6. Переработка нефти.

При переработке нефти получают следующие группы продуктов:

1. топливо

2. нефтяные масла

3. парафины, вазелины

4. нефтяные битумы

5. осветительные керосины

6. растворители

7. прочие нефтепродукты: кокс, сажа, консистентные смазки

Топливо. Из нефти получают автомобильные и авиационные бензины, тракторные, дизельные, газотурбинные и котельные топлива. Автомобильные топлива применяются в карбюраторных двигателях. Все автомобильные топлива делятся на следующие виды:

• летние, предназначенные для использования во всех районах, кроме северных и северо-восточных (1 апреля – 1 октября)

• зимние, предназначенные для применения в течение всех сезонов в северных и северо-восточных районах (с 1 октября – 1 апреля)

Важнейшей эксплуатационной характеристикой бензина является его детонационная стойкость. Детонационная стойкость выражается в октановых числах. Октановое число равно количеству изооктана в смеси с гептаном, эквивалентным по детонационной стойкости испытуемому бензину.

Авиационный бензин предназначен для применения в поршневых авиационных двигателях. Марки авиационных бензинов Б-91/115, Б95/130, Б92, Б70.

Дизельное топливо используется в некоторых типах газотурбинных двигателей. По содержанию серы различают дизельные топлива сернистые, малосернистые (не более 0,2 %), сернистые (выше 0,2 %, но не более 0,5%).

Реактивные топлива используется в газотурбинных двигателях самолетов и вертолетов. Необходимо, чтобы топливо для реактивных двигателей имело высокую теплоту сгорания из массовых и дешевых видов нефтяных топлив.

В качестве тракторного топлива используются керосины и лигроины. Для газовых турбин, используемых в промышленной энергетике, водном и наземном транспорте, топливом служат мазуты и газойли.

Нефтяные масла – продукты, произведенные не из самой нефти, а из тяжелых остатков.

Ассортимент выпускаемых нефтяных масел очень широк. Промышленность вырабатывает моторные, индустриальные осевые, электроизоляционные и другие типы масел. Моторные масла применяются для смазки авиационных, автомобильных и дизельных двигателей. Индустриальные – для смазки промышленного оборудования, различных машин и механизмов. Турбинные масла – для смазки, охлаждения подшипников, различных турбоагрегатов и генераторов электрического тока. Компрессорные – для смазки штоков, цилиндров, клапанов компрессоров, воздуходувок и холодильных машин.

Трансмиссионные смазки – для зубчатых передач (шестеренок)

Осевые смазки – для осей железнодорожных вагонов, тепловозов, паровозов и других узлов трения.

Электроизоляционные масла используются в качестве диэлектриков и для охлаждения жидкостей в электроустановках.

Основные этапы переработки нефти

1 этап – подготовка нефти к переработке

2 этап – первичная переработка нефти

3 этап – вторичная переработка нефти

4 этап – очистка нефтепродуктов.

Чтобы обеспечить высокий показатель переработки нефти, в установки необходимо подать нефть с содержанием солей 6 г/л и воды 0,2% до очистки нефти на нефтеперерабатывающем заводе, на ЭЛОУ (Электрообессоливающая установка).

Первичная переработка нефти

Переработка нефти начинается с перегонки. Нефть представляет собой сложную смесь большого количества взаиморастворимых углеводородов, которые имеют различную температуру начала кипения.

В ходе перегонки, повышая температуру, из нефти выделяются углеводороды, выкипающие в различных интервалах температур.

Фракции, отогнанные в широких температурных пределах, называются дистилляторами.

Температура падения первой капли сконденсировавших паров называется температурой начала кипения. Температура, при которой испарение фракции прекращается, считают концом кипения фракции. При первичной переработке нефти получают бензиновые, керосиновые, газойлевые и другие фракции. Бензиновые дистилляторы выкипают при температуре 35°-205°, керосиновые 150°-300°, газойлевые при 180°-350°.

Для получения данных фракций применяют процесс ректификации и осуществляют в ректификационной колонне. Колонна представляет собой вертикальный цилиндр, в диаметре 2-4 м, высотой от 23 м. Внутри колонна разделена большим количеством горизонтальных дисков (тарелочки).

Вторичная переработка нефти

Методы вторичной переработки:

Термические Каталитические

Термический крекинг Каталитический крекинг

Коксование Риформинг

Пиролиз Гидрогенизационный процесс

Термический крекинг – процесс разложения высокомолекулярных углеводородов на более легкие при температурах 470°-540° и давлении 4-6 МПа.

Коксование – при температуре 450°-550° и давлении 0,1-0,6 МПа. В процессе коксования получают бензин, газ, керосино-газойлевые фракции, кокс.

Пиролиз – термический крекинг, который проводится при температурах 750° – 900° и давлении, близкому к атмосферному. В процессе получают сырье для нефтехимической промышленности. Сырьем для пиролиза являются легкие углеводороды (газ, бензины прямой перегонки, керосины термического крекинга и керосино-газойлевой фракции). Газы: пропилен, этилен, ацетилен, и жидкие продукты – нафталин, бензол. Толуол и другие ароматические углеводороды.

Каталитический крекинг – процесс разложения высокомолекулярных углеводородов при температуре 450°-500° и давлении 0,2 МПа. Процесс идет в присутствии катализатора. Катализатор – вещество, позволяющее ускорять процессы, но сами в состав продукта не входят.

Сырьем для каталитического крекинга является вакуумный газойль первичной переработки и продукты термического крекинга и коксования.

В качестве катализатора используют алюмосиликаты и цеолиты. Получаем газ, бензин, кокс, легкий и тяжелый газойль.

Риформинг – при температуре 500° и при давлении 2-4 МПа, в качестве катализатора применяются окись молибдена или платина. Риформингу подвергаются низкооктановый бензин первичной переработки, получают высокооктановый бензин, ароматические углеводороды (толуол, бензол).

Гидрогенизационные процессы – процессы переработки гудронов. Мазутов, газойлей и других продуктов в присутствии водорода. Идут в присутствии катализатора при температуре 260°-430°.

Водород в процессе поступает извне. В результате воздействия этого водорода образуется большое количество легких углеводородов и уменьшается количество кокса на выходе.

Эти процессы позволяют углубить переработку нефти и увеличить выход светлых нефтепродуктов.

Очистка нефтепродуктов

Фракции, получаемые при первичной и вторичной перегонке нефти, содержат в своем составе различные примеси. Состав и концентрация примесей зависит от вида использования сырья, применяемого в процессе перегонки и технологического режима установки.

Для удаления вредных примесей фракции подвергают очистке.

Виды очистки:

• щелочная (выщелачивание)

• кислотно-щелочная

• депарафинизация

• гидроочистка

• каталитическая очистка алюмосиликатными катализаторами

• ингибирование