и слипание капель воды, содержащих соли, и ее отделение от нефти. На рис.2 представлена принципиальная схема ЭЛОУ.

Обессоливание и обезвоживание нефти увеличивает сроки межремонтной работы установок гонки нефти и снижает расход тепла, а также уменьшает расход реагентов и катализаторов в процессах вторичной переработки нефтепродуктов.

Переработка нефти начинается с ее первичной перегонки. Этот процесс является изобретением технологов-нефтяников и основан на свойстве нефти. Нефть – сложная смесь взаимно растворимых углеводородов, имеющих различные температуры начала кипения. В упрощенном виде: чем длиннее молекула углеводорода, тем выше его точка кипения.

Полученные при перегонке с помощью физических процессов нефтепродукты отправляются на другие пределы, в которых используются различные химические реакции. Химические процессы, составляющие основу вторичной переработки, позволяют максимально использовать энергетический и химический потенциал углеводородов. Классификация методов вторичной переработки нефти приведена ниже.

Http://ref. rushkolnik. ru/v97059/

Цель переработки нефти (нефтепереработки) — производство нефтепродуктов, прежде всего, различных топлив (автомобильных, авиационных, печных и т. д.) и сырья для последующей химической переработки.

Первичные процессы Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой ее физическое разделение на фракции.

Подготовка нефти Нефть поступает на НПЗ в подготовленном для транспортировки виде. На заводе она подвергается дополнительной очистке от механических примесей, удалению растворённых лёгких углеводородов (С1-С4) и обезвоживанию на электрообессоливающих установках, депарафинизация, гидроочистка светлых фракций.

Атмосферная перегонка Затем нефть поступает в ректификационные колонны на атмосферную перегонку, где разделяется на несколько фракций: прямогонный бензин (легкую нафту), тяжелую нафту, керосин, дизтопливо, атмосферный газойль и остаток атмосферной перегонки – мазут. Количество получаемых фракций и их качества различаются и лишь условно соответствуют приведенным названиям.

Вакуумная дистилляция Вакуумная дистилляция – процесс отгонки из тяжелых фракций (остатков атмосферной перегонки) продукции пригодной для переработки в моторные топлива, масла, парафины и церезины и другую продукцию нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Остающийся после этого тяжелый остаток называется гудроном. При продувании воздухом из него получают битумы.

Вторичные процессы Целью вторичных процессов является увеличение количества производимого автомобильного топлива, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы

Риформинг Риформингу подвергается тяжелая нафта (лигроин), вторая из фракций атмосферной перегонки. В результате риформинга лигроин обогащается ароматическими соединениями и его октановое число повышается примерно до 70. Полученный продукт (риформат) используется как компонент для производства авто-бензинов и как сырье для извлечения ароматических углеводородов.

Каталитический крекинг Сырьем для каталитического крекинга служат атмосферный и легкий вакуумный газойль, задачей процесса является расщепление молекул тяжелых углеводородов, что позволило бы использовать их для выпуска топлива. В процессе крекинга выделяется большое количество сжиженных газов, которые разделяются на отдельные фракции и по большей части используются в третичных технологических процессах на самом НПЗ. Основными продуктами крекинга являются пентан-гексановая фракция (т. н. газовый бензин) и нафта крекинга, которые используются как компоненты автобензина. Остаток крекинга является компонентом мазута.

Гидрокрекинг Гидрокрекинг – процесс расщепления молекул углеводородов в избытке водорода. Сырьем гидрокрекинга является тяжелый вакуумный газойль (средняя фракция вакуумной дистилляции). Главным источником водорода служит газ риформинга. Основными продуктами гидрокрекинга являются дизельное топливо и т. н. бензин гидрокрекинга (компонент автобензина).

Коксование Процесс получения нефтяного кокса из тяжелых фракций каталитического крекинга.

Получается путём перегонки нефти, гидрокрекингом и, при необходимости дальнейшей ароматизации – каталитическим крекингом и риформингом. Для специальных бензинов характерна дополнительная очистка от нежелательных компонентов и смешение с полезными добавками.

Известны особые случаи, когда для производства бензинов применяется и иное углеводородное сырьё. Возможен отгон бензиновых фракций из смол полукоксования и коксования с дополнительной их очисткой (например в Эстонской ССР бензин производился из горючих сланцев), однако октановое число у таких бензинов всего 65-70 пунктов. Деструктивной гидрогенизацией тех же смол можно получить бензины более высокого качества. Производятся бензины и из синтез-газа (продукт газификации угля, конверсии метана) при помощи синтин-процесса (синтез Фишера – Тропша), продукты такой технологии – синтин и когазины.

«Классическая» технология производства автомобильного бензина на современных НПЗ предполагает его компаудирование (смешение) из нескольких составляющих, главными из которых являются:

• бензин каталитического крекинга (продукт разложения тяжелых фракций первичной перегонки)

• бензин гидрокрекинга (продукт разложения наиболее тяжелых жидких фракций, уцелевших после атмосферной, а затем вакуумной перегонки)

Простейшая схема получения автомобильного бензина включает отбор легких фракций при грубой перегонке нефти кустарным способом (в т. н. «самоварах») с последующим повышением октанового числа введением большого количества присадок («бодяжничество»).

Дизельное топливо – жидкий продукт, использующийся как топливо в дизельном двигателе. Обычно под этим термином понимают топливо, получающееся из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти.

Основной показатель дизельного топлива – это цетановое число (Л-45). Цетановое число характеризует способность топлива к воспламенению в камере сгорания и равно объёмному содержанию цетана в смеси с α-метилнафталином, которое в стандартных условиях ASTM D613 имеет одинаковую воспламеняемость по сравнению с исследованным топливом. Температура вспышки, определённая по ASTM D93, для дизельного топлива должна быть не выше 70 °C. Температура перегонки, определённая по ASTM D86, для дизельного топлива не должна быть ниже 200 и выше 350 °C. Дизельное топливо – более экономичное и экологически чистое, чем бензин [источник?].

Основные потребители дизельного топлива – железнодорожный транспорт, грузовой автотранспорт и сельскохозяйственная техника. Различают так называемое зимнее и летнее дизельное топливо. Основное отличие в температуре предельной фильтруемости ASTM D 6371 и температурах помутнения и застывания ASTM D97, ASTM D2500, указанной в стандартах на это топливо. Производство зимнего топлива обходится дороже, но без предварительного подогрева невозможно использовать летнее топливо при -20 °C, например. Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя.

В последнее время в рамках борьбы за экологию жёстко нормировано содержание серы в дизельном топливе. Под серой здесь понимается содержание сернистых соединений – меркаптанов (R-SH), сульфидов (R-S-R), дисульфидов (R-S-S-R), тиофенов, тиофанов и др., а не элементарная сера как таковая; R – углеводородный радикал. Содержание серы в нефти находится в пределах от 0,15 % (легкие нефти Сибири), 1,5 % (нефть Urals) до 5-7 % (тяжёлые битуминозные нефти); допустимое содержание в судовом топливе – до 1 %, а по последним нормативам Европы и штата Калифорния допустимое содержание серы в дизельном топливе не более 0,001 % (10 ppm). Понижение содержания серы в ДТ, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для дизельных топлив с ультранизким содержанием серы обязательным условием является наличие присадок.

Дизельное топливо занимает третье место после нефти и газа в структуре экспорта России (в денежном выражении). В 2005 году из России было экспортировано 33,8 млн тонн дизельного топлива на сумму 16,2 млрд долл.[1].

Альтернативой дизельному топливу является биодизель и эмульгированное дизельное топливо.

Порядковый номер согласно с принятой ООН системой: 1202, класс – 3.

Октановое число — показатель, характеризующий детонационную стойкость топлив для двигателей внутреннего сгорания. Число равно содержанию (в процентах по объёму) изооктана (2,2,4-триметилпентан) в его смеси с н-гептаном, при котором эта смесь эквивалентна по детонационной стойкости исследуемому топливу в стандартных условиях испытаний.

