Добываемая на промыслах нефть, помимо растворенных в ней газов, содержит некоторое количество примесей – частицы песка, глины, кристаллы солей и воду. Содержание твердых частиц в неочищенной нефти обычно не превышает 1,5%, а количество воды может изменяться в широких пределах. С 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% воды. Присутствие в нефти механических примесей затрудняет ее транспортирование по трубопроводам и переработку, вызывает эрозию внутренних поверхностей труб нефтепроводов и образование отложений в теплообменниках, печах и холодильниках, что приводит к снижению коэффициента теплопередачи, повышает зольность остатков от перегонки нефти, содействует образованию стойких эмульсий. Кроме того, в процессе добычи и транспортировки нефти происходит весомая потеря легких компонентов нефти – примерно до 5% от фракций, выкипающих до 100°С.
С целью понижения затрат на переработку нефти, вызванных потерей легких компонентов и чрезмерный износ нефтепроводов и аппаратов переработки, добываемая нефть подвергается предварительной обработке.
Для сокращения потерь легких компонентов осуществляют стабилизацию нефти, а также применяют специальные герметические резервуары хранения нефти. От основного количества воды и твердых частиц нефть освобождают путем отстаивания в резервуарах. Разрушение нефтяных эмульсий осуществляют механическими, химическими и электрическими способами. Важным моментом является процесс сортировки и смешения нефти.
От основного количества воды и твердых частиц нефти освобождают путем отстаивания в резервуарах на холоде или при подогреве. Окончательно их обезвоживают и обессоливают на специальных установках.
Однако вода и нефть часто образуют трудно разделимую эмульсию, что 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, и вода в нефти. Чаще встречается гидрофобный тип нефтяных эмульсий. Образованию стойкой эмульсии предшествуют понижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз и создание вокруг частиц дисперсной фазы прочного адсорбционного слоя. Такие слои образуют третьи вещества – эмульгаторы. К гидрофильным эмульгаторам относятся щелочные мыла, желатин, крахмал. Гидрофобными являются хорошо растворимые в нефтепродуктах щелочноземельные соли органических кислот, смолы, а также мелкодисперсные частицы сажи, глины, окислов металлов и т. п., легче смачиваемые нефтью чем водой.
Отстаивание – применяется к свежим, легко разрушимым эмульсиям. Расслаивание воды и нефти происходит вследствие разности плотностей компонентов эмульсии. Процесс ускоряется нагреванием до 120-160°С под давлением 8-15 ат. в течение 2-3 ч, не допуская испарения воды.
Центрифугирование – отделение механических примесей нефти под воздействием центробежных сил. В промышленности применяется редко, обычно сериями центрифуг с числом оборотов от 3500 до 50000 в мин., при производительности 15 – 45 м 3 смесь и не образовывалось двух жидких фаз на тарелке. При экстрактивной ректификации моноциклических ароматических углеводородов в качестве растворителя применяют фенол, крезолы, фурфурол, анилин и алкилфталаты.
Если добавляемое вещество более летуче, чем исходные компоненты, то его вводят в ректификационную колонну вместе с сырьем и выводят из нее вместе с парами верхнего продукта. Такую ректификацию называют азеотропной. В этом случае вводимое вещество образует азеотропную смесь с одним из компонентов сырья. Это вещество называют уводителем.
Последний должен обеспечивать образование постоянно кипящей смеси с одним или несколькими компонентами разгоняемой смеси. Уводитель образует азеотропную смесь вследствие молекулярных различий между компонентами смеси.
При азеотропной ректификации моноциклических ароматических углеводородов в качестве уводителей применяют метиловый и этиловый спирты, метилэтилкетон и другие вещества, образующие азеотропную смесь с парафино-нафтеновыми углеводородами разделяемой смеси.
Уводитель должен иметь температуру кипения близкую к температуре кипения 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 от идеальной.
Важное значение в осуществлении экстрактивной и азеотропной ректификаций 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 ректификации.
Ректификация простых и сложных смесей осуществляется в колоннах периодического или непрерывного действия.
Колонны периодического действия применяют на установках малой производительности при необходимости отбора большого числа фракций и высокой четкости разделения. Классическая схема такой установки указана на рис. 2. Сырье поступает в перегонный куб 1 на высоту около 2 мин. Флегма 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 КПД. В колонну вводится подогретое сырье, необходимая температура которого 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 исходных компонентов.
В промышленности наиболее часто применяются сложные установки 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.
В зависимости от направления переработки нефти в процессе ректификации 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 ресурсосберегающего перенаправления потоков.
Последовательное, где с каждой последующей колоны снимают более тяжелый продукт, который одновременно служит флегмой для предыдущей колонны (рис.;
Навесной, где к основной колонне пристроены вспомогательные, куда поступают дистилляторы отобранные с разных уровней основной колонны и проходят дополнительную очистку. Остаток вспомогательных колонн сбрасывают назад в основную. Возможно взаимное подключение вспомогательных колонн, использование выходного продукта одной вспомогательной колонны в качестве флегмы для другой и др. Вспомогательные колонны могут также иметь различную конструкцию – использовать различный тип тарелок, различные нагревательные агенты, технологические условия и др.; и размещение – объединяться конструктивно в одну, надстраиваться над основной, располагаться вокруг основной колонны, помещаться внутри основной колонны;
Процесс первичной переработки нефти, с целью получения нефтяных фракций, различающихся по температуре кипения без термического распада, осуществляют в кубовых или трубчатых установках при атмосферном и повышенном давлениях или в вакууме. Трубчатые 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.
В зависимости от давления в ректификационных колоннах трубчатые установки подразделяются на атмосферные. Вакуумные и атмосферно-вакуумные.
Однократного испарения – на одной ректификационной колонне получает все дистилляты – от бензина до вязкого цилиндрового. Остатком перегонки является гудрон.
Двукратного испарения – сначала при атмосферном давлении нефть перегоняется до мазута, который потом перегоняется в вакууме до получения в остатке гудрона. Эти процессы идут в двух колоннах.
Трехкратного испарения – используются две атмосферные колонны и одна вакуумная. В первой колоне из нефти отбирают только бензин, во второй – отбензиненая нефть перегоняется до мазута, в третей – мазут до гудрона.
Четырехкратного испарения – установка с доиспарительной вакуумной колонной для гудрона в концевой части.
