Основные стадии технологии переработки нефти. Как перерабатывается нефть


вторичная переработка, деструктивная переработка нефти, методы переработки нефти, каталитические процессы в нефтепереработке

Продукты, полученные в процессе первичной перегонки нефти, в большинстве случаев не относятся к так называемым товарным нефтепродуктам.

К примеру, октановое число получаемой  бензиновой фракции находится на уровне 65-ти,  а концентрация  серы в дизельной фракции достигает значения в  1 процент и больше (по нормативу, в зависимости от  марки дизтоплива,  допустимо от 0,005  до 0,2 процента). Все это требует дополнительной обработки для достижения необходимых качественных характеристик. Помимо этого, получаемые тёмные фракции также могут подвергаться дальнейшей переработке для получения целевых продуктов.

Учитывая приведенные выше факторы, необходима вторичная переработка нефти, которая представляет собой химические способы переработки нефти (точнее, полученных первичной перегонкой фракций) на предприятиях нефтехимии, с целью улучшения качества нефтепродуктов и проведения более глубокой переработки сырья. По-другому такие процессы называются деструктивная переработка нефти, поскольку с их помощью происходит расщепление молекул этого вещества.

Вторичная переработка нефти

Углеводородный состав  нефти и получаемых из неё продуктов

При дальнейшем, описывая вторичные процессы переработки нефти, мы будем  использовать наименования углеводородных групп, из которых состоят сырая нефть, полученная с нефтеносных промыслов,  и получаемые из неё нефтепродукты. В связи с этим далее приводится краткое описание этих групп и их влияния на качественные показатели.

Парафины

Другое название – алканы. Относятся к не имеющим между углеродными атомами двойных связей, так называемым насыщенным углеводородам, строение которых может быть  линейным и разветвлённым.

В зависимости от своего строения, парафины делятся на две основные группы:

  • нормальные алканы, молекулы которых имеют линейное строение; отличаются низким значением октанового числа и высоким значением температуры застывания, из-за чего многие деструктивные процессы переработки нефти призваны превратить их в углеводороды, относящиеся к другим группам;
  • изопарафины (изоалканы): молекулярное строение – разветвленное;  характеризуются хорошей детонационной устойчивостью (к примеру, изооктан является эталонным веществом, октановое число которого равно 100), и более низким (если сравнивать с нормальными алканами)  значением температуры застывания.

Нафтены

Другое название – цикланы (циклопарафины). Являются насыщенными углеводородами с циклическим молекулярным  строением.

Наличие  нафтенов и изопарафинов положительно сказывается на качественных характеристиках  дизельных видов топлива  и смазочных нефтяных масел. Высокая концентрация нафтенов в тяжёлых бензиновых фракциях позволяет получить  высокий выход и высокое значение октанового числа нефтепродуктов, получаемых в процессе риформинга.

Ароматические углеводороды

Другое название – арены. Это – ненасыщенные углеводороды, молекулекулярное строение которых представлено бензольными кольцами, в которых 6 атомов углерода. Каждый углеродный атом бензольного кольца связан либо с атомом водорода, либо с углеводородным радикалом.

Отрицательно влияют  на экологические характеристики моторных видов топлива, однако отличаются высоким значением октанового числа. В связи с этим, в ходе процесса повышения октанового числа нефтяных прямогонных продуктов (каталитического риформинга) происходит превращение других углеводородных групп в ароматические.

Стоит сказать, что  предельное содержание аренов (в первую очередь – бензол)  в получаемых бензинах ограничено государственными стандартами. К этой группе относятся бензол, толуол и различные виды ксилолов.

Олефины

Относятся к углеводородам нормального, циклического или разветвленного строения. В олефинах – двойные  связи между атомами углерода.

Как правило, в продуктах первичной нефтепереработки  практически отсутствуют, и появляются в продуктах, получаемых каталитическим крекингом и коксованием. Поскольку олефины обладают повышенной химической активностью, их влияние на качество моторного топлива – негативное.

Вторичные процессы нефтепереработки

Химия нефти и газа позволяет после первичной физической переработки использовать для улучшения характеристик  получаемых конечных продуктов различные химические способы переработки. Это – в основном каталитические процессы (катализ) в нефтепереработке, о которых и пойдет речь далее.

Каталитический риформинг

В первую очередь, цель каталитического риформинга – повышение октанового числа бензиновых прямогонных фракций с помощью химического превращения входящих в их состав углеводородов,  до значения от 92-х до 100 пунктов. Процесс проходит при участии алюмо-платино-рениевого катализатора (отсюда и название – каталитический).

Октановое число повышается  за счёт  повышения содержания в продукте углеводородов ароматической группы. Научные основы этого процесса были разработаны в начале двадцатого столетия  выдающимся химиком, нашим соотечественником,  Н. Д. Зелинским.

Выход нефтепродукта с высоким октановым числом при этом процессе достигает 85-ти – 90 процентов от общей массы исходного сырья.

Побочным продуктом каталитического риформинга является водород, который  используют в других технологических процессах нефтепереработки, о которых мы расскажем ниже.

Годовая мощность установок для  риформинга колеблется от  300 тысяч до 1-го миллиона тонн перерабатываемого сырья.

Для проведения этого процесса оптимальным считается сырьё, представляющее собой бензиновую фракцию с температурой кипения от 85-ти до 180-ти градусов Цельсия.

Перед началом процесса сырьё предварительно подвергают  гидроочистке, с помощью которой удаляются азотистые и сернистые соединения, даже незначительные количества которых необратимо отравляют риформинговый  катализатор.

Установки каталитического риформинга бывают двух типов:

  • с периодической регенерацией катализатора;
  • с непрерывной его регенерацией.

Регенерация в данном случае заключается в восстановлении   первоначальной активности использованного катализатора.

В нашей стране в основном применяются установки с периодической регенерацией, однако в начале   2000-х годов в городах Ярославль и  Кстово  введены в эксплуатацию первые в России установки с непрерывной регенерацией. Несмотря на более высокую стоимость из строительства, технологически они более эффективны, так как позволяют получать нефтепродукты с октановым числом от 98-ми до 100.

Вторичная переработка нефти

Сам процесс проводится в температурном интервале от 500 до 530°С и под давлением от 18-ти до 35-ти  атмосфер (на установках с непрерывной регенерацией достаточно 2-х – 3-х атмосфер).

Основные реакции, происходящие в процессе риформинга,  поглощают значительное количество тепла, в связи с чем риформинг проводится  последовательно, с использованием трех-четырех отдельных реакторов, каждый  объёмом от 40-ка до 140-ка кубометров. Перед каждым реактором продукт подвергают нагреву с помощью печей трубчатого типа.  Выходящую из последнего реактора углеводородную смесь отделяют от водорода и углеводородного газа, а затем – стабилизируют. Полученный  стабильный риформат подвергается охлаждению и выводится из установки.