Изооктан трудно окисляется даже при высоких степенях сжатия, и его детонационная стойкость условно принята за 100 единиц. Сгорание в двигателе н-гептана даже при невысоких степенях сжатия сопровождается детонацией, поэтому его детонационная стойкость принята за 0. Для бензинов с октановым числом выше 100 создана условная шкала, в которой используют изооктан с добавлением различных количеств тетраэтилсвинца.

Цетановое число — характеристика воспламеняемости дизельных топлив, определяющая период задержки воспламенения смеси (промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения). Чем выше цетановое число, тем меньше задержка и тем более спокойно и плавно горит топливная смесь.

Цетановое число численно равно объёмной доле цетана (С16Н34, гексадекана), цетановое число которого принимается за 100, в смеси с α-метилнафталином (цетановое число которого, в свою очередь, равно 0).

Когда дизельное топливо характеризуется такой же воспламеняемостью, определённой на опытном двигателе (ASTM D 613, EN 5165, ISO 5165, ГОСТ 3122), что и модельная смесь этих двух углеводородов, цетановое число данного топлива считается равным % доли цетана в этой смеси. Чем оно больше, тем лучше воспламеняемость смеси при сжатии.

Оптимальную работу стандартных двигателей обеспечивают дизельные топлива с цетановым числом 40-55. При цетановом числе меньше 40 резко возрастает задержка воспламенения (время между началом впрыска и воспламенением топлива) и скорость нарастания давления в камере сгорания, увеличивается износ двигателя. Стандартное топливо характеризуется цетановым числом 40-45, а топливо высшего качества (премиальное) имеет цетановое число 45-50. Согласно российским стандартам, цетановое число летнего и зимнего дизтоплива должно быть не менее 45 единиц. Кроме того, технические условия для зимних сортов с депрессорными присадками разрешают выпуск арктического топлива с цетановым числом не менее 40.

Премиальное дизельное топливо более лёкое, содержит больше лековоспломеняющихся лёгких фракций и поэтому более пригодно для запуска двигателя в холодную погоду, кроме того, отношение водорода к углероду в лёгких фракциях выше, поэтому при сгорании такого дизельного топлива образуется меньше дыма.

При цетановом числе больше 60 снижается полнота сгорания топлива, возрастает дымность выхлопных газов, повышается расход топлива.

В некоторой степени цетановое число зависит от от группового состава топлива (доли парафинов, олефинов, нафтенов, ароматики). Парафины, способные к самовоспламенению при низких температурах, являются полезным компонентом дизельного топлива.

Http://www. oilzaliv. ru/index/1111/148-osnovnye-stadii-pererabotki-nefti. htm

АО Шаньдунский завод горного машиностроения Синьхай ( тикер: 836079) был основан в 1997 году, и он был известным как ООО Яньтайский завод горного машиностроения Синьхай, занимается выполнением проекта по обогащению руд под ключ, включая ислледование и проектирование, изготовление оборудования, закупки оборудования, услуги по управлению и эксплуатации рудника, управление закупки расходных материалов и объединение префессиональных ресурсов. Основные продукты включают:”большой коэффициент выбора флотация облагораживания клеток”. До сих бор Синьхай уже выполнил более 200 проектов по обогащению под ключ и накопил богатый опыт по добыче и обогащению больше 70 видов руд, мы обладаем 20 патентов. На данный момент Синьхай уже открыл оффисы за границей в Судане, Зимбабве, Танзании, Перу и Индонезии, и оборудование уже экспортировалось в более 20 стран.

11 май 2014 . Российская нефтепереработка переживает эпоху технологической революции. Одновременно свои НПЗ модернизируют все ведущие отечественные нефтяные компании, таким образом, серьезные кон курентные преимущества получит тот, кто решит задачу повыше ния глубины и.

20 ноя 2015 . Пенообразование в такой воде лучше, расход стирального порошка, мыла, пенообразователей для пенной флотации угля и обогащения.. электродных процессов, адсорбцию ионов и нейтральных молекул, устойчивость дисперсных систем, смачиваемость, коэффициент трения и др.

Очистка целлюлозы. doc 2 делигинфицирует мертвые пробковые клетки коры, в отличие от щелочного раствора. . Сухие работают при концентрации %, имеют большой расход энергии и при работе происходит разбивание непровара, что приводит к увеличению сорности Мокрый сепаратор соединяет в.

5 Экспериментальные исследования облагораживания макулатуры. 5.1 Лабораторные исследования бумагообразующих свойств макулатуры. 5.1.1 Методика проведения исследований. 5.1.2 Результаты экспериментов. 6.3.2 Расчет флотационной установки для облагораживания макулатурной массы.

Облагораживание является важнейшей стадией переработки макулатуры, от которой зависит качество целлюлозно бумажных волокон и возможность их. Удаление отделившейся от волокон краски производится методом флотации, который основан на увлечении частиц краски пузырьками воздуха.

Способ касается облагораживания печатной макулатуры. Способ включает роспуск макулатурной массы в присутствии H2O2, NaOH, Na2SiO3. После роспуска массу выдерживают в течение 2 х час и осуществляют флотацию в присутствии в качестве ПАВ сульфатного мыла в количестве 2% от массы абс.

Http://kaz. hotelolimporesort. com/2018-04-17/21218.html

Ученым удалось усовершенствовать существующий в природе фермент, который способен разлагать некоторые из наиболее распространённых полимеров, загрязняющих окружающую среду.

Наиболее распространенный пластический материал — PET, или полиэтилен, — который используется при производстве бутылок, в течение сотен лет остается неизменным на свалках. Он крайне медленно распадается под воздействием природных факторов.

Модифицированный фермент, получивший обозначение PETase, начинает разлагать этот полимер в течение нескольких дней. Это может привести к революции в деле утилизации пластмассовых отбросов.

Только в Британии в течение года приобретается около 13 миллиардов пластмассовых бутылок, из которых более 3 миллиардов никогда не утилизируются и оказываются на свалках.

Первоначально этот фермент был обнаружен в Японии. Он является продуктом жизнедеятельности бактерии Ideonella sakaiensis, которая пожирает полиэтилен PET в качестве основного источника энергии.

Японские ученые сообщили в 2016 году, что они обнаружили разновидность этой бактерии на заводе по переработке пластиковых бутылок в портовом городе Сакаи.

«Полимер PET стал появляться в огромных количествах только за последние 50 лет, и это не слишком длительный срок для развития бактерий, которые способны поглощать этот искусственный материал», — говорит профессор Джон Макгиан из Портсмутского университета, который участвовал в исследовании.

PET (полиэтилентерефталат) принадлежит к группе сложных полиэфиров, встречающихся в естественных условиях.

«Они присутствуют в листьях растений, — отмечает профессор. — В течение миллионов лет развились бактерии, которые питаются такими полиэфирами».

Однако обнаружение бактерии, способной перерабатывать именно полиэтилены класса PET, было неожиданностью для биохимиков. Была сформирована международная группа ученых, которые поставили целью определение природы и путей эволюции фермента PETase.

Биохимики создали трехмерную компьютерную модель фермента, применив мощный рентгеновский лазер.

Разобравшись в молекулярной структуре этого фермента, ученые отметили, что эффективность действия PETase можно улучшить, внеся изменения в его поверхностную структуру.

Это указывает на то, что встречающийся в природе фермент не оптимизирован, и что существует возможность его улучшения.

Фермент PETase испытывался также на полимерах класса PEF, основанных на биоматериалах растительного происхождения, но тоже очень медленно распадающихся в естественных условиях.

«Нас поразило то, что этот фермент еще лучше воздействует на полимеры PEF, чем на полимеры PET», — заявил профессор Макгиан.

Сложные полиэфиры, получаемые при переработке нефти, широко используются при производстве пластиковых бутылок и одежды. Существующие методы их утилизации основаны на снижении их качества на каждом этапе переработки. Например, пластиковые бутылки сначала превращаются в волокно, используемое в производстве одежды, затем в производстве ковров, после чего они часто заканчивают свой путь на свалке.

Фермент PETase обращает этот процесс вспять, превращая сложные полиэфиры в более простые молекулы, которые можно использовать заново.