Широкое распространение нашла комбинация ЭЛОУ-АВТ-комплекс вторичной переработки. Технологическая схема комбинированной установки ЭЛОУ-АВТ приведена на рис. 9. Подогретая в теплообменниках – 1 нефть с температурой 120-140°С поступает в комплекс дегидраторов – 2, где подвергается термохимическому и электрообезвоживанию и обессоливанию в присутствии воды, деэмульгатора и щелочи. Подготовленная таким образом нефть снова дополнительно подогревается в теплообменниках и с температурой 220°С поступает в колонну – 3. Сверху этой колонны отбирается фракция легкого бензина и выводится через теплообменник и сепаратор – 4, откуда частично изымается для орошения колонны. Остаток снизу колонны подается в печь – 5, где нагревается до 330°С, и поступает в качестве дополнительной горячей струи в колонну – 3 и как сырье в колонну – 6. Сверху колонны – 6 отбирается тяжелый бензин и выводится через теплообменник и 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 фракции 140-240°С, 240-300°С, 300-350°С. Мазут снизу колонны – 6 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 колонны поступают в барометрический конденсатор -12, 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 из газосепараторов -4, 8 и 14 подается в абсорбер -15, орошаемый стабильным бензином из колонны -13. А получаемый сверху колонны -15 сухой газ сбрасывается к форсункам печей.
Http://studwood. ru/1669702/tovarovedenie/pervichnaya_pererabotka_nefti
Сырая нефть представляет собой сложную смесь углеводородов и других соединений. В таком виде она мало используется. Сначала ее перерабатывают в другие продукты, которые имеют практическое применение. Поэтому сырую нефть транспортируют танкерами или с помощью трубопроводов к нефтеперерабатывающим заводам.
Переработка нефти включает целый ряд физических и химических процессов: фракционную перегонку, крекинг, риформинг и очистку от серы.
Сырую нефть разделяют на множество составных частей, подвергая ее простой, фракционной и вакуумной перегонке. Характер этих процессов, а также число и состав получаемых фракций нефти зависят от состава сырой нефти и от требований, предъявляемых к различным ее фракциям.
Из сырой нефти прежде всего удаляют растворенные в ней примеси газов, подвергая ее простой перегонке. Затем нефть подвергают Первичной перегонке, в результате чего ее разделяют на газовую, легкую и среднюю фракции и мазут. Дальнейшая фракционная перегонка легкой и средней фракций, а также вакуумная перегонка мазута приводит к образованию большого числа фракций. В табл. 4 указаны диапазоны температур кипения и состав различных фракций нефти, а на рис. 5 изображена схема устройства первичной дистилляционной (ректификационной) колонны для перегонки нефти. Перейдем теперь к описанию свойств отдельных фракций нефти.
Газовая фракция. Газы, получаемые при переработке нефти, представляют собой простейшие неразветвленные алканы: этан, пропан и бутаны. Эта фракция имеет промышленное название нефтезаводской (нефтяной) газ. Ее удаляют из сырой нефти до того, как подвергнуть ее первичной перегонке, или же выделяют из бензиновой фракции после первичной перегонки. Нефтезаводской газ используют в качестве газообразного горючего или же подвергают его сжижению под давлением, чтобы получить сжиженный нефтяной газ. Последний поступает в продажу в качестве жидкого топлива или используется как сырье для получения этилена на крекинг-установках.
Бензиновая фракция. Эта фракция используется для получения различных сортов моторного топлива. Она представляет собой смесь различных углеводородов, в том числе неразветвленных и разветвленных алканов. Особенности горения неразветвленных алканов не идеально соответствуют двигателям внутреннего сгорания. Поэтому бензиновую фракцию нередко подвергают термическому риформингу, чтобы превратить неразветвленные молекулы в разветвленные. Перед употреблением эту фракцию обычно смешивают с разветвленными алканами, циклоалканами и ароматическими соединениями, получаемыми из других фракций путем каталитического крекинга либо риформинга.
Качество бензина как моторного топлива определяется его октановым числом. Оно указывает процентное объемное содержание 2,2,4-триметилпентана (изооктана) в смеси 2,2,4-триметилпентана и гептана (алкан с неразветвленной цепью), которая обладает такими же детонационными характеристиками горения, как и испытуемый бензин.
Плохое моторное топливо имеет нулевое октановое число, а хорошее топливо-октановое число 100. Октановое число бензиновой фракции, получаемой из сырой нефти, обычно не превышает 60. Характеристики горения бензина улучшаются при добавлении в него антидетонаторной присадки, в качестве которой используется тетраэтилсвинец(IV), Рb(С2Н5)4. Тетраэтилсвинец представляет собой бесцветную жидкость, которую получают при нагревании хлороэтана со сплавом натрия и свинца:
При горении бензина, содержащего эту присадку, образуются частицы свинца и оксида свинца(II). Они замедляют определенные стадии горения бензинового топлива и тем самым препятствуют его детонации. Вместе с тетраэтилсвинцом в бензин добавляют еще 1,2-дибромоэтан. Он реагирует со свинцом и свинцом(II), образуя бромид свинца(II). Поскольку бромид свинца(II) представляет собой летучее соединение, он удаляется из автомобильного двигателя с выхлопными газами.
Лигроин (нафта). Эту фракцию перегонки нефти получают в промежутке между бензиновой и керосиновой фракциями. Она состоит преимущественно из алканов (табл. 5).
Лигроин получают также при фракционной перегонке легкой масляной фракции, получаемой из каменноугольной смолы (табл. 3). Лигроин из каменноугольной смолы имеет высокое содержание ароматических углеводородов.
Бльшую часть лигроина, получаемого при перегонке нефти, подвергают риформингу для превращения в бензин. Однако значительная его часть используется как сырье для получения других химических веществ.
Таблица 5 Углеводородный состав лигроиновой фракции типичной ближневосточной нефти
Http://vuzlit. ru/1144307/pererabotka_nefti
Перегонка нефти. Сначала перегонку нефти в промышленности производили по тому же принципу, что и в лабораторном опыте. Нефть нагревали в особых резервуарах — «кубах», выделяющиеся пары отбирали в определённых интервалах температур и конденсировали, получая таким образом бензин, керосин и другие нефтепродукты. Но когда сильно возросла потребность в жидком топливе, такой способ оказался невыгодным, так как он требовал много времени и большого расхода топлива на нагревание нефти, не обеспечивал высокой производительности и достаточно хорошего разделения нефти на отдельные нефтепродукты.