Катализаторы в нефтепереработке необходимо подвергать периодической регенерации.  Во время регенерации с поверхности катализатора выжигается образующийся при его работе кокс. Затем катализатор  восстанавливают с помощью  водорода и ряда иных технологических операций. В установках с непрерывным типом  регенерации катализатор передвигается  по расположенным друг над другом реакторам, а затем попадает в регенерационный  блок, после которого вновь  возвращается в работу.

На некоторых нефтеперерабатывающих предприятиях (НПЗ) каталитический риформинг также применяют для получения ароматических углеводородов, которые затем используются как сырьё на нефтехимических предприятиях.

В этом случае получаемые  в результате риформинга узкие бензиновые фракции разгоняют с целью получения толуола,  бензола  и сольвента (ксилоловой смеси).

Процесс каталитической изомеризации

Цель такой переработки также заключается в повышении октанового числа прямогонных бензинов. Сырьём для такой обработки выступают легкие бензиновые фракции с температурой выкипания либо 62, либо 85 градусов.

В ходе изомеризации октановое число повышается  за счёт повышения содержания в продукте изопарафинов. Весь процесс проходит  в одном реакторе при температуре, под давлением до 35-ти атмосфер и в температурном интервале от 160-ти до 380-ти градусов (зависит от используемой технологии).

На некоторых предприятиях нефтепереработки, после ввода в эксплуатацию новых риформинговых установок большой мощности, старые установки, годовая мощность которых составляла от 300 до 400 тысяч тонн,  перепрофилировали  на каталитическую изомеризацию. В некоторых случаях изомеризацию и  риформинг объединяют в единый производственный  комплекс.

Гидроочистка прямогонных нефтепродуктов

Целью гидроочистки является удаление из  бензиновых, дизельных, керосиновых дистиллятов и вакуумного газойля содержащихся в них соединений серы и азота. Помимо прямогонных, гидроочистке в случае необходимости могут подвергаться вторичные дистилляты, полученные в процессе крекинга либо коксования.

В этих случаях также происходит  гидрирование олефинов. Годовая мощность таких очистительных  установок колеблется от 600 тысяч до 3-х миллионов тонн. Необходимый для проведения химических реакций в таких установках водород, как правило, берется  с риформинговых установок.

Суть процесса заключается смешивании сырья с газом, содержащим водород в концентрации от 85-ти до 95-ти процентов (ВСГ), который поступает с компрессоров циркуляционного типа, которые и поддерживают необходимое в системе давление. Полученную смесь нагревают в печи до температуры от 280-ти до 340-ка °C (зависит от обрабатываемого сырья).

Вторичная переработка нефти

Гидроочистка дизельного топлива

Затем смесь отправляется в реактор, в котором на никелесодержащих, кобальтовых или молибденовых катализаторах при давлении до 50-ти атмосфер начинается химическая реакция.

Такие условия приводят к разрушению азотистых и  сернистых и соединений, при котором  образуются аммиак и сероводорода, а  также происходит насыщение олефинов. В ходе гидроочистки, во время  термического разложения, получается от полутора до двух процентов бензина с низким октановым числом,   а в случает очистки этим способом вакуумного газойля происходит образование от 6-ти до 8-ми процентов дизельной нефтяной фракции. Полученную смесь отводят  из реактора на сепаратор, где она избавляется от  избытка ВСГ, который поступает обратно на циркуляционный компрессор.

Затем происходит отделение углеводородных газов, после чего  продукция попадает в ректификационную колонну,  с нижней части которой  и откачивают очищенный дистиллят (гидрогенизат). После такой очистки содержание серы и сернистых соединений, к примеру,  в дизельном дистилляте, возможно понизить  с одного процента до 0,005 – 0,03. Газы, образуемые в ходе этого  процесса,  также очищают от сероводорода, который в дальнейшем используется при производстве серной кислоты или элементарной серы.

Каталитический крекинг

Это – химическая технология переработки нефти и газа (попутного). Она является наиболее важным нефтеперерабатывающим процессом, который очень существенно влияет на эффективность работы нефтеперерабатывающего завода в целом. Суть его – разложение входящих в состав перерабатываемого сырья (как правило, вакуумного газойля) под действием температуры с участием содержащего цеолиты  алюмосиликатного катализатора.

Каталитическим крекингом получают высокооктановые бензины со значением  октанового числа от 90 пунктов и выше, выход которых варьируется от 50-ти  до 65-ти процентов (зависит от качества обрабатываемого сырья, используемой технологии и применяемых рабочих режимов). Высокое значение октанового числа получается вследствие  изомеризационных процессов, которые происходят при каталитическом крекинге. В ходе такой переработки происходит образование  газовой фракции, содержащей бутилены и пропилен.

Эти газы используются как  сырья для нефтехимической отрасли и при  производстве высокооктановых бензинов. Легкий газойль является важной составляющей дизельного и печного топлива. Тяжелый газойль выступает в качестве  сырья при получении сажи или мазутов.

Средняя мощность крекинговых  установок в настоящее время варьируется  от полутора до двух с половиной миллионов тонн (в годовом исчислении). Однако  заводы ведущих нефтеперерабатывающих  компаний мира обладают  установками,  годовая мощность которых достигает четырех миллионов  тонн.

Ключевой элемент крекинговой установки – это реакторно-регенераторный блок, в состав которого входят;

  • нагревательная печь для сырья, установленная на узле ввода;
  • реактор, который отвечает за непосредственно крекинговые реакции крекинга;
  • блок регенерации катализатора, назначение которого –  выжигать образующийся в ходе крекингового процесса кокса с поверхности используемого катализатора.

Узел ввода, реактор и регенератор между собой  связаны при помощи трубопроводной системы (линий пневмотранспорта), в которой постоянно  происходит циркуляция катализатора.

Крекинговых мощностей на российских предприятиях нефтепереработки на сегодняшний момент явно не хватает, и ввод новых современных установок позволит решить эту проблему.  Если все задекларированные ведущими российскими нефтяными компаниями программы по  реконструкции действующих и строительству новых  НПЗ будут реализованы, то вопрос дефицита мощностей полностью отпадет.

Суть крекингового процесса в том, что сырьё температурой от 500 до 520-ти °С смешивается с пылевидным катализатором и продвигается вверх по лифт-реактору.

Продвижение происходит в течение двух – четырех секунд и смесь подвергается крекингу. Полученная  продукция попадает в расположенный в верхней части реактора  сепаратор, где происходит завершение  химических реакций и отделяется катализатор. Это отделение происходит в нижней части сепаратора, откуда катализатор самотёком попадает  в блок  регенерации. В этом блоке при температуре 700 градусов и выжигается образовавшийся кокс, после чего восстановленный катализатор попадает обратно в узел ввода и повторно вовлекается в крекинговый процесс.