«Такие молекулы могут использоваться при производстве других полимеров, таким образом исключая из процесса нефть… В этом случае мы создаем замкнутый цикл производства и переработки, что необходимо при полной утилизации», — отмечает профессор Макгиан.

Этот фермент еще далек от промышленного использования. Необходимо ускорить его действие — в настоящее время он требует нескольких дней. В случае промышленного использования утилизация с его помощью должна занимать часы, а не дни.

Но профессор Макгиан надеется, что полученные результаты означают начало крупного сдвига в проблеме утилизации пластиковых отходов.

«В настоящее время остро ощущается потребность уменьшения объемов пластиковых отходов, которые заканчивают свой путь на свалках или попадают в окружающую среду, и если нам удастся применить новые методы, то мы получим решение этой проблемы в будущем», — говорит ученый.

Http://rusjev. net/2018/04/18/uchenyie-usovershenstvovali-ferment-blagodarya-kotoromu-razlozhenie-platikovyih-othodov-uskoritsya-do-neskolkih-dney-a-to-i-chasov/

Некоторое количество примесей – частицы песка, глины, кристаллы солей и

Воду. Содержание твердых частиц в неочищенной нефти обычно не превышает

Увеличением продолжительности эксплуатации месторождения возрастает

Обводнение нефтяного пласта и содержание воды в добываемой нефти. В

Некоторых старых скважинах жидкость, получаемая из пласта, содержит 90%

Воды. В нефти, поступающей на переработку, должно быть не более 0,3%

Транспортирование по трубопроводам и переработку, вызывает эрозию

Внутренних поверхностей труб нефтепроводов и образование отложений в

Коэффициента теплопередачи, повышает зольность остатков от перегонки

Нефти (мазутов и гудронов), содействует образованию стойких эмульсий.

Кроме того, в процессе добычи и транспортировки нефти происходит весомая

Бензиновые фракции) – примерно до 5% от фракций, выкипающих до 100°С.

Компонентов и чрезмерный износ нефтепроводов и аппаратов переработки,

Нефти, а также применяют специальные герметические резервуары хранения

Нефти. От основного количества воды и твердых частиц нефть освобождают

Осуществляют механическими, химическими и электрическими способами.

Называемых «больших и малых дыханиях» — выброс воздуха, содержащего

Испарения нефти, при заполнении пустого резервуара или незначительные по

Объему выбросы, вызываемые колебаниями уровня в резервуаре и изменениями

Плотности при перепаде температур. Устранение потерь дыхания резервуаров

Осуществляют посредством их герметизации и применения дышащих крышек,

Дышащих баллонов, и др. Суть применяемых дышащих аппаратов заключается в

Их способности изменять объем под давлением вытесняемой из резервуара

Воздушной смеси. Таким образом дыхательные аппараты увеличивают или

Уменьшают объем резервуара сохраняя на время вытесненную из резервуара

Воздушную смесь. Такие аппараты применяют для сокращений потерь при

Нефть подвергают стабилизации, т. е. удалению низкомолекулярных углеродов

(метана, этана и пропана), а также сероводорода на промыслах или на

Друг от друга физико-химическими и товарными свойствами. Так, бензиновые

Ароматических, нафтеновых или изопарафиновых углеводородов и поэтому

Имеют высокие октановые числа, тогда как бензиновые фракции других

Нефтей содержат в значительных количествах парафиновые углеводороды и

Имеют очень низкие октановые числа. Важное значение в дальнейшей

Транспортировки, сбора и хранения с целью недопущения потери ценных

Месторождения с большим числом нефтяных пластов весомо осложняет

Нефтепромысловое хозяйство и требует больших капиталовложений. Поэтому

Близкие по физико-химическим и товарным свойствам нефти на промыслах

Нефтепродуктов определяется физико-химическими свойствами нефти, уровнем

Технологии нефтеперерабатывающего завода и настоящей потребности

Хозяйств в товарных нефтепродуктах. Различают три основных варианта

Котельные топлива. Топливный вариант переработки отличается наименьшим

Бензинов, зимних и летних дизельных топлив и топлив для реактивных

Вторичной переработки, при котором из тяжелых нефтяных фракций и остатка

— гудрона получают высококачественные легкие моторные топлива. Сюда

Термические процессы, например коксование. Переработка заводских газов в

Этом случае направлена на увеличение выхода высококачественных бензинов.

При неглубокой переработке нефти предусматривается высокий выход

Получают смазочные масла. Для производства смазочных масел обычно

Подбирают нефти с высоким потенциальным содержанием масляных фракций. В

Этом случае для выработки высококачественных масел требуется минимальное

Очистке избирательными растворителями: фенолом или фурфуролом, чтобы

Удалить часть смолистых веществ и низкоиндексные углеводороды, затем

Проводят депарафинизацию при помощи смесей метилэтилкетона или ацетона с

Толуолом для понижения температуры застывания масла. Заканчивается

Обработка масляных фракций доочисткой отбеливающими глинами. Последние

Технологии получения масел используют процессы гидроочистки взамен

Селективной очистки и обработки отбеливающими гланами. Таким способом

Выделяют из гудрона путем его деасфальтизации жидким пропаном. При этом

Образуется деасфальт и асфальт. Деасфальт подвергается дальнейшей

Вариантами отличается большим ассортиментом нефтехимической продукции и

В связи с этим наибольшим числом технологических установок и высокими

Капиталовложениями. Нефтеперерабатывающие заводы, строительство которых

Проводилось в последние два десятилетия, направлены на нефтехимическую

Переработку. Нефтехимический вариант переработки нефти представляет

Собой сложное сочетание предприятий, на которых помимо выработки

Высококачественных моторных топлив и масел не только проводится

Подготовка сырья (олефинов, ароматических, нормальных и изопарафиновых

Осуществляются сложнейшие физико-химические процессы, связанные с

Многотоннажным производством азотных удобрений, синтетического каучука,

Пластмасс, синтетических волокон, моющих веществ, жирных кислот, фенола,

Отстаивания в резервуарах на холоду или при подогреве. Окончательно их

Сильно замедляет или даже препятствует обезвоживанию нефти. В общем

Случае эмульсия есть система из двух взаимно нерастворимых жидкостей, в

Которых одна распределена в другой во взвешенном состоянии в виде

Мельчайших капель. Существуют два типа нефтяных эмульсий: нефть в воде,

Или гидрофильная эмульсия, и вода в нефти, или гидрофобная эмульсия.

Чаще встречается гидрофобный тип нефтяных эмульсий. Образованию сойкой

Эмульсии предшествуют понижение поверхностного натяжения на границе

Адсорбционного слоя. Такие слои образуют третьи вещества — эмульгаторы.

К гидрофильным эмульгаторам относятся щелочные мыла, желатин, крахмал.

Расслаивание воды и нефти происходит вследствие разности плотностей

Компонентов эмульсии. Процесс ускоряется нагреванием до 120-160°С под

Воздействием центробежных сил. В промышленности применяется редко,

Обычно сериями центрифуг с числом оборотов от 3500 до 50000 в мин., при

Вытеснением действующего эмульгатора веществом с большей поверхностной

Активностью, б) образованием эмульсий противоположного типа (инверсия

Ваз) и в) растворением (разрушением) адсорбционной пленки в результате

Ее химической реакции с вводимым в систему деэмульгатором. Химический

Сталкиваясь друг с другом, что приводит к их объединению, укрупнению и

Электродегидраторами (ЭЛОУ — электроочистительные установки), с рабочим

Напряжением до 33000В при давлении 8-10 ат, применяют группами по 6 — 8

Шт. с производительностью 250 — 500 т нефти в сутки каждая. В сочетании

С химическим методом этот метод имеет наибольшее распространение в

Ароматических углеводов, различных по молекулярному весу и температуре

Азотистые органические соединения. Для производства многочисленных

Продуктов различного назначения и со специфическими свойствами применяют

Методы разделения нефти на фракции и группы углеводородов, а также

Изменения ее химического состава. Различают первичные и вторичные методы

Используются ее потенциальные возможности по ассортименту, количеству и

Нефтепродуктов, предназначенные для изменения ее химического состава

Путем термического и каталитического воздействия. При помощи этих

Методов удается получить нефтепродукты заданного качества и в больших

Испарением. При перегонке с однократным испарением нефть нагревают до

Определенной температуры и отбирают все фракции, перешедшие в паровую

Фазу. Перегонка нефти с многократным испарением производится с поэтапным

Соответствующей температурой перехода в паровую фазу. Перегонку нефти с

Постепенным испарением в основном применяют в лабораторной практике для

Отличается от других методов перегонки нефти низкой производительностью.