В настоящее время перегонку нефти в промышленности производят на непрерывно действующих так называемых трубчатых установках (рис. 1), отвечающих требованиям современного производства. Установка состоит из двух сооружений — трубчатой печи для нагрева нефти и ректификационной колонны для разделения нефти на отдельные продукты.
Трубчатая печь представляет собой помещение, выложенное внутри огнеупорным кирпичом. Внутри печи расположен многократно изогнутый стальной трубопровод. Печь обогревается горящим мазутом, подаваемым в неё при помощи форсунок. По трубопроводу непрерывно, с помощью насоса, подаётся нефть. В нём она быстро нагревается до 300—325° и в виде смеси жидкости и пара поступает далее в ректификационную колонну.
Ректификационная колонна имеет внутри ряд горизонтальных перегородок с отверстиями — так называемых тарелок. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках. Постепенно охлаждаясь, они сжижаются на тех или иных тарелках в зависимости от температур кипения. Углеводороды, менее летучие, сжижаются уже на первых тарелках, образуя соляровое масло; более летучие углеводороды собираются выше и образуют керосин; ещё выше собирается лигроин; наиболее летучие углеводороды выходят в виде паров из колонны и образуют бензин. Часть бензина подаётся в колонну в виде орошения для охлаждения и конденсации поднимающихся паров. Жидкая часть нефти, поступающей в колонну, стекает по тарелкам вниз, образуя мазут. Чтобы облегчить испарение летучих углеводородов, задерживающихся в мазуте, снизу навстречу стекающему мазуту подают перегретый пар.
Рисунок 1. Схема трубчатой установки для непрерывной перегонки нефти.
Отверстия в тарелках, через которые проходят поднимающиеся кверху пары, имеют небольшие патрубки, покрытые сверху колпачками с зубчатыми краями. Через зазоры, образующиеся в месте соприкосновения колпачка с тарелкой, и проходят вверх пары углеводородов. Пробулькивая через жидкость на тарелке, пары охлаждаются, вследствие чего наименее летучие составные части их сжижаются, а более летучие увлекаются на следующие тарелки. Жидкость, находящаяся на тарелке, нагревается проходящими парами, вследствие чего летучие углеводороды из неё испаряются и поднимаются кверху. Избыток жидкости, собирающейся на тарелке, стекает по переточной трубке на нижерасположенную тарелку, где проходят аналогичные явления. Процессы испарения и конденсации, многократно повторяясь на ряде тарелок, приводят к разделению нефти на нужные продукты.
Http://poznayka. org/s67765t1.html
Нефть как топливо непосредственно почти не применяется, а перерабатывается в товарные нефтепродукты. Для этого ее вначале подвергают фракционированной перегонке.
Вследствие сложности состава нефть перегоняется в широком интервале температур. Путем фракционированной перегонки получают несколько фракций (дистиллятов) с более узкими пределами температуры кипения.
Прежде чем подвергать нефть перегонке, ее освобождают от легко летучих компонентов (нефтяного газа) и воды. Для этого ее из скважин направляют по трубопроводам в газоотделители — стальные вертикальные цилиндры (трапы), где давление снижается до атмосферного. В результате этого из нефти выделяется нефтяной газ. Вода, присутствующая в сырой нефти, содержит значительное количество растворенных солей, песок, глину и другие примеси, которые могут вызвать засорение и значительную коррозию аппаратов. С целью удаления этих примесей нефть длительное время отстаивают в отстойниках, причем вода и нерастворимые примеси, имеющие больший удельный вес, чем нефть, выделяются на дне. В случае, если вода содержится в нефти в виде стойкой эмульсии, то для разрушения эмульсии применяют чаще всего термохимический способ, нагревая нефть до 50—100° и добавляя деэмульгатор нейтрализованный щелочью «черный контакт» (НЧК) — отход от очистки нефтепродуктов серной кислотой. Хорошие результаты дает также электрический способ, при котором нагретую нефть промывают водой для удаления солей из эмульсии, смешивают с НЧК или с раствором NaOH и в тонком слое подвергают действию переменного электрического поля высокого напряжения (30— 45 тыс. в), что приводит к быстрому (за несколько секунд) разрушению эмульсии; однако отделяющаяся при этом вода содержит нефть в виде стойкой эмульсии, которая загрязняет сточные, воды. Лишь применение синтетических деэмульгаторов, получаемых, например, присоединением нескольких молекул окиси этилена к гомологам фенола: позволяет получать сточные воды с очень малым содержанием нефти.
В настоящее время фракционированная перегонка нефти осуществляется в виде непрерывного процесса в так называемых атмосферных трубчатых установках (рис. 95), основными аппаратами которых являются трубчатая печь / и ректификационная колонна 3. В трубчатой печи за счет теплоты, выделяющейся при сжигании нефтяного газа или жидкого котельного топлива, нефть нагревается до достаточно высокой температуры, при. которой, однако, еще не наблюдается разложения (крекинга) углеводородов. В ректификационной колонне смесь паров углеводорода отделяется от неиспарившегося остатка и разделяется на фракции путем ректификации в присутствии перегретого водяного пара при атмосферном давлении.
Трубчатая печь представляет собой камеру из огнеупорного кирпича, внутри которой перевальными стенками отделена внутренняя часть.
Нефть нагревается предварительно в теплообменниках горячими продуктами перегонки до 150—180° и затем подается под давлением 10—12 am внутрь печи. Здесь нефть разделяется на два потока и проходит длинный (до 1000—1500 м) путь по змеевику, состоящему из большого числа соединенных между собой стальных труб 2. Во внутренней части камеры эти трубы обогреваются отходящими топочными газами, а в наружных частях — главным образом за счет лучеиспускания факела горящего топлива. Температура нефти достигает 330—350°, а давление вследствие трения в трубах.
Во внутренней части печи расположен также змеевик для перегрева водяного пара до 400°.