Вторичная переработка нефти

Давление в блоке реактора и регенератора имеет значение, близкое   к нормальному (атмосферному). Общая высота блока реактора/регенератора варьируется от 30-ти  до 55-ти метров. Диаметр сепаратор – 8 метров,  регенератора – 11 метров (данные приведены для установки, мощность которой составляет  два миллиона тонн в год).

Продукция, получаемая каталитическим  крекингом,  с верхней части сепаратора поступает на охлаждение, а  после него – на ректификацию.

Каталитический крекинг можно включать в состав так называемых комбинированных установок,  в которых также происходят процессы  предварительной гидроочистки или легкого гидрокрекинга перерабатываемого сырья, а также техпроцессы очистки и фракционирования выделяемых  газов.

Гидрокрекинг

Этот процесс направлен на получение высококачественного керосина и дизельного топлива, а также вакуумного газойля. Процесс крекинга  исходного сырья в таких установках происходит с участием водорода.

Помимо крекинга, в тоже время происходят следующие процессы:

  • гидроочистка от серы;
  • насыщение олефинов;
  • насыщение ароматических углеводородов.

Комплекс таких воздействий позволяет получать топливо с высокими эксплуатационными и экологическими характеристиками.

К примеру,  содержание серы в получаемом гидрокрекингом дизельном топливе находится на уровне  миллионных долей процента. Однако октановое число бензиновой фракции, получаемой с помощью этой методики,  невысокое, вследствие чего тяжёлая часть бензинового дистиллята может быть использована  как сырьё для риформинга.

Гидрокрекинг применяется в производстве основ для высококачественных нефтяных масел, которые по своим эксплуатационным и качественным характеристикам близки к синтетическим.

Сырьем для гидрокрекинга могут служить:

  • вакуумный прямогонный газойль;
  • газойли, получаемые каталитическим крекингом и коксованием;
  • побочные продукты от производства масел;
  • мазуты;
  • гудроны.

Единичная годовая мощность таких установок – от трех до четырех миллионов тонн перерабатываемого сырья.

Как правило, объёмы водорода, получаемые с установок риформинга, недостаточны для того, чтобы полностью обеспечить  установки гидрокрекинга.  В связи с этим, НПЗ вынуждены строить  отдельные установки, в которых водород производится методом  паровой конверсии газообразных углеводородов.

Принципиальная технологическая схема гидрокрекинга похожа на систему  гидроочистки. Сырьё смешивают с ВСГ и нагревают в печи. Затем оно  попадает в реактор с катализатором. После этого продукция из реактора отделяют газы, а затем её отправляют на ректификацию.

Однако, при реакциях гидрокрекинга выделяется тепло, вследствие чего технологическая схема должна предусматривать ввод в реакторную зону холодного ВСГ, который должен регулировать температуру.

Гидрокрекинг является одним из самых опасных нефтеперерабатывающих процессов, поскольку если температурный режим выйдет из-под контроля, произойдет резкий скачок температуры, а это может привести к взрыву реактора.

Аппаратное обеспечение и технологические режимы гидрокрекинговых установок отличаются в зависимости от их задач, предусматриваемых  технологическими схемами конкретных предприятий,  и от того, какой именно вид нефтяного  сырья в них перерабатывают.

Вторичная переработка нефти

Для получения максимального количества светлых нефтепродуктов гидрокрекинг проводится с использованием двух реакторов. После первого реактора продукция  поступает в ректификационную колонну, в которой отбираются полученные в результате процесса светлые фракции, а остатки поступают во второй реактор, где происходит повторный их гидрокрекинг.

В таких установках, при использовании в качестве сырья вакуумного газойля, значение давления в реакторе – порядка 180-ти атмосфер, а в случае использования сырья на основе мазутов и гудронов – свыше 300 атмосфер. Температура гидрокрекинга (в зависимости от сырья) колеблется в пределах от 380-ти до 450-т градусов и более.

Наиболее эффективно совместное использование установок каталитического и гидрокрекинга в комплексных системах глубокой нефтепереработки.

Коксование

Цель  процесса – переработка тяжёлых остатков  первичной и вторичной переработки для получения нефтяного кокса, который используется при производстве электродов, а также для получения дополнительных светлых нефтепродуктов.

В отличие от описанных выше методов, термическое  коксование происходит без участия катализаторов.

Технологии коксования различны, однако в нашей стране наиболее распространено так называемое замедленное коксование. Замедленное коксование является полу-непрерывным процессом, происходящем при 500-х градусах и под близким к атмосферному давлением.

Перерабатываемое сырьё поступает в змеевики печей, где происходит его термическое разложение. После этого продукт попадает в камеры коксообразования.  Таких камер обычно четыре, и работают они попеременно. Сутки камера работает в режиме заполнения коксом, следующие сутки отводятся на выгрузку  кокса и подготовку к следующему технологическому циклу.

Удаление кокса из камеры выполняют с помощью гидрорезака, который представляет собой бур с размещенными на конце соплами. Через эти сопла под давлением 150 атмосфер подаётся дробящая кокс  вода.

Затем раздробленный кокс сортируют по фракциям, которые зависят от размера коксовых частиц.

Выделяемые продуктовые пары уходят через верх камеры и попадают на ректификацию. Качество получаемых при коксовании светлых фракций – низкое, поскольку в них много олефинов. Вследствие этого необходима дальнейшая переработка нефти (вернее, её остатков) для того, чтобы они стали товарными нефтепродуктами.

При коксовании гудрона кокса от общего объема сырья получается примерно 25 процентов, светлых продуктов  – примерно  35 процентов.

Товарное производство

Все перечисленные выше процессы позволяют получать не сами моторные топлива, а их компоненты, отличающиеся по своему качеству.

К примеру,  октановое число бензина прямой перегонки – примерно 65, бензина- риформата – от 95-ти до 100, бензина, полученного коксованием – около 60-ти. Также в этих компонентах различается  фракционный состав, концентрация серы и прочие характеристики.

Чтобы получить товарные нефтепродукты, полученные компоненты смешивают для обеспечения нормируемых качественных показателей. Такое смешивание называется компаундирование. Расчет его рецептуры проводят с помощью соответствующих математических моделей, которые применяются при планировании производства.

В качестве исходных данных при таком моделировании выступают:

  • прогнозные количества  сырьевых остатков;
  • прогнозное количество получаемых компонентов;
  • ассортиментный план реализации продукции;
  • плановый объём поставок сырой нефти.

Вторичная переработка нефти

С помощью математического прогнозного моделирования рассчитывают  наиболее оптимальные и эффективные пропорции смешиваемых компонентов.

В большинстве случаев на заводах существуют свои, устоявшиеся схемы и рецепты смешивания, которые корректируют в случае внесения изменений в технологическую схему предприятия.

Смешивание происходит в специальных емкостях, куда также могут добавляться различные присадки.