Образовавшиеся в процессе перегонки нефти паровая и жидкая фазы

Какого-либо подогревателя до заранее заданной температуры. По мере

Повышения температуры образуется все больше паров, которые находятся в

Равновесии с жидкой фазой, и при заданной температуре парожидкостная

Смесь покидает подогреватель и поступает в адиабатический испаритель.

Последний представляет собой пустотелый цилиндр, в котором паровая фаза

Отделяется от жидкой. Температура паровой и жидкой фаз в этом случае

Одна и та же. Четкость разделения нефти на фракции при перегонке с

Однократных процессов перегонки с повышением рабочей температуры на

Бесконечно большое, то такая перегонка является перегонкой с постепенным

Испарением наихудшая по сравнению с перегонкой с многократным и

Постепенным испарением. О плохой четкости разделения при однократном

Испарении нефти можно судить по рис. 1, где изображены кривые разгонки

Фракций 40 — 285°С. На рисунке обозначены линиями 1 — исходная фракция

Фракции жидкой фазы. Из рисунка следует, что температурные пределы

Многократным испарением (рис. 2), то окажется, что температура начала

Кипения фракций при однократном испарении (линия 2 на рисунке) выше, а

Высокой четкости разделения фракций не требуется, то метод однократного

Испарения экономичнее. К тому же при максимально допустимой температуре

Нагрева нефти 350 — 370°С (при более высокой температуре начинается

Разложение углеводородов) больше продуктов переходит в паровую фазу по

Сравнению с многократным или постепенным испарением. Для отбора из нефти

Фракций, выкипающих выше 350 — 370°С, применяют вакуум или водяной пар.

Использование в промышленности принципа перегонки с однократным

Испарением в сочетании с ректификацией паровой и жидкой фаз позволяет

Достигать высокой четкости разделения нефти на фракции, непрерывности

Принципиальная схема для промышленной перегонки нефти приведена на рис.

3. Исходная нефть прокачивается насосом через теплообменники 4, где

Нагревается под действием тепла отходящих нефтяных фракций и поступает в

Нагревается до заданной температуры и входит в испарительную часть

(питательную секцию) ректификационной колонны 2. В процессе нагрева

Часть нефти переходит в паровую фазу, которая при прохождении трубчатой

Печи все время находится в состоянии равновесия с жидкостью. Как только

Нефть в виде парожидкостной смеси выходит из печи и входит в колонну

(где в результате снижения давления дополнительно испаряется часть

Ректификации в верхней части колонны, считая от места ввода сырья. В

Ректификационной колонне размещены ректификационные тарелки, на которых

Осуществляется контакт поднимающихся по колонне паров со стекающей

Верхнего продукта, пройдя конденсатор-холодильник 3, возвращается в

Части колонны под нижнюю тарелку необходимо вводить тепло или какой-либо

Испаряющий агент 5. В результате легкая часть нижнего продукта переходит

В паровую фазу и тем самым создается паровое орошение. Это орошение,

Поднимаясь с самой нижней тарелки и вступая в контакт со стекающей

Концентрации высококипящих компонентов в остатке от перегонки нефти. В

Парциальное давление углеводородов, а следовательно их температура

Кипения. В результате наиболее низкокипящие углеводороды, находящиеся в

Жидкой фазе после однократного испарения, переходят в парообразное

Состояние и вместе с водяным паром поднимаются вверх по колонне. Водяной

Пар проходит всю ректификационную колонну и уходит с верхним продуктом,

Понижая температуру в ней на 10 — 20°С. На практике применяют перегретый

Водяной пар и вводят его в колонну с температурой, равной температуре

Подаваемого сырья или несколько выше (обычно не насыщенный пар при

Природы и условий внизу колонны. Для хорошей ректификации жидкой фазы

Происходит большая экономии тепла, затрачиваемого на производство

Перегретого пара, и снижение расхода воды, идущей на его конденсацию.

Весьма рационально применять инертный газ при перегонке сернистого

Интенсивную коррозию аппаратов. Однако инертный газ не получил широкого

Применения при перегонке нефти из-за громоздкости подогревателей газа и

Конденсаторов парогазовой смеси (низкого коэффициента теплоотдачи) и

Трудности отделения отгоняемого нефтепродукта от газового потока.

Применение открытого водяного пара при перегонке сернистого сырья,

Вакуума и вакуумсоздающей аппаратуры, и, в то же время, избавляет от

Относительное количество, тем ниже температура перегонки. Однако чем

Легче испаряющий агент, тем больше его теряется в процессе перегонки.

— 370°С остается мазут, для перегонки которого необходимо подобрать

Условия, исключающие возможность крекинга и способствующие отбору

Максимального количества дистилляторов. Самым распространенным методом

Выделения фракций из мазута является перегонка в вакууме. Вакуум

Понижает температуру кипения углеводородов и тем самым позволяет при 410

Сопровождается некоторым крекингом углеводородов, но если получаемые

Дистилляторы затем подвергаются вторичным методам переработки, то

Присутствие следов непредельных углеводородов не оказывает существенного

Влияния. При получении масляных дистилляторов разложение их сводят к

Минимуму, повышая расход водяного пара, снижая перепад давления в

Вакуумной колонне и др. Существующие промышленные установки способны

Поддерживать рабочее давление в ректификационных колоннах 20 мм рт. ст.

Компонентов, однако оказываются непригодными, когда из нефтяных фракций

Требуется выделить индивидуальные углеводороды высокой чистоты (96 —

99%), которые служат сырьем для нефтехимической промышленности (бензол,

Перегонки: азеотропная или экстрактивная ректификация. Эти методы

Основаны на введении в систему постороннего вещества увеличивающего

Разницу в летучести разделяемых углеводородов, что позволяет при помощи

Ректификации выделить индивидуальный углеводород высокой чистоты.

Насыщенных паров при данной температуре или температура кипения при

Атмосферном давлении. Таким образом, чем больше разница в температурах

Кипения углеводородов, тем легче разделить их обычной перегонкой. Однако

Использовать специальные виды перегонки, изменяющие летучесть этих

Летучести. Относительная летучесть двух углеводородов (a) определяется

Доли углеводородов в жидкой фазе, p — общее давление в системе. Отсюда

Компонентов при температуре кипящей смеси, и чем ближе она к единице,

Углеводородов третий компонент менее летуч, чем исходные углеводороды,

То его называют растворителем и вводят сверху ректификационной колонны и

Экстрактивной. Растворитель должен иметь достаточно высокую температуру

Кипения, чтобы компоненты, полученные с растворителем в виде одной фазы,

Можно было легко отделить от него при помощи перегонки. Он должен хорошо

Растворять разделяемые компоненты, чтобы не требовалось чрезмерно

Большого отношения растворитель/смесь и не образовывалось двух жидких

Моноциклических ароматических углеводородов в качестве растворителя

Вводят в ректификационную колонну вместе с сырьем и выводят из нее

Азеотропной. В этом случае вводимое вещество образует азеотропную смесь

(азеотропа) с одним или несколькими компонентами разгоняемой смеси.

Уводитель образует азеотропную смесь вследствие молекулярных различий

Метилэтилкетон (МЭК) и другие вещества, образующие азеотропную смесь с

Отгоняемого вещества. Это позволяет получить заметную разницу между

Температурой кипения азеотропа и других компонентов смеси. Уводитель

Должен также легко выделяться из азеотропной смеси. Весьма часто

Разделение бывает более полным, чем этого можно ожидать на основании

Лишь температурной разницы. Это объясняется большим отклонением системы

Температуре отличаются от величин, вычисленных по закону Рауля. Для

Всех остальных компонентов смеси и их концентраций. Для некоторых смесей

В присутствии разделяющего агента подлежащие ректификации компоненты

Из-за их различной растворимости по-разному отклоняются от законов

Идеальных растворов, поэтому их коэффициенты активности различны.