Ректификационная колонна представляет собой вертикальный стальной цилиндр диаметром 4—5 м и высотой 35—40 м, тщательно изолированный снаружи асбестом. Внутри колонны имеется до 40 стальных или чугунных горизонтальных перегородок, называемых тарелками. В каждой тарелке 1 (рис. 96) имеется большое число отверстий, в которых укреплены короткие, направленные вверх трубки, так называемые / патрубки 2, прикрытые сверху колпачками 3, имеющими зубчатый нижний край. Через эти патрубки и колпачки проходят пары нефти, которые поднимаются по колонне снизу вверх. В тарелках укреплены, кроме того, сливные стаканы 4, служащие для стекания жидкости (флегмы) е вышележащей на нижележащую тарелку. Смесь паров и жидкости, выходящая из печи, поступает в нижнюю часть колонны, где эта смесь разделяется. Неиспарившаяся часть нефти стекает вниз, перетекая с одной тарелки на другую. На самую нижнюю тарелку подается из печи перегретый водяной пар, что способствует более полному удалению из мазута летучих веществ. Известно, что при перегонке вещества, не смешивающегося с водой, проводимой с водяным паром, температура его кипения понижается, так как кипение происходит при температуре, при которой давление его паров еще не достигает атмосферного. Часть общего давления, равного атмосферному, приходится в этом случае на долю водяного пара. Помимо этого, пузырьки водяного пара перемешивают жидкость и увеличивают поверхность испарения. Пары летучих углеводородов, поднимаясь вверх и подвергаясь ректификации разделяются на фракции.
Обязательными условиями для проведения процесса ректификации являются:
1) непрерывное поступление в колонну холодной флегмы — орошения, для чего часть конденсата, образовавшегося из прошедших через всю колонну паров фракции наиболее летучих.
Ректификация — наиболее эффективный способ разделения жидких смесей, основанный на многократном чередовании испарения жидкости с конденсацией пара, осуществляемых в одном и том же аппарате — ректификационной колонне.
2) установление хорошего контакта на каждой тарелке между стекающей вниз более холодной флегмой и поднимающимися вверх более горячими парами, в нашем случае — путем пробулькивания паров в виде пузырьков, выходящих между зубцами колпачков, через слой флегмы на тарелке. Благодаря этому пары нагревают флегму, испаряя из нее более летучие углеводороды, и увлекают их вверх на следующие тарелки. В то же время менее летучие углеводороды, содержащиеся в парах, вследствие охлаждения флегмой конденсируются и увлекаются ею на нижележащие тарелки. Таким образом, на каждой тарелке происходит как обмен теплом между парами и конденсатом, так и переход веществ из пара в жидкость и обратно — как бы отдельный процесс перегонки. Из поднимающихся вверх паров на первых тарелках (рис. 95) конденсируются углеводороды с наибольшими температурами кипения, образуя первую фракцию-дистиллят газойля (легкого солярового масла). Выше отделяется следующая фракция, состоящая из более летучих углеводородов — дистиллят реактивного топлива (вместо этой фракции иногда отбирают две фракции: керосиновый и в верхней части колонны еще более низкокипящий лигроиновый дистилляты).
Пары бензина и водяной пар покидают колонну сверху и конденсируются в конденсаторе 4. Смесь бензинового дистиллята с водой разделяется вследствие разности удельных весов в водоотделителе 5 и часть бензина подается насосом 6 на орошение колонны. Остальные дистилляты отводятся по трубам с соответствующих тарелок колонны для дополнительной отгонки более летучих углеводородов с водяным паром в так называемые отпарные секции (на рис. 95 не указаны), состоящие каждая из 6—8 тарелок, причем образующиеся здесь пары вместе с водяным паром поступают обратно в колонну. Дистилляты отдают теплоту нефти в теплообменниках и затем охлаждаются в водяных холодильниках. Производительность подобных установок, считая на нефть, составляет 4000—6000 т в сутки. В настоящее время в нефтяной, а также в химической промышленности вместо выше описанных трубчатых печей начинают применяться трубчатые печи «беспламенного» горения (рис. 97), так как они имеют более высокий коэффициент полезного действия. В них сгорание нефтяного газа, смешанного с воздухом, происходит в многочисленных отверстиях в керамических призмах, образующих стены (панели) в камере. Теплота передается трубам змеевика за счет лучеиспускания раскаленных панелей.
Из мазута большей частью получают смазочные масла путем непрерывной перегонки под уменьшенным давлением и с перегретым водяным паром (что позволяет сильно уменьшить температуру кипения углеводородов и избежать их разложения) на вакуумных трубчатых установках.
Нередко отбирают всего лишь одну фракцию с широким интервалом температур кипения в качестве сырья для каталитического крекинга, а остаток (полугудрон) используется как сырье для термического крекинга, а также в качестве электро – и гидроизолирующего материала в электротехнике и в строительном деле. Обычно атмосферная и вакуумная трубчатые установки объединяются в одно целое — атмосферно-вакуумную трубчатую установку (АВТ), что дает большую экономию топлива.
Http://djht. ru/12toplivo/3.html
Случайный человек, который пройдет мимо нефтеперерабатывающего завода и увидит множество высоких колонн, наверное решит, что это колонны крекинга. Это распространенная ошибка. Большинство этих высоких колонн является в действительности ректификационными колоннами того или иного типа. Колонны крекинга, которые обычно короче и приземистее, будут рассмотрены в одной из следующих глав.
Перегонка нефти является замечательным изобретением технологов-нефтяников, основанным на важной характеристике нефти, описанной в предыдущей главе, а именно, на кривой разгонки. Механизм, который при этом используется, не очень сложен и поэтому не особенно интересен. Однако для полноты изложения мы рассмотрим здесь и эти элементарные веши.
Для начала полезно провести аналогию. Самогонщик из Кентукки использует простой перегонный куб, чтобы отделить светлый продукт от негодного остатка (см. рис. 3.1). После ферментации кислого сусла, то есть когда прошла медленная биохимическая реакция с образованием спирта, смесь нагревают до начала кипения спирта. Светлый продукт испаряется. В виде пара он оказывается легче жидкости. Поэтому он перемещается вверх, отделяется от жидкости и попадает в холодильник, где охлаждается и снова превращается в жидкость (конденсируется). То, что остаётся в кубе, выбрасывают, а то,
Что ушло вверх, разливают в бутылки. Описанный процесс является простой перегонкой.
Если бы самогонщик захотел продать продукт качеством выше среднего, он мог бы пропустить полученную жидкость через второй перегонный куб периодического действия, работающий аналогично первому. Во втором кубе более легкая часть жидкости отделилась бы от некоторого количества неспиртовых примесей, которые в первом кубе были увлечены вверх вместе с более легким погоном. Это произошло из-за того, что самогонщик не мог точно выдержать температуру кипения кислого сусла. Впрочем, возможно, он специально поднял температуру в первом кубе немного выше, чем нужно, чтобы получить как можно больше продукта.
Такой двухступенчатый процесс можно превратить в непрерывный, как это показано на рисунке 3.2. В самом деле, раньше многие промышленные установки для перегонки выглядели именно так.