Нефтепереработка за 2 минуты

Загрузка...

neftok.ru

Переработка нефти: основные методы

Нефть и природные газы, эти уникальные полезные ископаемые, являются основными источниками углеводородов. Сырая нефть - это сложная смесь углеводородов с другими соединениями. Переработка нефти дает продукты, которые затем применяются во всех отраслях промышленности, энергетике, сельском хозяйстве и в быту.переработка нефти

Сырая нефть разделяется на составные части путем простой, фракционной и вакуумной перегонки. Состав полученных при этом фракций зависит от состава исходной сырой нефти.

Переработка нефти проходит несколько стадий: фракционную перегонку, риформинг, крекинг и очистку от серы.

Фракционная перегонка является самой первой стадией переработки, которая разделяет ее на фракции: газовую, легкую, среднюю и мазут. Таким образом, первичная переработка нефти позволяет сразу же выделить наиболее ценные фракции.

  • Газовая фракция представляет собой неразветвленные простейшие углеводороды: бутаны, пропан и этан.
  • Бензиновая, или легкая фракция – это смесь различных легких углеводородов, в том числе разветвленных и неразветвленных алканов.
  • Мазут остается после отгонки всех остальных, более легких, фракций.первичная переработка нефти

Дальнейшая переработка нефти осуществляется методом крекинга. При этом происходит расщепление высокомолекулярных соединений сырой нефти на более мелкие, характерные для низкокипящих фракций. Этот важный метод переработки позволяет получить дополнительное количество низкокипящих фракций нефти, потребности в которых, особенно в бензине, исключительно велики.

  • В промышленности применяется несколько видов крекинга: каталитический, термический и риформинг. При термическом крекинге высокомолекулярные соединения из тяжелых фракций нефти расщепляются на низкомолекулярные под воздействием высоких температур. Переработка нефти путем крекинга как термического, так и каталитического, дает смесь ненасыщенных и насыщенных углеводородов. На примере октадекана процесс крекинга можно описать формулой:

С18Н38 -> С9Н20 + C9h28

При температурах до 1000°С происходит термическое разложение высокомолекулярных нефтепродуктов, в результате чего получаются в основном легкие алкены и ароматические углеводороды.

  • Каталитический крекинг проходит при относительно невысоких температурах, катализатором при этом служит смесь глинозема и кремнезема. В этом случае также получается смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородов. Переработка нефти этим методом используется для получения высококачественного бензина.
  • Риформинг изменяет структуру молекул или объединяет их в более крупные. В процессе низкокачественные низкомолекулярные фракции нефти превращаются, в частности, в высокосортные фракции бензинов.перераьотка нефти и газа

Природные и попутные газы - это смесь метана (до 90 % по объему) и его ближайших гомологов, а также небольшого количества примесей.

Главная задача переработки газа - превращение содержащихся в нем предельных углеводородов в непредельные, которые в дальнейшем могут использоваться в химическом синтезе.

Таким образом, переработка нефти и газа позволяет получить чрезвычайно большой ассортимент разнообразных нефтепродуктов, из которых в результате химического синтеза получается огромное многообразие веществ, использующихся в различных отраслях экономики страны.

fb.ru

Топливо из нефти: топливный вариант переработки

Если про воду говорят, что она является источником всей земной жизни, то нефть смело можно назвать «источником  жизни» всей техники, применяемой людьми начиная с прошлого столетия.

Человек обнаружил эту горючую природную жидкость и начал её применять достаточно давно. Специалисты установили, что еще за 4 – 6 тысяч лет до нашей эры берегах Евфрата существовали нефтяные промыслы. Примерно 700 лет тому назад известный путешественник Марко Поло посещал территорию современного Азербайджана, и в своих записках описал (как он его называл)  «земляное масло», которое «в пищу употреблять нельзя, зато оно горит и хорошо лечит верблюдов».

Первым нефтепродуктом, полученным из этого сырья, был керосин.

Топливо из нефти

Еще в 1823-ем году русские инженеры братья Дубинины построили первую простейшую установку для перегонки нефти с целью получения керосина.  Однако по настоящему это полезное ископаемое оценили лишь в начале двадцатого века, когда появились первые паровые котлы и автомобильные двигатели, источником энергии для которых и стали нефтепродукты.  Первая мировая война дала толчок развитию нефтепереработки, поскольку появилась военная техника, для которой было нужно большое количество нефтяного топлива.

Что из себя представляет нефть?

Нефть – это вязкая  маслянистая горючая жидкость, цвет которой варьируется от почти прозрачного до  темно-коричневого (практически черного). Нефть легче воды. Её средняя плотность находится в пределах  820 – 900 килограмм на кубометр, хотя на некоторых промыслах  добывают сырье более легкое или более тяжелое.

Если рассматривать химический состав этого вещества, то он таков:

  • от 82-х до 87-ми процентов углерода;
  • от 11-ти до 14-ти процентов водорода;
  • от 0,1 до 7-ми процентов серы;
  • от о,001 до 1,8 процента азота;
  • до одного процента кислорода;
  • до одного процента примесей различных металлов.

Как видно из приведенных выше цифр, большую часть нефти составляют соединения углерода и водорода – углеводороды, которые, в свою очередь, делятся на  алканы, циклоалканы и ароматические углеводороды (арены).

Для алканов (по-другому – парафинов) характерна предельная степень насыщения водородом,  поэтому их еще называют предельными углеводородами. Чем выше их молекулярная масса, тем больше значение их плотности и тем выше  температура их кипения, вследствие чего парафины с числом атомов от 16-ти и выше являются твердыми веществами, которые присутствуют в нефти  в растворенном виде.

Средняя концентрация углеводородов парафиновой группы в нефтях составляет 30 – 35-ть процентов, хотя в некоторых видах этого полезного ископаемого это число может доходить и до 50-ти процентов. Среднее содержание циклоалканов в сырой нефти варьируется от  25-ти до 75-ти процентов.

Углеводороды ароматической группы (арены) отличаются от прочих соединений углерода с водородом так называемым бензольным кольцом. В различных нефтях их  содержится от 10-ти до 20-ти процентов, и представлены в идее таких химических веществ, как бензол, толуол, ксилолы и нафталиновые производные.

Непредельные углеводородные соединения (олефины) в сырой нефти не присутствуют, однако появляются в процессе её переработки.

Присутствие таких химических соединений в получаемых нефтепродуктах является нежелательным, поскольку они обладают низим уровнем химической стойкости.

Помимо углеводородов, в этом полезном ископаемом присутствуют разного рода сернистые и азотистые соединения, а также незначительная часть органических кислот и  смолистые асфальтовые  вещества.

Некоторые из них, несмотря на свою малую концентрацию, отрицательно влияют на получаемые из нефтяного сырья виды топлива. К примеру,  сернистые соединение обладают достаточно сильным коррозирующим эффектом, вследствие чего в двигателях быстро изнашиваются металлические части. Органические кислоты (по-другому – нафтеновые) тоже коррозионно активны и вредят металлическим изделиям.  Асфальто-смолистые вещества провоцируют повышенные отложения и образование разного рода нагаров.