Установлено также, что коэффициент активности каждого компонента

Увеличивается по мере увеличения концентрации от 0 до 100%, однако для

Реальных смесей относительная летучесть равна отношению давления

Имеет подготовка сырья, которое должно выкипать в весьма узких пределах,

Т. е. установке по перегонке с третьим компонентом должна предшествовать

Установка предварительного разделения смеси посредством обычной

Ректификационной установки отбирают наиболее летучий компонент смеси,

Например бензольную головку, затем, повышая температуру перегонки,

Компоненты с более высокой температурой кипения (бензол, толуол и т. д.).

Наиболее высококипящие компоненты смеси остаются в кубе, образовывая

Кубовый остаток. По окончанию процесса ректификации этот остаток

Охлаждают и откачивают. Куб вновь заполняется сырьем и ректификацию

Возобновляют. Периодичностью процесса обусловлены больший расход тепла и

Ректификационная колонна, 3 — конденсатор-холодильник, 4 — аккумулятор,

Принципиальная схема такой установки показана на рис. 5. Сырье через

Теплообменник 1 поступает в подогреватель 2 и далее на разные уровни

Ректификационной колонны 3. Нижние фракции разогревают в кипятильнике 4

И сбрасывают обратно в ректификационную колонну. При этом самая тяжелая

Часть выводится из кипятильника в низ колонны и вместе с жидким осадком

На дальнейшую переработку тяжелых фракций. А легкие фракции сверху в

Конденсатор-холодильник 5, и далее из аккумулятора 6 частично назад в

Колонну для орошения, а частично — в дальнейшую переработку легких

Ректификационные колонны. В первых при ректификации получают два

Получения трех и более продуктов. Они представляют собой последовательно

Соединенные простые колонны, каждая из которых разделяет поступающую в

Отгонная, или отпарная, секция расположена ниже ввода сырья. Тарелка, на

Которую подается сырье для разделения, называется тарелкой питания.

Концентрационная, или укрепляющая, секция расположена над тарелкой

Питания. Целевым продуктом этой секции являются пары ректификата. Для

Нормальной работы ректификационной колоны обязательны подача орошения

Наверх концентрационной секции колонны и ввод тепла (через кипятильник)

Восходящими парами и нисходящей жидкостью (флегмой), ректификационные

Колонны делятся на насадочные, тарельчатые, роторные и др. В зависимости

От давления они делятся на ректификационные колонны высокого давления,

Атмосферные и вакуумные. Первые применяют в процессах стабилизации нефти

И бензина, газофракционирования на установках крекинга и гидрогенизации.

Атмосферные и вакуумные ректификационные колоны в основном применяют при

Цилиндры из различных материалов (обычно из прессованной угольной пыли)

С наружным диаметром от 6 до 70 мм и отношением площади поверхности к

Объему от 500. Насадку помещают насыпом на специальные тарелки — 4 с

Применения насадки является повышение площади соприкосновения флегмы и

Паров для взаимного обогащения. Для правильной работы насадочной колонны

Очень важно равномерное распределение стекающей флегмы и паров по всему

Поперечному сечению колонны. Этому благоприятствует однородность тела

Насадки, максимально возможная скорость восходящего потока паров,

Равномерно распределенные слои насадки и строгая вертикальность колонны.

На практике достигнутое вначале равномерное распределение паров и флегмы

Нарушается, т. к. пар стремится оттеснить жидкость к стенкам колонны и

Перемещаться через центр насадки. В связи с этим насадка и разбивается

На несколько слоев, а тарелки, на которых размещается насадка, имеют

Специальную конструкцию, позволяющую снова равномерно перераспределять

Периодически приходится изымать из колоны с целью очищения от смолистых

Частиц со временем покрывающих насадку и ухудшающих ее смачиваемость, к

Тому же применение насадочных колонн выдвигает очень жесткое требование

Выдержки определенного давления пара и количества поступающей флегмы. В

Случае падения давления пара в колонне происходит ускорение стекания

Флегмы и резкое уменьшение площади соприкосновения пара и жидкости. В

Случае превышения давления пара замедляется стекание флегмы, что

Приводит к ее скоплению в верхних слоях насадки и запиранию паров в

Критический момент, прорыв пара сквозь флегму в верхнюю часть колонны.

Следствием «захлебывания» колонны также является резкое уменьшение

Потоков пара и флегмы применяют вместо насадки большое число тарелок

Спускным трубам 3, причем перегородки 4 поддерживают постоянный уровень

Слоя жидкости на тарелке. Этот уровень позволяет постоянно держать края

Колпаков 2 погруженными во флегму. Перегородки пропускают для стока на

Следующую тарелку лишь избыток поступающей флегмы. Принципом действия

Тарельчатой колонны является взаимное обогащения паров и флегмы за счет

Прохождения под давлением паров снизу вверх сквозь слой флегмы на каждой

Конструкцию тарелок выбирают исходя из конкретных технологических

Интенсивности работы, необходимость изменения внутренней конструкции

Спускается сверху — 5 по неподвижной тарелке и у центра переливается на

Нижележащую вращающуюся тарелку. Под влиянием центробежной силы флегма

Перемещается по вращающейся тарелке вверх до ее периферии и в виде

Сплошной кольцевой пленки переходит на стенки корпуса колонны и дальше —

На низлежащую тарелку. Далее процесс повторяется. Пары движутся сквозь

Флегму противотоком. К тому же большое количество флегмы постоянно

Находится во взвешенном состоянии, что приводит к высокой испаряемости

Самой флегмы. Расстояние между тарелками всего 8 – 10 мм, что позволяет

Строить очень компактную колонну с высоким (свыше 85%) КПД. В колонну

Поддерживается нагревателем — 6. Указанная конструкция очень удобна в

Использовании, практически не требует ремонта и профилактических работ,

Долговечна и не столь чувствительна к изменениям температур и давления

Ректификационных колонн, комбинирующих разные виды колонн и разные типы

Их подключения. Это позволяет корректировать технологический процесс для

Разных условий переработки нефти и получения необходимых дистиллятов.

Могут участвовать разные установки ректификационных колонн. Достигается

Это сменой потоков сырья и промежуточных продуктов, что требует высокой

Магистральности сообщений коллон и установок и возможности компактного и

Продукт, который одновременно служит флегмой для предыдущей колонны

Также иметь различную конструкцию — использовать различный тип тарелок,

Различные нагревательные агенты, технологические условия (давление,

Температурный режим) и др.; и размещение — объединяться конструктивно в

Получения нефтяных фракций, различающихся по температуре кипения без

Термического распада, осуществляют в кубовых или трубчатых установках

Установки отличаются более низкой достаточной температурой перегоняемого

Сырья, меньшим крекингом сырья, и большим КПД. Поэтому на современном

Этапе нефтепереработки трубчатые установки входят в состав всех

Нефтеперерабатывающих заводов и служат поставщиками как товарных

Нефтепродуктов, так и сырья для вторичных процессов (каталитического

Дистилляты — от бензина до вязкого цилиндрового. Остатком перегонки

Вакуумная. В первой колоне из нефти отбирают только бензин, во второй —

Отбензиненая нефть перегоняется до мазута, в третей — мазут до гудрона.

Газосепаратор — 8, частично возвращаясь в качестве оросителя назад в

Колонну. Сбоку колонны отбираются промежуточные фракции, для чего

Служат корректоры температуры и отпарные колонны — 7, где отбираются

Подается в печь —9 , где нагревается до температуры 420°С, и поступает в

Вакуумную колонну —10, работающую при остаточном давлении 40 мм рт. ст.

Водяные пары, газообразные продукты разложения и легкие пары сверху

Несконденсировавшиеся газы отсасываются эжектором —11. Сбоку колонны

Отбирают боковые продукты вакуумной колонны, остаток снизу — гудрон.