Ясно, что периодическая перегонка, описанная выше, не годится для переработки 100—200 тыс. баррелей (
16— 32 тыс. м3) сырой нефти в день, тем более что нужно разделить нефть на 5—6 компонентов. Ректификационная колонна позволяет проводить эту операцию постоянно, затрачивая гораздо меньше труда, оборудования и энергии в виде топлива и тепла.
Процесс, происходящий в ректификационной колонне, схематично показан на рисунке 3.3. Внутрь поступает сырая нефть, а наружу выходят углеводородные газы (бутан и более лёгкие газы), бензин, нафта (лигроин), керосин, лёгкий газойль, тяжелый газойль и кубовый остаток.
Чтобы понять, как все происходит внутри колонны, требуется рассмотреть некоторые тонкости. Первый элемент, который необходим для работы колонны — это сырьевой насос, перекачивающий сырую нефть из складского резервуара в систему (см. рис. 3.4). Сначала нефть проходит через печь, в которой нагревается до темпера-
Туры порядка 385°С (750°F). Из предыдущей главы Вы знаете, что при этой температуре, как правило, испаряется больше половины нефти.
Полученная таким образом смесь жидкости и паров подаётся снизу в ректификационную колонну.
Внутри ректификационной колонны находится набор тарелок, в которых проделаны отверстия. Благодаря этим отверстиям нефть может подниматься вверх. Когда смесь пара и жидкости поднимается по колонне, то более плотная и тяжёлая часть отделяется и опускается на дно, а лёгкие пары поднимаются вверх, проходя через тарелки (рис. 3.5).
Отверстия в тарелках снабжены приспособлениями, называемыми барботажными колпачками (рис. 3.6). Они нужны для того, чтобы пары, через та
Релки, барботировали через слой жидкости толщиной около 10 см, находящийся на тарелке. Это пробулькива – ние газа через слой жидкости и составляет суть ректификации: горячие пары (при температуре не ниже 400°С
Рис. 3.6. Барботажные колпачки на тарелке ректификационной колонны
(750°F) проходят через жидкость. При этом тепло передается от паров к жидкости. Соответственно пузырьки пара несколько охлаждаются и часть углеводородов из них переходит в жидкое состояние. По мере переноса тепла от паров к жидкости, температура паров снижается. Так как температура жидкости ниже, некоторые соединения в парах конденсируются (сжижаются).
После того как пары прошли через слой жидкости и потеряли часть более тяжелых углеводородов, они поднимаются к следующей тарелке, где повторяется тот же процесс.
Тем временем количество жидкости на каждой тарелке растет за счет углеводородов, конденсирующихся из паров. Поэтому в колонне устанавливают приспособление, которое называется сливной стакан и позволяет избытку жидкости перетекать вниз на следующую тарелку. Число тарелок должно быть таким, чтобы общее количество продуктов, выходящих из ректификационной колонны, было равным количеству сырой нефти, поступающей внутрь. В действительности, некоторые молекулы несколько раз путешествуют туда и обратно — в виде пара поднимаются на несколько тарелок вверх, затем конденсируются и стекают уже как жидкость на несколько тарелок вниз через сливные стаканы Именно эта про-
Мывка пара жидкостью за счет противотока и обеспечивает четкое разделение фракций. За один проход это было бы невозможно.
На различных уровнях колонны имеются боковые отводы (рис. 3.7) для отбора фракций — более легкие продукты отбираются в верхней части колонны, а тяжелая жидкость выходит внизу.
Несколько дополнительных операций, происходящих вне ректификационной колонны, способствуют более успешному проведению процесса перегонки. Чтобы тяжелые продукты случайно не попали в верхнюю часть колонны вместе с легкими фракциями, пары периодически направляют в холодильник. Вещества, которые конденсируются в холодильнике, снова поступают на одну из расположенных ниже тарелок. Это своего рода орошение ректификационной колонны (рис. 3.8).
И наоборот, некоторое количество легких углеводородов может быть увлечено током жидкости в нижнюю часть колонны вместе с тяжелыми продуктами. Чтобы избежать этого, жидкость, выходящую через боковой отвод, снова пропускают через нагреватель. В результате остатки легких углеводородов отделяются и повторно поступают в ректификационную колонну в виде пара. Этот процесс называется повторным испарением. Преимущество такой схемы заключается в том, что только небольшая часть общего потока сырой нефти должна повторно перерабатываться для дополнительного возвращения продукта. Не нужно снова нагревать всю нефть, что позволяет сэкономить энергию и деньги.
Орошение и повторное испарение могут с тем же успехом использоваться и в средней части колонны, что также способствует эффективному разделению. Повторно испаренная фракция, которая поступает в колонну, вносит туда дополнительное тепло, что помогает легким молекулам отправиться в верхнюю часть колонны. Точно так же орошение предоставляет тяжелым молекулам, которые случайно оказались выше, чем им положено, последний шанс сконденсироваться в жидкость.
Состав некоторых сырых нефтей может быть таким, что на части тарелок в колонне не окажется достаточного количества парожидкостной смеси. В этих случаях орошение и повторное испарение позволяют регулировать потоки так, чтобы процесс ректификации (разделения) мог продолжаться.
. При анализе процесса перегонки нефти принципиально важной характеристикой являются границы кипения фракций. Так называют температуры, при которых продукты перегонки отделяются друг от друга. В частности, температура, при которой продукт (фракция, погон) начинает кипеть, называется точкой начала кипения (ТНК). Температура, при которой 100% данной фракции испарилось, называется точкой выкипания (ТВ) этой фракции. Таким образом, каждая фракция имеет две границы — ТНК и ТВ.
Если мы снова обратимся к диаграмме, изображенной на рисунке 3.3, то легко увидим, что температура выкипания нафты (лигроина) является точкой начала кипения для керосиновой фракции. То есть ТНК и ТВ двух соседних фракций совпадают, по крайней мере, номинально.
Однако ТНК и ТВ могут и не совпадать — это зависит от того, насколько хорошее разделение обеспечивает процесс ректификации. Возможно, рассматривая всю эту систему тарелок и барботажных колпачков, Вы задавали себе вопрос, насколько же хорош результат. Естественно, процесс перегонки неидеален и приводит к появлению, извините за выражение, так называемых хвостов.