Получение нефтепродуктов вообще и топлива в частности

К отличительной особенности сырой нефти, при достаточно большом разнообразии содержащихся в ней углеводородных соединений, относится широкие диапазоны температур выкипания.

Так, например, при нагреве всего до 30-ти – 40-ка градусов из неё начинают испаряться самые легкие углеводородные соединения (фракции). Дальнейшее повышение температуры приводит к выкипанию более тяжелых фракций.

Это дает возможность разделять нефть на составляющие её компоненты, использующиеся для изготовления различных видов нефтепродуктов. Получаемые таким образом продукты называются дистилляты,  а сам процесс разделения нефти на отдельные фракции называется прямая перегонка.

Топливо из нефти

Выделяемые при разных температурах дистилляты делятся следующим образом:

  • значение температуры кипения от 28-ми до 180 градусов Цельсия – бензиновая топливная фракция;
  • от 110-ти до 230-ти градусов – лигроиновые фракции;
  • 120 – 315°С – керосины;
  • 230 – 330°С – газойль;
  • 280 – 380°С – дизтоплива;
  • 320 – 500°С – масляные нефтяные фракции.

Чтобы получить топливо из нефти, без прямой перегонки – не обойтись.  Этот процесс происходит путем нагрева сырья в печах трубчатого типа, а само разделение на фракции происходит в ректификационных колоннах. После нагрева в трубчатой печи до температуры от 330-ти – до 350-ти градусов  сырье подается в средний отсек ректификационной колонны.

Жидкие нефтяные остатки стекают вниз, а более легкие испаряющиеся  углеводороды в виде пара   поднимаются наверх, по пути конденсируясь в форму дистиллятов на специальных устройствах, которые называются ректификационные тарелки. Они устанавливаются на разной высоте внутри колонны. Чем тяжелее испаряемая углеводородная фракция – тем ниже тарелка, на которой она конденсируется. Самые легкие углеводородные фракции остаются в газообразном виде и отводятся с самого верха ректификационной колонны.

Дистилляты, из которых потом путем дальнейшей переработки изготавливают различные виды топлива, выделяются в атмосферных ректификационных установках (колоннах). После такой перегонки жидким нефтяным остатком является   мазут, который  в дальнейшем также можно разделять на отдельные фракции или использоваться как сырье для  крекинговых установок.

Применяют мазут и в качестве котельного топлива (топочные виды мазутов). Многие нефтяные смеси отличаются низкой степенью термической стойкости, поэтому, чтобы предотвратить  их полное разложение, дальнейшую перегонку мазутов проводят в условиях вакуума. Это позволяет значительно снизить температуру кипения.  Испарение мазутов с целью получения из них отдельных компонентов проводится в вакуумных установках трубчатого типа, а для разделения на фракции применяют вакуумные ректификационные колонны.

В верхней части таких колонн конденсируется дизельная нефтяная фракция, из которой затем получают дизтопливо. Чуть ниже выделяются масляные фракции, из которых затем изготавливают товарные масла. В вакуумных колонная также образуется тяжелый остаток, который называется гудрон. Он скапливается в нижней части устройства и идет на приготовление различных нефтяных битумов.

Очистка и улучшение свойств прямогонных нефтепродуктов

Чтобы повысить эксплуатационные характеристики прямогонных нефтепродуктов, их  подвергают очистке о нежелательных примесей.

К примеру, чтобы удалить сернистые, азотистые, кислородные, органические и металлические примеси, а также непредельные углеводородные соединения, образовавшиеся в процессе прямой перегонки сырья,  применяют метол гидроочистки. В ходе этого процесса все соединения, в которых содержатся сера, кислород или  азот, с помощью реакции с водородом, содержащимся в воде,  переводятся в газообразное состояние, а затем эти новые соединения легко удалить и обрабатываемого продукта. Гидроочистка проходит  при температурах от 350-ти до 420-ти градусов и под давлением давлении от 1,7 до 4-х мегапаскалей, с использованием специальных веществ – катализаторов.  Гидроочистка хорошо подходит для  обессеривания дизельных видов нефтяного топлива, для очистки масляных дистиллятов, а также для  подготовки прямогонного сырья перед использованием его в некоторых процессах вторичной нефтепереработки.

Помимо гидроочистки, чтобы удалить из топливных дистиллятов некоторые трудновыделяемые  кислородные и сернистые соединения, используют очистку с помощью щелочи.

Суть этого процесса заключается в том, что  в очищаемый дистиллят добавляют щелочную смесь, а затем удаляют получающиеся водные растворы вновь образованных веществ совместно со щелочными остатками.

Топливо из нефти

При получении прямогонных топливных и масляных дистиллятов с высокой температурой кипения в них, как правило, остается значительное количество  химических соединений, которые застывают при довольно высоких температурных значениях.

Такими нежелательными  соединениями являются в основном парафины и некоторые виды циклических углеводородов. Их присутствие в составе дистиллятов негативно влияет на эксплуатационные характеристики нефтепродуктов, которые используются  при низких температурах. Чтобы их удалить из топлива или масла, применяются различные технологические методики депарафинизации.

Например, при изготовлении зимних марок дизельных топлив, широко применяется  способ карбамидной депарафинизации. Эта методика основана на свойстве карбамида (простым языком – мочевины) в процессе реакции с парафинами образовывать комплексные соединения, которые достаточно легко  отделить от прочих, необходимых топливу углеводородов. Масляные дистилляты очищают от парафинов при помощи охлаждения их до достаточно низких температурных значений, что позволяет в дальнейшем отделить образующиеся твердые углеводородные кристаллы с помощью специальных  фильтр-прессов.

Стоит сказать, что прямая перегонка нефтяного сырья дает сравнительно малый выход топливных фракций. К тому качество этих дистиллятов оставляет желать лучшего и на практике они почти не применяются. Этот процесс дает возможность получить с единицы сырья всего лишь от 15-ти до 20-ти процентов бензиновых фракций, и от 45 до 55 процентов дистиллятов,  перегоняющихся  при температурах до 300 – 350 °.

Поэтому, чтобы повысить выход моторных видов  топлива,  а главное – бензинов, прямогонные продукты перерабатывают с применением химико-термических технологий, которые называются   вторичными перерабатывающими  процессами.

Вторичные процессы нефтепереработки

Самый известный топливный вариант переработки нефти – это крекинг.

Его суть – расщепление крупных молекул на вещества с меньшей молекулярной массой либо  в результате  воздействия только высоких температур (термический вид крекинга), либо с добавлением в процесс катализатора (каталитический тип крекинг-процесса). Поскольку чисто термический крекинг дает на выходе недостаточно качественный бензин, в настоящее время чаще применяется  каталитический крекинг.