Бензины получаемые в колоннах —3 и 6 поступают в стабилизатор —13. Газ

Стабильным бензином из колонны —13. А получаемый сверху колонны —15

Http://www. erudition. ru/referat/printref/id.21297_1.html

Москва, 17 апреля 2018, 21:58 — REGNUM Министерство энергетики России сохраняет свой прогноз по добыче нефти в России в 2018 году. Об этом 17 апреля заявил замглавы ведомства Павел Сорокин.

«Мы сохраняем прогноз по добыче на уровне прошлого года — примерно 546,9 млн тонн» , — приводит его слова RNS.

Как передавало ИА REGNUM, ранее Организация стран — экспортёров нефти (ОПЕК) в своём апрельском докладе понизила прогноз по добыче нефти и конденсата в России в 2018 году по сравнению с 2017 годом на 0,15 млн баррелей в сутки — до 11,02 млн баррелей.

Тем не менее, в ОПЕК считают, что российские поставки нефти имеют хороший потенциал для компенсации снижения добычи на других зрелых месторождениях из-за запуска начальной фазы таких проектов, как Куюмбинское, Чаяндинское и Тагульское.

16 апреля РИА «Новости» со ссылкой на источник сообщило, что Минэкономразвития России понизило свой прогноз по добыче нефти в 2018 году с 547 млн тонн до 545,5 млн тонн.

Эл № ФС77-55029 от 14 августа 2013 года, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор),

ИА № ФС77-51367 от 23 ноября 2012 года, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).

Использование материалов ИА REGNUM в коммерческих целях без письменного разрешения агентства не допускается.

Http://regnum. ru/news/2405501.html

Добытая нефть представляет собой смесь различных углеводов (парафиновых, нафтеновых и ароматических), имеющих различный молекулярный вес и температуру кипения.

Поэтому первичная переработка нефти выполняется на специализированных заводах. Именно на такой нефтеперерабатывающий завод доставляется сырье по трубопроводу, железной дороге либо с помощью морских танкеров. В результате получается авиационный керосин, бензин, мазут, парафин, смазочные масла, а также сырье для нефтехимического производства.

Из сырой нефти в современных условиях может быть получено различное топливо, нефтяные масла, битумы, парафины, керосины, смазки, растворители и прочие нефтепродукты, которые получаются после переработки сырья.

Добытая нефть – углеводородное сырье, которое на месторождении должно пройти долгий этап, до того как из данной смеси будут выделены ценные и важные компоненты, из которых потом получают продукт, пригодный к использованию.

Технология первичной переработки нефти является довольно сложным процессом, который должен начинаться с транспортировки сырья на завод, где оно проходит несколько этапов, а именно:

    подготовительный этап; первичная переработка нефти; вторичная переработка; этап очистки.

Добытое сырье содержит такие примеси, как соль, вода, глина, песок и попутный газ.

У каждого месторождения есть свой срок эксплуатации, который зависит от толщины нефтяного пласта. Наличие в нефти воды и механических примесей очень мешает ее транспортированию по трубопроводам для подачи на переработку. При этом оно может вызвать образование каких-либо отложений в емкостях и теплообменных аппаратах, что существенно усложняет первичный процесс переработки нефти.

Добываемая нефть на первом этапе должна пройти комплексную (механическую) очистку, а уже потом тонкую очистку.

На подготовительном этапе проводится разделение сырья на газ и нефть в специальных сепараторах. Первичная переработка нефти и газа предусматривает отстаивание сырья на холоде в герметичных резервуарах. Также подогрев на определенное время способствует устранению значительного количества твердых частиц и воды. Установка первичной переработки нефти будет эффективно работать, есть сырье дополнительно подвергнуть обезвоживанию, а также обессоливанию на специальном оборудовании.

Иногда нефть в совокупности с водой может образовывать эмульсию, которая трудно растворяется. В ней зачастую мелкие частицы одной составляющей во взвешенном состоянии распределяются в другой.

На практике среди эмульсий можно выделить два основных их вида: нефть в воде (гидрофильная), вода в нефти (гидрофобная).

Первичная переработка нефти не может обходиться без разрушения указанных выше эмульсий. Существует несколько таких способов: химический, механический и электрический.

Химический метод предполагает разрушение с использованием деэмульгаторов (поверхностно-активных веществ). Данные компоненты характеризуются высокой активностью в сравнении с «работающим эмульгатором». Они образуют противоположную эмульсию и могут успешно растворять адсорбционную пленку. Этот способ в основном применяется одновременно с электрическим, при котором с помощью воздействия тока на эмульсию нефти происходит объединение частиц воды, что способствует более быстрому расслоению с нефтью.

Механический способ разрушения подразделяется на отстаивание и центрифугирование. Разница в плотностях элементов эмульсии способствует легкому расслоению воды и нефти при нагревании жидкости до 160 градусов в течение трех часов (не должны допускаться испарения воды). При этом давление обязательно сохраняется на уровне 15 атмосфер.

При центрифугировании эмульсия разделяется с использованием специального оборудования (центрифуг). Количество оборотов должно достигать до 50000 раз в минуту.

Данный этап переработки сырья заключается в разделении его на группы углеводородов и фракции. В процессе перегонки установка первичной переработки нефти получает широкий ассортимент полупродуктов и нефтепродуктов.

В основу данного процесса заложен принцип разности в температурах кипения составляющих добытого сырья. В результате нефть должна быть разложена на фракции: светлые нефтепродукты (мазут) и масло (гудрон).

В процессе получения готового продукта самой важной является именно первичная переработка нефти, схема которой может варьироваться и осуществляться одним из таких способов:

Однократное испарение – в подогревателе нефть прогревается до нужной температуры. В результате данного процесса образуются пары. С достижением необходимой температуры полученная парожидкостная смесь должна поступить в испаритель, который представляет собой цилиндр, где пар уже отделяется от жидкости. Многократное испарение – процесс, который представлен последовательностью однократных испарений с постепенным повышением температуры при нагреве. Постепенное испарение – это перегонка, которая представляет собой незначительное изменение нефти с каждым однократным испарением.

Основным оборудованием при первичной перегонке нефти являются: ректификационные колонны, трубчатые печи и теплообменные аппараты.

Сам процесс перегонки нефти осуществляется в ректификационных колонных. Так, добываемое сырье посредством использования насоса поступает в теплообменник, там прогревается и переходит в трубчатую печь, где уже подогревается до нужной температуры. Потом нефть как парожидкостная смесь поступает в испарительную часть указанной ректификационной колонны. Здесь осуществляется разделение жидкой и паровой фазы (жидкость перемещается вниз, а пар – вверх).

В зависимости от вида осуществляемого процесса (вида испарений) используются следующие типы трубчатых печей: атмосферные (далее – АТ), вакуумные (далее – ВТ) и атмосферно-вакуумные (далее – АВТ). В АТ осуществляется неглубокая переработка, в результате которой получаются керосиновые, бензиновые и дизельные фракции, а также мазут. С использованием установок ВТ происходит углубленная переработка сырья. В результате получаются масляные, газойлевые фракции и гудрон, впоследствии используемые при производстве кокса, смазочных масел и битума. В установках АВТ происходит комбинирование двух способов перегонки нефти.

По результатам определения у нефти ее физико-химических свойств, а также в зависимости от потребностей в готовом продукте, выбирается дальнейший способ деструктивной переработки добываемого сырья. Вторичная переработка – это проведение термического и каталитического воздействия на нефтепродукты, которые получены способом прямой перегонки. Осуществление воздействия на сырье может менять природу содержащихся в нем углеводородов.

Для более полного определения сущности вторичной перегонки нефти необходимо подробнее остановиться на ее основных видах.

Так, первый способ (топливный) используется с целью получения автомобильных бензинов высокого качества, а также различных видов дизельного топлива и сырья для заправки реактивных двигателей. Данный метод предполагает использование меньшего количества технологических установок. Это процесс, в результате которого из нефтяных фракций можно получить моторные масла. К данному виду переработки сырья относится каталитический крекинг и риформинг, гидроочистка, гидрокрекинг и прочие термические процессы.

