Способы переработки нефти Первичный процесс разделения нефти на фракции называют прямой перегонкой или дистилляцией. Полученные в результате перегонки отдельные фракции нефти называют дистиллятами.

Для увеличения количества топливных фракций, получаемых из нефти, проводят переработку высококипящих нефтяных продуктов путем расщепления (деструкции) тяжелых углеводородных молекул на более легкие.

Соответствующий процесс преобразования углеводородов называют крекинг-процессом (крекингом).

Крекинг осуществляется путем нагрева обрабатываемого сырья до определенной температуры без доступа воздуха. Процесс может проходить в присутствии катализатора (каталитический крекинг) или без него (термический крекинг).

Термический крекинг проходит при температуре 720-750 К (447-477⁰С) и давлении 2-3 МПа. Наряду с расщеплением тяжелых углеводородов при термическом крекинге протекают процессы синтеза, которые обусловливают создание высокомолекулярных продуктов. При термическом крекинге образуются также отсутствующие в природной нефти химически недостаточно устойчивые непредельные углеводороды.

Каталитический крекинг проходит при тех же температурах, что и термический, но при давлении, близком к атмосферному, в присутствии катализатора.

Гидрокрекинг (деструктивная гидрогенизация) - разновидность каталитического крекинга, проводимого в атмосфере водорода. Реакция проводится при давлении 20-30 МПа и температуре 750-770 К (477-497 ⁰С). В этом процессе образующиеся непредельные углеводороды гидрируются и превращаются в предельные. Одновременно предотвращается образование высокомолекулярных смолистых веществ.

Способы очистки нефти

Для удаления примесей полуфабрикаты подвергают очистке, которая является важным условием обеспечения высоких эксплуатационных качеств ТиС.

Кислотная очистка заключается в обработке нефтепродуктов 96-98% раствором серной кислоты. Различают кислотно-щелочную и кислотно-контактную очистку. При кислотно-щелочной очистке после реакции с кислотой полуфабрикат нейтрализуют натриевой щелочью с дальнейшей промывкой водой и просушиванием горячим воздухом. При кислотно-контактном способе очистки удаляют смолистые вещества и непредельные углеводороды. Очистка заключается в последовательной обработке полуфабриката серной кислотой и отбеливающей землей.

Щелочная очистка (очистка натриевой щелочью) заключается в нейтрализации кислых продуктов щелочью с образованием нерастворимых в углеводородах или водорастворимых нейтральных соединений. С помощью этой очистки из полуфабрикатов удаляют серу, кислородные (нефтяные кислоты, фенолы) и сернистые соединения.

Селективная очистка основана на избирательной растворяющей способности некоторых специально подбираемых органических жидкостей по отношению к различным типам углеводородов, содержащихся в нефтепродуктах.

Гидроочистка применяется для удаления сернистых, азотистых и кислородных соединений путем восстановления этих соединений водородом с образованием легко растворимых в воде веществ – сероводорода, аммиака и воды. Процесс ведут в присутствии катализатора при температуре 650-690 К (377-417⁰С) и давлении воздуха 2-7 МПа.

Адсорбционная очистка (контактная очистка, очистка отбеливающими землями) основана на свойстве некоторых пористых минеральных веществ (адсорбентов) после соответствующей обработки адсорбировать содержащиеся в нефтепродуктах примеси. При этом виде очистки удаляют смолы, нафтеновые кислоты, кислородсодержащие соединения, сульфокислоты, остатки минеральной кислоты и селективных растворителей. В качестве адсорбентов применяют природные глины, силикагель, синтетические алюмокислоты, активированную окись алюминия и др.

Депарафинезация применяется для удаления углеводородов с высокими температурами застывания, главным образом парафинов. Существует несколбко методов депаафинезации, из которых отметим метод вымораживания, заключающийся в охлаждении полуфабриката ниже заданной температуры застывания, базового продукта. При этой температуре парафин кристаллизируется и отделяется на фильтрах. Недостаток этого метода заключается в том, что для отделения парафинов сырье необходимо охлаждать значительно ниже (на 25-10 К) заданной температуры застывания, что создает известные технологические трудности. Этого недостатка лишены способы депарафинезации, основанные на использовании растворителей, например депарафинезация жидким пропаном.

Ультрафильтрация – перспективный метод фракционирования нефтепродуктов и удаления из них нежелательных примесей. В этом методе для разделения используют полупроницаемые перегородки (мембраны). Характеристики мембран подбирают таким образом, чтобы одни виды молекул, например, очищаемого нефтепродукта проходили через мембрану, другие (нежелательные примеси) задерживались ею. Для изготовления мембран используют полимерные материалы – ацетилцеллюлозу, полиакрилнитрил, полиамид, а также графит, пористое стекло и пр.

ЛЕКЦИЯ 3 ОБЩИЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВ

Топливом называют горючие вещества, способные при сжигании выделять тепловую энергию. Топливо может быть жидким, твердым и газообразным в зависимости от физического состояния.