Процесс каталитического крекинга проходит в температурном диапазоне от  450-ти до 530-ти градусов под давлением от 0,07 до 0,3 МПа. Катализатором чаще всего выступают алюмосиликаты, в составе которых от 75-ти до 80-ти процентов оксида кремния и от 10-ти до 20-ти процентов оксида  алюминия.  Эта методика на выходе дает бензин, октановое число которого доходит до 85-ти единиц, а также керосино-газойлевые компоненты, которые применяют как дизельные и реактивные виды топлива.

При добавлении в крекинг-процесс водорода (гидрировании) получают новую технологию, называемую гидрокрекингом.

Температуры такого процесса – от 360-ти до 440-ка °С. Давление от 15-ти до 17-ти МПа. Технология подразумевает присутствие газа, содержащего водород. Этот процесс также дает  на выходе бензины высокого качества, а также дизельное и реактивное  топливо.

Топливо из нефти

Крекинг нефти и нефтепродуктов

Кроме крекинг-процессов, последнее время широко используется риформинг, который также может быть термическим (без катализатора) и каталитическим.

С его помощью получают бензины с высокой детонационной стойкостью. Риформинг (в настоящее время – в основном каталитический) проходит при  500-х – 540-ка  °С и под давлением 1,5 – 4-ре мегапаскаля. Катализатором служит платина на оксиде алюминия, вследствие чего второе название этой технологии – платформинг.

Также для получения моторных топлив из нефти используют методы изомеризации и алкилирования. В любом случае, после прохождения всех этапов переработки в нефтепродукты добавляют разного рода присадки, которые позволяют добиться необходимых современным двигателям эксплуатационных качеств.

Производство бензина и дизельного топлива. НПЗ

Загрузка...

neftok.ru

Переработка нефти - это... Что такое Переработка нефти?

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

Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой ее физическое разделение на фракции. Сначала промысловая нефть проходит первичный технологический процесс очистки добытой нефти от нефтяного газа, воды и механических примесей - этот процесс называется первичной сепарацией нефти[1].

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 (ЭЛОУ).

Атмосферная перегонка

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

ПРЕДЕЛЫ ВЫКИПАНИЯ, °С ВЫХОД ФРАКЦИИ, % (МАСС.) Газ Бензиновые фракции Керосин Дизельное топливо Мазут Потери
1,1 %
<62°С 4,1%
62—85°С 2,4%
85—120°С 4,5%
120—140°С 3,0%
140—180°С 6,0%
180—240°С 9,5%
240—350°С 19,0%
49,4%
1,0%

Вакуумная дистилляция

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.

Вторичные процессы

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.

Риформинг

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 ароматических углеводородов.

Гидроочистка

Каталитический крекинг

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

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 и остатков вторичных процессов.

Изомеризация

Процесс получения изоуглеводородов (изобутан, изопентан, изогексан, изогептан) из углеводородов нормального строения. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства (изопрен из изопентана, МТБЭ и изобутилен из изобутана) и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов.

Алкилирование

Алкилирование — введение алкила в молекулу органического соединения. Алкилирующими агентами обычно являются алкилгалогениды, алкены, эпоксисоединения, спирты, реже альдегиды, кетоны, эфиры, сульфиды, диазоалканы.

Экстракция ароматики

Примечания

См. также

dic.academic.ru

Переработка нефти - Энциклопедия Forex

Процесс переработки нефти  - это многоступенчатый процесс физической и химической обработки сырой нефти, результатом которого является получение целого спектра нефтепродуктов. Существует три основных направления переработки нефти: топливное, топливно-масляное и нефтехимическое.

  • При топливном направлении нефть перерабатывается на моторные и котельные топлива.
  • При топливно-масляной переработке наряду с моторными топливами получают различные сорта смазочных масел, поэтому для их производства выгодней использовать нефть с высоким содержанием масляных фракций.
  • Нефтехимическая или комплексная переработка нефти предусматривает, наряду с топливами и маслами, производство сырья для нефтехимии: ароматические углеводороды, парафины, сырье для пиролиза и др., а также выпуск продукции нефтехимического синтеза.

Выбор конкретного направления переработки нефти и ассортимента выпускаемых нефтепродуктов определяется качеством сырой нефти.

Нефтепродукты Нефтеперерабатывающая промышленность вырабатывает более 500 наименований газообразных, жидких и твердых нефтепродуктов. Их принято классифицировать по назначению. Основными и наиболее известными группами нефтепродуктов являются:

  • Моторные топлива в зависимости от принципа работы двигателя подразделяют на: карбюраторные (авиационные и автомобильные бензины), реактивные и дизельные.
  • Энергетические топлива: газотурбинные и котельные.
  • Нефтяные масла: смазочные и несмазочные (несмазочные масла предназначены не для смазки, а для применения в качестве рабочих жидкостей в тормозных системах, трансформаторах, конденсаторах и т.п.).

Кроме того, существуют следующие группы нефтепродуктов: 

  • Углеродные и вяжущие материалы: нефтяные коксы (применяются для изготовления электродов и коррозионноустойчивой аппаратуры), битумы (дорожное строительство - в виде асфальта-, а также производство электро- и гидроизоляционных материалов) и нефтяные пеки (изготовление электродов). 
  • Нефтехимическое сырье: ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, нафталин и др., применяются для получения красителей и фармацевтических препаратов, в качестве растворителей), сырье для пиролиза - разложения химических соединений при нагревании -, парафины и церезины (жидкие парафины служат сырьем для получения белково-витаминных концентратов, синтетических жирных кислот и поверхностно-активных веществ). 
  • Нефтепродукты специального назначения подразделяются на: термогазойль (сырье для производства технического углерода), консистентные смазки, осветительный керосин, присадки к топливам и маслам, деэмульгаторы, элементную серу, водород и др

Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ)

Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) представляют собой совокупность нефтетехнологических установок, а также вспомогательных и обслуживающих служб, обеспечивающих нормальное функционирование предприятия и производства нефтепродуктов. На НПЗ производят нефтепродукты и сырье для нефтехимии, а в последние годы также товары народного потребления. Основными характеристиками НПЗ являются: мощность переработки, ассортимент выпускаемой продукции и глубина нефтепереработки.

  •  Мощность переработки. Современные нефтеперерабатывающие предприятия характеризуются большой мощностью как предприятия в целом (исчисляемой миллионами тонн в год), так и технологических процессов. Мощность НПЗ зависит от многих факторов, прежде всего от потребности в нефтепродуктах экономического района их потребления, наличия ресурсов сырья и энергии, дальности транспортных перевозок и близости соседних аналогичных предприятий. Наряду с заводами, перерабатывающими 5-15 млн. тонн нефти в год, имеются заводы-гиганты, перерабатывающие 20-25 млн. тонн в год, и небольшие заводы, перерабатывающие 3-5 млн. тонн в год.
  • Ассортимент выпускаемых нефтепродуктов. Ассортимент выпускаемых нефтепродуктов, как правило, насчитывает около сотни наименований. В соответствии с выпускаемыми продуктами НПЗ принято классифицировать на следующие группы: НПЗ топливного профиля, НПЗ топливно-масляного профиля, НПЗ топливно-нефтехимического профиля (нефтехимкомбинаты), НПЗ топливно-масляно-нефтехимического профиля. Наибольшее распространение имеют НПЗ топливного профиля, поскольку на моторные топлива приходится наибольший процент потребления. Комплексная переработка нефтяного сырья (то есть топливно-масляно-нефтехимическая) по сравнению с узкоспециализированной переработкой, например, чисто топливной, более эффективна.