Предположим, что мы анализируем нафту (лигроин) и керосин в лаборатории и для каждой из этих фракций получили кривые разгонки — такие, как изображены на рисунке 3.9. Рассмотрите их внимательно, и Вы заметите, что температура выкипания нафты около a
Рисунок 3.10 более наглядно иллюстрирует, что такое хвосты. На этом рисунке изображена зависимость температуры, но на этот раз не от общей объемной доли испарившейся нефти, а от объемной доли нефти, испарившейся именно при этой температуре (для тех, кто знаком с математическим анализом, можно сказать, что это первая производная функции, обратной изображенной на рисунке 3.9).
Хвосты почти всегда появляются при перегонке. Это настолько обычное явление, что считается само собой разумеющимся. Однако чтобы не усложнять себе жизнь, пришли к компромиссу. В качестве границ фракций при 1 перегонке берут так называемые эффективные границы | кипения, то есть температуры, при которых фракции условно считаются разделенными. В дальнейшем, при употреблении термина границы кипения, мы будем иметь в виду эффективные границы.
Http://msd. com. ua/pererabotka-nefti/peregonka-nefti/
Первичная перегонка нефти (прямая гонка) — процесс переработки нефти, основанный на разделении смеси составляющих ее углеводородов методом фракционной разгонки (ректификации) на отдельные дистилляты (фракции) с определенными интервалами температур кипения. Прямой гонке подвергается вся добываемая нефть. В соответствии с назначением получаемых дистиллятов различают три варианта прямой гонки:
—нефтехимический процесс (получение сырья для химического производства).
Процесс прямой гонки проводится в установках трубчатого типа (название — по названию трубчатых печей), которые включают трубчатые печи различного типа, ректификационные и отпарные колонны, теплообменники и холодильники. В зависимости от глубины переработки нефти установки прямой гонки делятся на:
—двухступенчатые (атмосферно-вакуумные АВТ), в которых одна ступень работает при атмосферном давлении, а другая при остаточном давлении 5—1 кПа.
Продуктами прямой гонки на установках AT являются моторные топлива (бензин, авиационный керосин), дизельное топливо и значительное количество остатка — мазута. На установках АВТ на второй ступени подвергается разгонке мазут с образованием смазочных масел и остатка — гудрона, перерабатываемого в битум, пек, нефтяной кокс. Этим на установках АВТ достигается большая глубина переработки нефти, нежели на установках AT. На рис.1.4 представлена технологическая схема установки АВТ, работающей по топливно-масляному варианту.
Нефть из ЭЛОУ последовательно проходит через теплообменники 4, нагреваясь за счет теплоты дистиллятов атмосферной и вакуумной перегонки, и подается насосом под давлением 1,5— 2,0 -10 5 Па в трубчатую печь 1, где нагревается до 350 0 С. Из печи парожидкостная смесь поступает в ректификационную колонну I ступени 3, в которой давление снижается до 0,1 МПа и происходит испарение летучих фракций нефти и отделение их паров от мазута. По высоте колонны в точно определенных интервалах температур отбираются дистилляты, которые поступают в секции отпарной колонны 6 для дополнительного отделения летучих углеводородов, которые вместе с водяным паром возвращаются в колонну 3. Отобранные дистилляты проходят через теплообмен-
1 —трубчатая печь подогрева нефти, 2 — сепаратор газа, 3 — ректификационная колонна атмосферного давления, 4 — теплообменники-конденсаторы, 5 — холодильники, 6,7 — отпарные колонны, 1 — трубчатая печь подогрева мазута, 9-—вакуумная ректификационная колонна. I — бензин, II — лигроин, III — керосин, IV — дизельное топливо, V — газойль, VI — мазут, VII — пар, VIII — веретенное масло, IX — машинное масло, X — легкое цилиндровое масло, XI — тяжелое цилиндровое масло, XII — гудрон, XIII — газы
Ники 4 и после охлаждения в холодильниках 5 отводятся как товарные продукты из установки. Бензиновый дистиллят через теплообменник 4 поступает в сепаратор газа 2 и после отделения газа выводится как товарный продукт, а частично подается на орошение колонны. Образующийся в количестве до 55% мазут из нижней части колонны 3 подается в печь 1 и оттуда в колонну II ступени 9, работающую при остаточном давлении 0,005—0,001 МПа, где разделяется на дистилляты. В нижнюю часть колонн 3 и 9 подается острый пар, что снижает температуру кипения и способствует более полному отделению легких фракций.
Аппаратура, применяемая при прямой гонке нефти и других процессах нефтепереработки, должна обеспечивать нагревание сырья до высоких температур, при которых процесс протекает с достаточной скоростью и достаточно четким разделением получаемых продуктов. Основными аппаратами в этих процессах нефтепереработки являются трубчатые печи и ректификационные колонны.
В трубчатых печах нефть и мазут проходят по трубам, расположенным внутри печи, и нагреваются за счет теплоты сгорания жидкого или газообразного топлива. Печь состоит из двух камер: радиационной, где размещаются горелки и радиантные трубы, воспринимающие теплоту излучения, и конвекционной, в которой расположены трубы, обогреваемые дымовыми газами, выходящими из камеры радиации. Конструкции трубчатых печей весьма разнообразны. Они различаются способом передачи тепла (радиантные, конвекционные, радиантно-конвекционные), способом сжигания топлива (с пламенным и беспламенным горением), расположением труб змеевика. Экономически наиболее эффективным являются печи беспламенного типа с излучающими стенками. Производительность трубчатых печей установок АВТ составляет от 100 до 1000 т/ч при коэффициенте полезного действия (коэффициенте использования теплоты) до 10% . Из многочисленных конструкций ректификационных колонн в установках прямой гонки используются, главным образом, барботажные колпачковые колонны тарельчатого типа. Они содержат от 30 до 60 тарелок прямоточного действия с подвижными клапанами, что обеспечивает динамический режим работы колонны и постоянство скорости паров ректифицируемого продукта.
Состав и выход продуктов прямой гонки зависят от типа процесса и состава перегоняемой нефти. В табл. 1.1 приведен выход дистиллятов прямой гонки нефти по топливно-масляному варианту процесса.
Http://www. kazedu. kz/referat/111082/3
“Укртранснафта” за государственный счет помогает загрузить Кременчугский нефтеперерабатывающий завод. Компания собирается переработать на предприятии порядка полумиллиона тонн нефти, заплатив за это приблизительно в два раза больше, чем берут другие НПЗ. В Минэнерго говорят, что стоимость в этом случае не так важна, ведь полученные нефтепродукты должны перекрыть потребности аграриев в дешевом топливе. Впрочем, эксперты не понимают, каким образом это топливо сможет конкурировать с импортным.