Результатами топливно-масляной переработки нефти являются асфальт и смазочные масла. В этом случае речь идет о процессах деасфальтизации и экстракции.

Однако самые разнообразные нефтепродукты получаются в процессе проведения нефтехимической переработки. Поэтому здесь используется и наибольшее количество различного технологического оборудования. По результатам такой обработки сырья получаются не только масла и топлива, но и синтетический каучук, азотные удобрения, пластмасса, моющие средства, фенол, спирт, ацетон и другие химикаты.

Подытоживая изложенный в данной статье материал, необходимо отметить, что первичная и вторичная переработка нефти – это обязательные этапы перерабатывающего производства.

Нефтепереработка – достаточно сложный процесс, для проведения которого требуется привлечение специализированного оборудования. Из добытого природного сырья получают множество продуктов – разные типы топлива, битумы, керосины, растворители, смазки, нефтяные масла и другие. Переработка нефти и газа начинается с транспортировки углеводородов на завод. Производственный процесс происходит в несколько этапов, каждый из которых очень важен с технологической точки зрения.

Процесс переработки нефти начинается с ее специализированной подготовки. Это вызвано наличием в природном сырье многочисленных примесей. В нефтеносной залежи содержится песок, соли, вода, грунт, газообразные частицы. Для добычи большого количества продуктов и сохранения месторождения энергоресурса используют воду. Это имеет свои преимущества, но значительно снижает качество полученного материала.

Наличие примесей в составе нефтепродуктов делает невозможной их транспортировку к заводу. Они провоцируют образование налета на теплообменных аппаратах и других емкостях, что значительно снижает их срок службы.

Поэтому добытые материалы подвергаются комплексной очистке – механической и тонкой. На данном этапе производственного процесса происходит разделение полученного сырья на нефть и природный газ. Это происходит при помощи специальных нефтяных сепараторов.

Для очистки сырья в основном его отстаивают в герметических резервуарах. Для активации процесса разделения материал подвергают действию холода или высокой температуры. Электрообессоливающие установки применяются для удаления, содержащихся в сырье, солей.

После первичной очистки получают труднорастворимую эмульсию. Она представляет собой смесь, в которой частички одной жидкости равномерно распределяются во второй. На этом основании выделяют 2 типа эмульсий:

    гидрофильная. Представляет собой смесь, где частицы нефти находятся в воде; гидрофобная. Эмульсия в основном состоит из нефти, где находятся частички воды.

Процесс разрушения эмульсии может происходить механическим, электрическим или химическим способом. Первый метод подразумевает отстаивание жидкости. Это происходит при определенных условиях – подогрев до температуры 120-160 градусов, повышение давления до 8-15 атмосфер. Расслаивание смеси обычно происходит в течение 2-3 часов.

Чтобы процесс разделение эмульсии прошел удачно, необходимо не допускать испарение воды. Также выделение чистой нефти осуществляется при помощи мощных центрифуг. Эмульсия разделяется на фракции при достижении 3,5-50 тысяч оборотов в минуту.

Применение химического метода подразумевает применение специальных поверхностно-активных веществ, называемых деэмульгаторами. Они помогают растворить адсорбционную пленку, в результате чего нефть очищается от частиц воды. Химический метод зачастую применяется совместно с электрическим. Последний способ очистки подразумевает воздействие на эмульсию электрического тока. Он провоцирует объединение частиц воды. В результате он легче удаляются из смеси, что позволяет получить нефть высочайшего качества.

Добыча и переработка нефти происходит в несколько этапов. Особенностью производства различных продуктов из природного сырья считается то, что даже после качественной очистки полученный продукт не подлежит применению по прямому назначению.

Исходный материал характеризуется содержанием различных углеводородов, которые существенно отличаются молекулярным весом и температурой кипения. В его составе присутствуют вещества нафтеновой, ароматической, парафиновой природы. Также в исходном сырье содержатся сернистые, азотистые и кислородные соединения органического типа, которые также должны быть удалены.

Все существующие способы переработки нефти направлены на ее разделение на группы. В процессе производства получают широкий спектр продукции с разными характеристиками.

Первичная переработка природного сырья осуществляется на основании разных температур кипения ее составляющих частей. Для осуществления данного процесса привлекаются специализированные установки, которые позволяют получить различные нефтепродукты – от мазута до гудрона.

Если перерабатывать природное сырье таким способом, не удастся получить материал, готовый к дальнейшему использованию. Первичная перегонка направлена лишь на определение физико-химических свойств нефти. После ее проведения можно определить необходимость осуществления дальнейшей переработки. Также устанавливают тип оборудования, которое необходимо привлечь для выполнения нужных процессов.

Первичная переработка нефти

    однократное испарение; многократное испарение; перегонка с постепенным испарением.

Метод однократного испарения подразумевает переработку нефти при воздействии высокой температуры с заданным значением. В результате образуются пары, которые поступают в специальный аппарат. Его называют испарителем. В данном устройстве цилиндрической формы пары отделяются от жидкостной фракции.

При многократном испарении сырье подвергают обработке, при которой несколько раз осуществляют повышение температуры по заданному алгоритму. Последний способ перегонки является более сложным. Переработка нефти с постепенным испарением подразумевает плавное изменение основных рабочих параметров.

Промышленная переработка нефти осуществляется при помощи нескольких аппаратов.

Трубчатые печи. В свою очередь их также разделяют на несколько видов. Это атмосферные, вакуумные, атмосферно-вакуумные печи. При помощи оборудования первого типа осуществляется неглубокая переработка нефтепродуктов, что позволяет получить мазут, бензиновые, керосиновые и дизельные фракции. В вакуумных печах в результате более эффективной работы сырье разделяют на:

Полученные продукты полностью подходят для производства кокса, битума, смазочных материалов.

Ректификационные колонны. Процесс переработки нефтяного сырья при помощи данного оборудования подразумевает ее нагревание в змеевике до температуры 320 градусов. После этого смесь поступает в промежуточные уровни ректификационной колонны. В среднем она имеет 30-60 желобов, каждый из которых размещен с определенным интервалом и оснащен ванной с жидкостью. Благодаря этому пары стекают вниз в виде капель, поскольку образуется конденсат.

После определения свойств нефти, в зависимости от потребности в определенном конечном продукте, выбирается тип вторичной перегонки. В основном она заключается в термически-каталитическом воздействии на исходное сырье. Глубокая переработка нефти может происходить при помощи нескольких методов.

Топливный. Применение данного способа вторичной перегонки позволяет получить ряд высококачественных продуктов – автомобильных бензинов, дизельных, реактивных, котельных топлив. Для осуществления переработки не нужно привлекать много оборудования. В результате применения данного метода из тяжелых фракций сырья и осадка получают готовый продукт. К топливному методу перегонки относят:

Топливно-масляный. В результате применения данного метода перегонки получают не только различные топлива, но и асфальт, смазочные масла. Это осуществляется при помощи метода экстракции, деасфальтизации.

Нефтехимический. В результате применения данного метода с привлечением высокотехнологичного оборудования получают большое количество продукции. Это не только топливо, масла, а и пластмассы, каучук, удобрения, ацетон, спирт и многое другое.

Как из нефти и газа получаются окружающие нас предметы — доступно и понятно

Данный метод считается более всего распространенным. С его помощью осуществляется переработка сернистой или высокосернистой нефти. Гидроочистка позволяет существенно повысить качество получаемых видов топлива. Из них удаляют различные добавки – сернистые, азотистые, кислородные соединения. Обработка материала происходит на специальных катализаторах в водородной среде. При этом температура в оборудовании достигает показателей 300-400 градусов, а давление – 2-4 Мпа.

В результате перегонки, содержащиеся в сырье, органические соединения разлагаются при взаимодействии с водородом, циркулирующем внутри аппарата. В итоге образуется аммиак, сероводород, которые удаляются из катализатора. Гидроочистка позволяет переработать 95-99% сырья.

Перегонка осуществляется при помощи цеолитсодержащих катализаторов при температуре 550 градусов. Крекинг считается очень эффективным методом переработки подготовленного сырья. С его помощью из мазутных фракций можно получить высокооктановый автомобильный бензин. Выход чистого продукта в данном случае составляет 40-60%. Также получают жидкий газ (10-15% от исходного объема).