Перспективы переработки нефти и влияние на цены

Отставание развития нефтепереработки от растущего спроса на топливо, является основной причиной повышения в настоящее время цен на нефтяном рынке. Согласно последнему годовому обзору мировых рынков энергоносителей, подготовленному компанией BP, в 2004 г. объем свободных мощностей нефтепереработки превысил объем потребления нефти не более чем на 5%, что стало минимальным уровнем с 1965 г. По всей видимости, в прошлом году ситуация вряд ли существенно изменилась в лучшую сторону. По нашей оценке, лишь 8%-ный запас свободных мощностей в нефтепереработке способен переломить ситуацию и существенно снизить цены на сырую нефть. Для этого необходимо дополнительно увеличить мощности НПЗ по сравнению с 2005 г. на 5 млн. барр. в сутки, что в ближайшие несколько лет нереально. Однако даже наличие свободных мощностей нефтепереработки не гарантирует от резкого роста цен в случае нефтяного эмбарго или вынужденного сокращения поставок нефти из Персидского залива из-за крупных военных действий в этом регионе.

Свободные мощности нефтепереработки

Источник: http://www.dcenter.ru

Согласно прогнозу МВФ (апрель 2006 г.) темпы роста мировой экономики в 2006–2011 гг. составят в среднем не более 4.7% за год — это достаточно высокий показатель. Лишь при росте мировой экономики менее чем на 3% в год увеличение спроса на нефть не превышало 1%. В связи со снижением статистической зависимости между этими показателями можно прогнозировать, что увеличение спроса на нефть в среднесрочной перспективе будет находиться в диапазоне 1.2–2.7% в год. По оценке, с учетом развития энергосберегающих технологий реальные показатели роста будут ближе к нижней границе этого диапазона. Пока же производители оказались не готовы к росту спроса на топливо. Об этом свидетельствуют низкий уровень запасов сырой нефти и нефтепродуктов в государственных и коммерческих резервах, недостаточный уровень резервных нефтедобывающих мощностей и свободных мощностей нефтепереработки.

Статистику по переработке нефти можно найти здесь:http://omrpublic.iea.org/refinerysearch.asp

enc.fxeuroclub.com

Как перерабатывают нефть » Подборки приколов, дтп, фото и историй © YAUSTAL.com

Пока мировая экономика сотрясается от всемирного кризиса, санкций, различных войн и цен на черное золото, особо важные для государств производства не стоят на месте. Для России таким стратегически важными производством является добыча нефти и ее переработка. Хотя многие из нас не имеют отношения к этой отрасли, все мы зависим от нее. Не только машины, на которых мы ездим хотят "кушать", но и большое количество различных предприятий нуждаются в нефтепродуктах. А нефтегазовая компания "Роснефть", на одном из ведущих нефтеперерабатывающих заводов которой я побывал, обеспечивает наполнение 1/5 всего российского бюджета.1Для того чтобы выяснить, что происходит с нефтью после того, как она попадет на завод, я отправился на Новокуйбышевский НПЗ. Этот завод был основан в 1951 году, однако на данный момент более 80% оборудования предприятия модернизировано или построено заново.

Я как раз застал знаковое событие для предприятия и всего города ­ момент введения в эксплуатацию комплекса каталитического риформинга с непрерывной регенерацией катализатора (CCR) и комплекса низкотемпературной изомеризации. Что это такое, я объясню далее популярным образом.

2Но сперва я расскажу и покажу как перерабатывают нефть. Для этого мы поднимемся на одну из самых высоких точек завода – блок регенерации катализатора CCR. Этот комплекс мощностью 1,2 млн т/год построен совсем недавно и предназначен для получения низкосернистого высокооктанового компонента (октановое число ­ 102 пункта) для изготовления товарных автомобильных бензинов по высшему экологическому стандарту – "Евро­5".3Сегодня экскурсию нам проведет начальник установки CCR Анатолий Дорохов. Анатолий молодой, но квалифицированный специалист, профессионал своего дела, разбирается во всех сложностях переработки черного золота. Подъезжаем к установке и поднимаемся на лифте. Но перед этим знакомимся с инструкцией по технике безопасности на производстве и получаем "в обмен" на это каску и противогаз в сумке.4Нам нужен самый последний этаж — восемнадцатый.5Отсюда открывается красивый зимний вид на НПЗ. Довольно холодно (минус 20), но воздух прозрачен и как на ладони видны все участки завода, на которых проходят различные этапы переработки нефти.6Территория завода огромна. Изначально на этом месте в 50­х годах строился завод, а уже затем вокруг него вырос город Новокуйбышевск. Спрашиваю у Анатолия, с чего же все начинается. Он мне указывает на огромные емкости стоящие вдалеке. Это товарно­сырьевая база. Нефть сюда поступает не в сыром виде, в котором ее добыли из скважины, а уже в подготовленном. Эти резервуары связаны трубопроводами со всеми технологическими установками НПЗ. Количество поступившей нефти определяется по данным приборного учёта, или путём замеров в сырьевых емкостях.7Сама по себе нефть является токсичным продуктом и содержит различные соли вызывающие коррозию технологического оборудования. Для их удаления нефть, поступающая из сырьевых резервуаров смешивается с водой, в которой соли растворяются, и поступает на ЭЛОУ ­- электрообессоливащую установку. Процесс обессоливания осуществляется в электродегидраторах ­- цилиндрических аппаратах со смонтированными внутри электродами.

Под воздействием тока высокого напряжения (25 кВ и более), смесь воды и нефти (эмульсия) разрушается, вода собирается внизу аппарата и откачивается. Для более эффективного разрушения эмульсии, в сырьё вводятся специальные вещества ­деэмульгаторы. Температура процесса ­100­-120°С.

8Затем обессоленная нефть с ЭЛОУ поступает на установку атмосферно­вакуумной перегонки нефти, которая на российских НПЗ обозначается аббревиатурой АВТ ­- атмосферно­вакуумная трубчатка. где нагрев сырья перед разделением его на фракции, осуществляется в змеевиках трубчатых печей за счет тепла сжигания топлива и тепла дымовых газов. Сама АВТ разделена на два блока — атмосферной и вакуумной перегонки.9На этапе атмосферной перегонки происходит отбор светлых нефтяных фракций ­бензиновой, керосиновой и дизельных фракций. Остаток атмосферной перегонки ­мазут. Процесс заключается в разделении нагретой в печи нефти на отдельные фракции в ректификационной колонне ­ цилиндрическом вертикальном аппарате, внутри которого расположены контактные устройства (тарелки), через которые пары движутся вверх, а жидкость ­ вниз. Ректификационные колонны различных размеров и конфигураций применяются практически на всех установках нефтеперерабатывающего производства, количество тарелок в них варьируется от 20 до 60.