Вчера оператор нефтетранспортной системы Украины компания “Укртранснафта” сообщил в системе раскрытия тендерной информации о подписании 13 июля договора на закупку 560 тыс. т казахской нефти Tengiz у швейцарской Transit. Весь объем будет переработан на Кременчугском НПЗ на давальческих условиях. Согласно сообщению, переработка нефти обойдется в 670 грн/т, а стоимость ее хранения — 1 грн/т в сутки.
Эта нефть обойдется “Укртранснафте” гораздо дороже, чем та, что закупают российские и белорусские НПЗ. Согласно контракту, ее стоимость будет привязана к котировкам марки Brent на Platts на момент закупки минус скидка в $2,8/т на момент ее приобретения. Закупка произойдет в августе. Согласно данным консалтинговой компании “А-95”, нефть марки Brent может стоить в этот период $790-820/т, то есть на $80-100 дороже российской. Напомним, что российские компании отказываются продавать нефть “Укртатнафте” из-за конфликта группы “Приват” с российской “Татнефтью”, владевшей заводом до 2008 года.
Стоимость переработки нефти на Кременчугском НПЗ, указанная в сообщении, также выше рыночной. Так, в конце прошлого года соглашение о переработке давальческой нефти с “Нафтогазом” заключил Лисичанский НПЗ. Тогда в системе раскрытия тендерной информации говорилось, что стоимость переработки составит 288 грн/т. Вчера председатель правления “Укртранснафты” Александр Лазорко отказался комментировать условия переработки. Председатель правления “Укртатнафты” Павел Овчаренко также не стал делать этого. “Условия контракта — конфиденциальная коммерческая информация, и я не могу давать никаких комментариев на эту тему”, — заявил господин Овчаренко.
Директор консалтинговой компании “А-95” Сергей Куюн говорит, что с прошлого года стоимость давальческой переработки не могла существенно подорожать. “Если цена выросла, то только на размер инфляции, а затраты остались практически на том же уровне”, — соглашается с ним директор Института энергетических исследований Дмитрий Марунич. По его оценкам, переработать тонну нефти на давальческих условиях на российских и белорусских НПЗ сегодня стоит $50-70 (400-560 грн/т). Аналитик консалтинговой компании UPECO Александр Сиренко допускает, что стоимость переработки на Кременчугском НПЗ может быть несколько выше, чем на Лисичанском. “У “Укртатнафты” выход светлых нефтепродуктов больше, а технологический процесс несколько сложнее, чем у “Линоса””, — говорит он. Впрочем, господин Куюн отмечает, что разница в цене на переработку в этой связи может составлять не более 20-25%.
В Минэнерго официально не комментируют заключение контракта. Однако источник в департаменте нефтяной, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности министерства говорит, что контракт между “Укртранснафтой” и “Укртатнафтой” нужен в первую очередь не для заработка, а для формирования резерва нефтепродуктов, предназначенного для аграриев. “В этой ситуации никто не считался с затратами. Лисичанский НПЗ простаивает с марта, и нужно время, чтобы его запустить, а Кременчугский работает”, — говорит собеседник.
Впрочем, непонятно, каким образом при такой стоимости нефти и условиях переработки можно будет получить дешевые нефтепродукты. “При такой цене нефти и ее переработки полученные нефтепродукты просто не смогут конкурировать с импортными, и “Укртранснафта” сможет продать их лишь себе в убыток. Кроме того, оптовый сегмент наполнен импортным топливом, сопоставимым по цене с тем, что продает Кременчугский НПЗ”, — говорит Сергей Куюн.
Аграрии также не понимают, зачем государство идет на такие жертвы. “Нам хватает топлива, и цены на него практически не растут”, — говорит гендиректор концерна “Нибулон” Алексей Вадатурский. “Контракт “Укртранснафты” и “Укртатнафты”, на мой взгляд, имеет другую подоплеку. Это попытка группы “Приват” поддержать свой единственный работающий НПЗ, — говорит Дмитрий Марунич. — Без данного контракта завод сработает со значительным убытком по итогам года”. Он напоминает, что “Укртатнафта” контролируется группой “Приват”. Нынешний глава “Укртранснафты” Александр Лазорко до прихода в компанию возглавлял другой НПЗ “Привата” — “Галичину”. Вчера в “Укртатнафте” сообщили, что компания закончила II квартал с убытком 136,4 млн грн, а первое полугодие — с убытком в размере 263,3 млн грн.
Http://www. ukrrudprom. com/digest/Kremenchug_vzyali_na_pererabotku. html? print
Нефтехимический процесс (получение сырья для химического производства).
Процесс прямой гонки проводится в установках трубчатого типа (название — по названию трубчатых печей), которые включают трубчатые печи различного типа, ректификационные и отпарные колонны, теплообменники и холодильники. В зависимости от глубины переработки нефти установки прямой гонки делятся на:
Двухступенчатые (атмосферно-вакуумные АВТ), в которых одна ступень работает при атмосферном давлении, а другая при остаточном давлении 5—8 кПа.
Продуктами прямой гонки на установках AT являются моторные топлива (бензин, авиационный керосин), дизельное топливо и значительное количество остатка — мазута. На установках АВТ на второй ступени подвергается разгонке мазут с образованием смазочных масел и остатка — гудрона, перерабатываемого в битум, пек, нефтяной кокс. Этим на установках АВТ достигается большая глубина переработки нефти, нежели на установках AT. На рис.8.4 представлена технологическая схема установки АВТ, работающей по топливно-масляному варианту.
Ники ^ 4 и после охлаждения в холодильниках 5 отводятся как товарные продукты из установки. Бензиновый дистиллят через теплообменник 4 поступает в сепаратор газа 2 и после отделения газа выводится как товарный продукт, а частично подается на орошение колонны. Образующийся в количестве до 55% мазут из нижней части колонны 3 подается в печь 8 и оттуда в колонну II ступени 9, работающую при остаточном давлении 0,005—0,008 МПа, где разделяется на дистилляты. В нижнюю часть колонн 3 и 9 подается острый пар, что снижает температуру кипения и способствует более полному отделению легких фракций.
Http://uchebilka. ru/himiya/18860/index. html? page=2
Цель переработки нефти (Нефтепереработки) — производство нефтепродуктов, прежде всего различных видов топлива (автомобильного, авиационного, котельного и т. д.) и сырья для последующей химической переработки.
Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой её физическое разделение на фракции. Сначала промышленная нефть проходит первичный технологический процесс очистки добытой нефти от нефтяного газа, воды и механических примесей — этот процесс называется первичной сепарацией нефти [1] .
Нефть поступает на НПЗ (нефтеперерабатывающий завод) 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 (ЭЛОУ).
Нефть поступает в ректификационные колонны на атмосферную перегонку (перегонку при атмосферном давлении), где разделяется на несколько фракций: легкую и тяжёлую бензиновые фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки — мазут. Качество получаемых фракций не соответствует требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому фракции подвергают дальнейшей (вторичной) переработке.
Материальный баланс атмосферной перегонки западно-сибирской нефти
Вакуумная дистилляция — процесс отгонки из мазута (остатка атмосферной перегонки) фракций, пригодных для переработки в моторные топлива, масла, парафины и церезины и другую продукцию нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Остающийся после этого тяжелый остаток называется гудроном. Может служить сырьем для получения битумов.
Целью вторичных процессов является увеличение количества производимых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы.
По своим направлениям, все вторичные процессы можно разделить на 3 вида:
- Углубляющие: каталитический крекинг, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, гидрокрекинг, производство битумов и т. д. Облагораживающие: риформинг, гидроочистка, изомеризация и т. д. Прочие: процессы по производству масел, МТБЭ, алкилирования, производство ароматических углеводородов и т. д.
Каталитический риформинг – каталитическая ароматизация нефтепродуктов (повышение содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов). Риформингу подвергаются бензиновые фракции с пределами выкипания 85-180°С [2] . В результате риформинга бензиновая фракция обогащается ароматическими соединениями и его октановое число повышается примерно до 85. Полученный продукт (риформат) используется как компонент для производства автобензинов и как сырье для извлечения индивидуальных ароматических углеводородов, таких как бензол, толуол и ксилолы.
Каталитический крекинг – процесс термокаталитической переработки нефтяных фракций с целью получения компонента высокооктанового бензина и непредельных жирных газов. 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 жирных (пропан-бутан) 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 — процесс расщепления молекул углеводородов в избытке водорода. Сырьем гидрокрекинга является тяжелый вакуумный газойль (средняя фракция вакуумной дистилляции). Главным источником водорода служит водородсодержащий газ, образующийся при риформинге бензиновых фракций. Основными продуктами гидрокрекинга являются дизельное топливо и т. н. бензин гидрокрекинга (компонент автобензина).
Процесс получения нефтяного кокса из тяжелых фракций и остатков вторичных процессов.
Процесс получения изоуглеводородов (изобутан, изопентан, изогексан, изогептан) из углеводородов нормального строения. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства (изоп из изопентана, МТБЭ и изобутилен из изобутана) и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов.
Http://wp. wiki-wiki. ru/wp/index. php/%D0%9F%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BA%D0%B0_%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1%82%D0%B8
Первичная перегонка нефти (ППН) – наиболее отработанный и устоявшийся процесс, в основе которого лежит ректификация нефти.
Первичная перегонка нефти (ППН) является одним из старейших процессов, с которого фактически начиналась нефтепереработка. На первом этапе развития этого процесса он выполнял функцию получения какого-то одного продукта (в частности, керосина) как готового топлива. Затем – двух-трех продуктов (бензина, керосина, дизельного топлива), но тоже как готовых топлив.
В зависимости от состава нефти, варианта ее переработки и особых требований к топливным и масляным фракциям состав продуктов установок первичной перегонки нефти может быть различным. Так, при переработке типовых восточных нефти получают следующие фракции (с условными пределами выкипания по преимущественному содержанию целевых компонентов): бензиновые н. к. – 140 (180) °С, керосиновые 140 (180) – 240 °С, дизельные 240-350 °С, вакуумный дистиллят (газойль) 350-490 °С (500 °С) или узкие вакуумные масляные погоны 350-400, 400-450 и 450-500 °С, тяжелый остаток > 500 °С – гудрон.
Таблица 1. Температуры выкипания и выход продуктов перегонки нефти на установках АВТ при переработке различных нефтей
Нефть представляет собой сложную смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводов, различных по молекулярному весу и температуре кипения. Кроме того, в нефти содержатся сернистые, кислородные и 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 переработки нефти:
1.5 Основные факторы, определяющие выход и качество продуктов первичной перегонки нефти
Перегонка (дистилляция) – это процесс физического разделения нефти и газов на фракции (компоненты), различающиеся друг от друга и от исходной смеси по температурным пределам (или температуре) кипения. По способу проведения процесса различают простую и сложную перегонку.
Сложные колонны обеспечивают разделение исходной смеси на три и более продукта.
Четкость погоноразделения – основной показатель эффективности работы ректификационных колонн, характеризует их разделительную способность. Она может быть выражена в случае бинарных смесей концентрацией целевого компонента в продукте. Применительно к ректификации нефтяных смесей она обычно характеризуется групповой чистотой отбираемых фракций, то есть долей компонентов, выкипающих по кривой ИТК до заданной температурной границы деления смести в отобранных фракциях (дистиллятах или в остатке), а также отбором фракций от потенциала. Как косенный показатель четкости (чистоты) разделения на практике часто используют такую характеристику, как налегание температур кипения соседних фракций в продукте. В промышленной практике обычно не предъявляют сверхвысокий требований по отношению к четкости погоноразделения, поскольку для получения сверхчистых компонентов или сверхузких фракций потребуется соответственно сверхбольшие капитальные и эксплуатационные затраты. В нефтепереработке, например, в качестве критерия достаточно высокий разделительной способности колонн перегонки нефти на топливные фракции считается налегание температур кипения соседних фракций в пределах 10-30 °C.
2. При двукратном испарении с предварительным отбензиниванием. Бензиновая фракция и УВ газ отбираются в отбензинивающей колонне, а в основной отбирается легкая, тяжелая керосиновая фракции. Эта схема переработки нефти применяется при наличии в нефти большого количества растворенных газов и бензиновой фракции, а при переработке обводненных, сернистых нефтей. Достоинством этой установки является высокая технологическая гибкость, возможность снижения давления и нагрузки печи от легких фракций, что позволяет тем самым разрушить основную ректификационную колонну и предотвратить ее коррозию. Недостатком этой установки является энергоемкость, обусловленная необходимостью нагрева нижней части отбензинивающей колонны «горячей струей». Отбензиненную нефть приходится нагревать до более высокой температуры (390 є С), что снижает качество масленых дистиллятов, находящихся в мазуте.
Http://ref. rushkolnik. ru/v45522/