Риформинг осуществляется при помощи алюмоплатинового катализатора при температуре 500 градусов и давлении 1-4 Мпа. При этом внутри оборудования присутствует водородная среда. Данный метод применяется для превращения нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические. Это позволяет существенно повысить октановое число производимой продукции. При использовании каталитического риформинга выход чистого материала составляет 73-90% от залученного сырья.

Позволяет получить жидкостное топливо при воздействии высокого давления (280 атмосфер) и температуры (450 градусов). Также данный процесс происходит с применением сильных катализаторов – оксидов молибдена.

Если гидрокрекинг сочетать с другими методами переработки природного сырья, выход чистых продуктов в виде бензина и реактивного топлива составляет 75-80%. При применении качественных катализаторов их регенерация может не проводиться 2-3 года.

Экстракция подразумевает разделение подготовленного сырья на нужные фракции при помощи растворителей. В дальнейшем производится депарафинизация. Она позволяет существенно снизить температуру застывания масла. Также для получения продукции высокого качества ее подвергают гидроочистке. В результате проведения экстракции можно получить дистдизельное топливо. Также с помощью данной методики производят извлечение ароматических углеводородов из подготовленного сырья.

Деасфальтизация необходима для того, чтобы из конечных продуктов дестиляции нефтяного сырья получить смолисто-асфальтеновые соединения. Образовавшиеся вещества активно применяются для производства битума, в качестве катализаторов для осуществления других методов переработки.

Переработка природного сырья после первичной перегонки может осуществляться и другими способами.

Алкилирование. После переработки подготовленных материалов получают высококачественные компоненты для бензина. Метод основан на химическом взаимодействии олефиновых и парафиновых углеводородов, в результате чего получают высококипящий парафиновый углеводород.

Изомеризация. Применение данного метода позволяет получить из низкооктановых парафиновых углеводородов вещество с более высоким октановым числом.

Полимеризация. Позволяет осуществить превращение бутиленов и пропилена в олигомерные соединения. В результате получают материалы для производства бензинов и для проведения различных нефтехимических процессов.

Коксование. Применяется для производства нефтяного кокса из тяжелых фракций, получаемых после перегонки нефти.

Нефтеперерабатывающая отрасль относится к перспективным и развивающимся. Производственный процесс все время усовершенствуется за счет введения нового оборудования и методик.

Нефть вполне заслуженно называют «черным золотом», и за многие столетия человечество научилось из этого сырья производить самую разнообразную продукцию, использующуюся в различных сферах человеческой жизнедеятельности. Мы расскажем об основных этапах переработки нефти и продуктах, получаемых из нее.

Нефть, полученная из скважины, представляет не большую ценность, ведь чтобы получить тот же бензин или керосин, ей придется пройти сложный и длительный процесс очистки и обработки.

Полученное из нефтяных месторождений сырье нельзя сразу отправлять на переработку, т. к. в нем слишком много различных примесей: воды, соли, газа и т. д. Например, если не очистить нефть от соли, трубы, по которым она будет доставляться, быстро покроются коррозией, что приведет к закупориванию теплообменной аппаратуры. Поэтому на первом этапе нефть всегда очищается от посторонних примесей:

Нефть проходит процесс сепарации, т. е. отделение газа от нефти в специальных установках. Далее в аппаратах-отстойниках из полученной жидкости удаляется вода. Очистка сырой нефти от соли может производиться как с помощью специальных установок комплексной подготовки нефти, так и непосредственно на нефтеперерабатывающем заводе.

Этапы подготовки нефти к переработке

Нефть, прошедшую эти этапы очистки, называют стабильной. Именно она транспортируется на нефтеперерабатывающие заводы для дальнейшей переработки.

Первый в мире завод по переработке нефти был построен именно в России на реке Ухта в 1745 году братьями Чумеловыми. Завод производил керосин и смазочные масла.

На первой стадии переработки сырая нефть разделяется на узкие фракции при помощи высокотемпературной атмосферной или атмосферно-вакуумной перегонки. Этот процесс производится в специальных установках — колоннах. В зависимости от температуры нагрева, из нефти может получаться различная продукция:

Бензин (температура выкипания 150–180 градусов ). Низкооктановый бензин полностью готов уже на стадии первичной переработки. Высокооктановый бензин получают после вторичной переработки. Керосин (температура выкипания 120–315 градусов). Применяется в реактивных и тракторных двигателях, осветительных приборах и в качестве сырья для установок гидроочистки. Дизельное топливо (температура выкипания 180–360 градусов). Используется в качестве топлива или сырья для установок гидроочистки при вторичной переработке. Мазут (температура кипения более 350 градусов). Используется в качестве топлива для котельных или сырья для гидроочистки и термического крекинга при вторичной переработке. Вакуумные дистилляты (температура выкипания порядка 350–500 градусов). Применяются в качестве сырья для каталитического крекинга и гидрокрекинга при вторичной очистке. Гудрон (температура выкипания более 500 градусов). Применяется при производстве битумов и масел, а также в качестве сырья для крекинга при вторичной переработке.

Первичная обработка нефти в ректификационной колонне

Если посмотреть на статистику первичной переработки нефти в России, можно увидеть, что пока перерабатывающая промышленность не может выйти на рекордные показатели, зафиксированные еще во времена СССР, но при этом количество ежегодно перерабатываемого сырья постоянно растет. В 1990 году первичной переработке подверглось 300 млн тонн сырой нефти. В течение 90-х годов эти показатели постоянно падали, а непрерывный рост начался лишь с 2001 года. В 2014 году был зафиксирован пока рекордный показатель в истории современной России — 294 млн тонн.

Правда, без ввода в эксплуатацию новых перерабатывающих установок на значительный рост первичной переработки в дальнейшем надеяться не стоит. Если в 1990 загрузка перерабатывающих мощностей была на уровне 85%, то в 2014 году перерабатывающие установки работали почти на максимуме — 95% загрузки.

Процесс расщепления углеводородов с длинной цепью на углеводороды с меньшей молекулярной массой. Он подразделяется на два вида:

Термический — происходит путем нагревания нефтяного сырья. Каталитический — происходит путем воздействия на сырье высокой температуры и специальных катализаторов.

Каталитический и термический крекинг

Продуктами крекинга являются : бензин, котельное и моторное топливо, масла, кокс, газойли, этилен и ацетилен.

В отличие от крекинга, молекулы углеводорода при риформинге не расщепляются, а преобразуются. Сам процесс производится в специальных нагревательных печах с несколькими реакторами при температуре 350–5200 градусов. Через реакторы печи пропускается водород, а сырая нефть проходит через них в реакционную камеру, в которой находятся катализаторы (иридий, германий, рений, различные вещества, содержащие платину), которые приводят к химической реакции. Из этой камеры нефть попадает в специальную колонну, где и разделяется на готовые продукты.

В результате риформинга получается высокооктановый автомобильный и авиационный бензин, сухой газ, а также водород.

В этом случае тяжелые фракции нефти, получаемые в результате атмосферной и вакуумной перегонки, нагреваются в реакторе без доступа кислорода, в результате чего и получается кокс.

В результате этого процесса нефтяные фракции нагреваются в газогенераторах или ретортных печах. Полученный газ и газовые смолы перерабатываются для получения бензола, нафталина, толуола. При дальнейшей переработке из полученного в результате пиролиза газа производят синтетический каучук и спирт.

Это переработка нефтяных высококипящих фракций путем воздействия водорода при помощи высоких температур (250–420 градусов), давления (2,5–32 МПа) и различных катализаторов.

Все гидрогенизационные процессы можно разделить на три вида в зависимости от изменяющихся в результате молекул:

Гидроочистка: изменений в молекулярной структуре сырья практически не происходит. Гидрооблагораживание: изменяется около 10% молекулярной структуры сырья. Гидрокрекинг: изменяется молекулярная структура более 50% сырья.

Http://interesnienovosti1.ru/neft/obrabotka-nefti-etapy. html

Добавить комментарий