За процессами внимательно следят из Центрального пункта управления.

10Снизу колонна нагревается, а с верхней части колонны производится отвод тепла, из­-за чего температура в аппарате постепенно снижается от низа к верху. В результате сверху колонны отводится бензиновая фракция в виде паров, а пары керосиновой и дизельных фракций конденсируются в соответствующих частях колонны и выводятся, мазут остаётся жидким и откачивается с низа колонны.

На мониторах отслеживаются все параметры процессинга в режиме онлайн.

11В результате первичной обработки нефти получают следующие основные нефтепродукты: • углеводородный газ (пропан, бутан) • бензиновая фракция (температура кипения до 200 градусов) • керосин (температура кипения 220­-275 градусов) • газойль или дизельное топливо (температура кипения 200-­400 градусов) • смазочные масла (температура кипения выше 300 градусов) остаток (мазут)12Получаемая на этом этапе бензиновая фракция содержит газы (в основном пропан и бутан), и не может использоваться ни в качестве компонента автобензина, ни в качестве товарного бензина. Потому полученный продукт проходит вторичную перегонку — удаляются сжиженные газы и разделение на фракции.13Для того чтобы повысить октановое число бензина, т.е. сделать его высококачественным, продукт подвергают процессу каталитического риформинга в результате чего 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.14А на этом фото видна установка низкотемпературной изомеризации, которую только недавно ввели в эксплуатацию на Новокуйбышевском НПЗ. Особенностью процесса, отличающей его от установок прошлого поколения, является применение высокоэффективного низкотемпературного платиносодержащего катализатора, позволяющего получать высокооктановый компонент – изомеризат с низким содержанием ароматических углеводородов для приготовления товарных автомобильных бензинов. Изомеризат характеризуется отсутствием в нём бензола, ароматических углеводородов и соединений серы.15А остаток от первичной перегонки (мазут) попадает на вакуумную перегонку, для отбора от мазута масляного дистиллята или широкой масляной фракции (вакуумного газойля). Остатком вакуумной перегонки является гудрон.16Далее нефтяные продукты после вторичной обработки подвергаются гидрокрекингу, экстракции и деасфальтизации, изомеризации и прочим другим видам очищения и переработки, для получения различного продукта.17На сегодняшний день мощность НПЗ составляет 8,8 млн тонн в год по первичной переработке нефти, а глубина переработки нефти после модернизации мощностей возрастет до 95%.18Пожалуй, достаточно посмотрели на завод сверху, пройдемся по территории. Красивая геометрия труб не может не впечатлить. По этим трубам текут не только нефтепродукты, но и вода, для охлаждения процесса переработки.19В различных местах стоят такие вышки для предотвращения возгорания. Но так как уровень безопасности на производстве высокий, они так и стоят без дела.20Далее наш путь лежит в помещение, где установлены компрессорные установки. Компрессорное оборудование ­ от ведущих производителей.Предприятие очень серьезно относится к технике безопасности. Здесь в скором времени будет построен мощнейший комплекс гидрокрекинга. "Роснефть" проводит масштабную модернизацию на всех своих крупных НПЗ.24Так выглядит будущая установка гидрокрекинга. Она позволит предприятию полностью перейти на выпуск дизельного топлива класса "Евро­5", увеличить отбор светлых нефтепродуктов, а также вывести из эксплуатации физически и морально устаревшие установки.25Это реакторы вакуумного газойля и гидроочистки. Такие от заводов­-изготовителей перевозятся водным, а затем сухопутным путем до НПЗ. Это целые транспортные операции. Реакторы, колонны и другое негабаритное оборудование преодолевают тысячи километров прежде чем будут установлены на промплощадках.Подобную уникальную транспортную операцию по доставке крупнотоннажного оборудования для установки гидрокрекинга Новокуйбышевский НПЗ провёл в прошлом году. Для этого был построен грузовой причал, а по маршруту следования реакторов были отремонтированы 15 км. городских дорог, различные коммуникации, троллейбусные пути, эстакады.26Модернизация, которую проводит «Роснефть» с 2008 года, позволила на действующем производстве построить практически новый завод. Зачем? Новые комплексы и установки позволили освоить производство бензинов и дизельного топлива, соответствующих высшим экологическим классам. Еще существенно увеличилась глубина переработки – это означает, что из того же количества нефти стали получать гораздо больше ценных продуктов – бензина, керосина, дизтоплива и других. А еще на 25% снизилась нагрузка на окружающую среду и возрос уровень безопасности производства.27Выигрывают от этого и автомобилисты, чьи машины работают теперь на более качественном топливе и, как ни странно пешеходы – ведь выхлоп машин на "Евро­5" в разы чище чем, скажем на "Евро­2", который использовали всего несколько лет назад.Если Западу понадобились десятилетия для перехода на нормы "Евро­5", то Россия выступает в роли догоняющей, но догоняет семимильными шагами. Когда смотришь на этот завод, то испытываешь гордость за нашу промышленность, которая возводит эти гигантские комплексы.28Ну вот, пожалуй, и все, теперь и вы знаете, как перерабатывают нефть)Всё, спасибо

yaustal.com

Основные стадии технологии переработки нефти

Цель переработки нефти (нефтепереработки) — производство нефтепродуктов, прежде всего, различных топлив (автомобильных, авиационных, котельных 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 (ЭЛОУ).

Атмосферная перегонка

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

ПРЕДЕЛЫ ВЫКИПАНИЯ, °С ВЫХОД ФРАКЦИИ, % (МАСС.) Газ Бензиновые фракции Керосин Дизельное топливо Мазут Потери
1,1%
<62С 4,1%
62—85С 2,4%
85—120С 4,5%
120—140С 3,0%
140—180С 6,0%
180—240С 9,5%
240—350С 19,0%
49,4%
1,0%

Вакуумная дистилляция

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.

Вторичные процессы

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 коксования, 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.

Риформинг

Риформингу подвергаются бензиновые фракции с пределами выкипания 85-180°С[1]. 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 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 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

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 и остатков вторичных процессов.

Удаление серы

Изомеризация

Процесс получения углеводородов изостроения (изопентан, изогексан) из углеводородов нормального строения. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства(изопрен из изопентана) и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов.

Алкилирование

Алкилирование — введение алкила в молекулу органического соединения. Алкилирующими агентами обычно являются алкилгалогениды, алкены, эпоксисоединения, спирты, реже альдегиды, кетоны, эфиры, сульфиды, диазоалканы.

Экстракция ароматики

Примечания

  1. ↑ [1]Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2-я. М.: Химия, 1980

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru