Способы переработки нефти

Нефть – природное сырьё, имеющее для человечества огромную ценность. Как газ и каменный уголь, она являет собой углеводород – энергоноситель. Для того, чтобы извлечённый из скважин продукт послужил человечеству, применяют различные способы переработки нефти. Как результат, из материала получают топливные ресурсы различных типов, нефтяные масла, смазывающие составы, растворители, керосины, битумы и много других полезных продуктов.

Способы переработки нефти

Добытый углеводород транспортируют на нефтеперерабатывающее производство, где запускается промышленный процесс, происходящий в несколько важнейших с технологической точки зрения этапов.

Почему требуется переработка нефти?

Нефть не зря называют «чёрным золотом». Из природного материала с древних времён добывают множество полезных вещей. Именно этот продукт лежит в основе научно-технического прогресса.

В старину нефть называли «земляным» или «каменным маслом». Если использовать сырьё в чистом виде, оно сильно чадит и источает в атмосферу неприятные запахи. Для того, чтобы «чёрное золото» не имело запаха и чада, его перерабатывают.

Интересно: Простейшими методиками переработки нефти владели ещё древние римляне.

Переработка требуется для того, чтобы получить высококачественные нефтепродукты.

Как осуществляется разделения нефти и воды?

Способы переработки нефти

Ещё до начала запуска процедуры переработки нефть очищают от ненужных примесей. К таковым относятся и подземные воды. На первых порах эксплуатации месторождения она составляет 20-30% состава всего вещества. Чем длительнее срок добычи, тем больше будет в составе материала жидкости. На конечном этапе доля воды может достигать 90%.

Помимо воды в извлечённой нефти присутствуют примеси:

  • газообразных частиц;
  • грунта;
  • солей;
  • песка.

Всё перечисленное мешает транспортировать сырьё к местам переработки. Образуемый примесями налёт снижает сроки эксплуатации теплообменных аппаратов и иных ёмкостей.

Читайте также:  Переработка мусора в Швеции

Для того, чтобы удалить из «каменного масла» примеси, производят его комплексное очищение – механическое и тонкое. Из основного сырья выделяют 2 компонента:

  • природный газ;
  • нефть.

В результате очисток получается труднорастворимая эмульсия, состоящая из 2-х жидкостей – компоненты одной жидкости распределены внутри другой жидкости. Есть 2 вида эмульсий:

  1. Гидрофобная. Её основа нефть, в которой содержатся водные частички.
  2. Гидрофильная. В основе вода, в которой содержатся нефтяные частички.

Применяют ряд способов разрушения эмульсий:

  • химическая методика;
  • электрическая методика;
  • механическая методика.

Для успешного разделения компонентов механическим способом создаются такие условия:

  • давление – 8-15 атмосфер;
  • температура от 120 до 160°C;
  • недопущение испарений воды.

Отстаивание продукта длится 2-3 часа. Затем процесс продолжают с помощью центрифуг. Вращение в центрифуге достигает 3 500 – 50 000 оборотов в минуту.

При запуске химического метода очистки используют деэмульгаторы – поверхностно-активные вещества. Деэмульгаторы растворяют адсорбционную плёнку, что ведёт к разделению продуктов.

Электрический способ предполагает воздействие на эмульсию электротоком. В результате частицы воды объединяются, что облегчает их выделение.

Часто комбинируют химический и электрический методы.

О первичных процессах

Способы переработки нефти

Ряд нефтепродуктов можно получить при первичной переработке:

  • керосин;
  • дизель;
  • бензин;
  • смазочные масла;
  • углеводородные газы пропан и бутан.

На данном этапе сырьё сохраняет свой химический состав. Происходит лишь деление его на фракции. Первый шаг – сепарация, в результате которой отделяются примеси, вода и газ.

Подготовка

После сепарации нефть можно транспортировать. Её направляют на нефтеперерабатывающий завод, где происходит ещё одна дополнительная очистка продукта в специальных установках. Удаляются лёгкие растворённые углеводы и механические примеси. Далее с помощью электрообессоливающих устройств запускается процесс обезвоживания.

Процесс атмосферной перегонки

Следующий этап – атмосферная перегонка происходит в ректификационных колоннах. Под давлением продукт разделяется на фракции:

  • дизельную;
  • керосиновую;
  • лёгкую бензиновую;
  • тяжёлую бензиновую;
  • мазут – остаток.
Читайте также:  Оборудование для переработки шин в крошку

Всему перечисленному требуется вторичная переработка, так как качество полученных материалов не соответствует рыночным требованиям.

Процесс вакуумной дистилляции

На данном этапе осуществляется отгонка из мазута доступных для дальнейшей переработки фракций для получения:

  • церезинов;
  • парафинов;
  • масел;
  • моторного топлива и др.

После вакуумной дистилляции остаётся осадок – гудрон, который применяют в качестве сырья для производства битума.

О вторичных процессах

Способы переработки нефти

Вторичная переработка направлена на изменение молекул углеводородов, входящих в состав природного ресурса. Полученные на первом этапе виды топлива преобразуются в формы, более приемлемые для процессов окисления.

Применяется 3 разновидности вторичных процессов:

  1. Облагораживающие. В эту группу входят изомеризация, риформинг, гидроочистка и пр.
  2. Углубляющие. Включают каталитический крекинг, висбрекинг, термический крекинг.
  3. Другие способы производства масел: изготовление ароматических углеводородов, алкилирование, МТБЭ и т. п.

Подробнее рассмотрим некоторые способы.

Риформинг

Пределы выкипания бензиновых фракций, подвергаемых риформингу, — 85-180°С. Процедура направлена на обогащение фракций ароматическими соединениями. В результате происходит повышение октанового числа бензина до 85.

Продукт, получаемый путём риформинга, является компонентом для производства автомобильных бензинов. Также его используют в качестве сырья для извлечения ксилолов, толуола и бензола.

Процедура гидроочистки

Процесс необходим для очистки товарных нефтепродуктов от сернистых соединений. Попутно непредельные углеводороды насыщаются, происходит снижение количества соединений, содержащих кислоты и смолы. Также в процессе осуществляется гидрокрекинг углеводородных молекул.

В результате гидроочистки, наиболее распространённого процесса нефтепереработки, происходит химическое превращение вещества. Главными условиями процедуры являются:

  • высокая температура;
  • высокое давление;
  • воздействие водорода.

Гидрокрекинг

Во время риформинга бензиновых фракций происходит образование водосодержащего газа, который в гидрокрекинге служит водородным источником. В избытке водорода осуществляется расщепление углеводородов на молекулярном уровне.

В качестве сырья для запуска процесса переработки служит вакуумный газойль. На выходе получают компоненты для создания автобензина и дизель.

Читайте также:  Переработка шин в крошку: бизнес

Крекинг каталитический

Термокаталитическая переработка нефтепродуктов. В результате запуска процесса получают:

  • непредельные жирные газы;
  • высокооктановый бензин.

В качестве сырья для данного типа переработки нефти используются легкий и атмосферный вакуумный газойль.

В процессе расщепляются молекулы тяжёлого углеводорода. Это позволяет выпускать топливо.

Побочными продуктами являются бутан и пропан, которые используются нефтеперерабатывающими заводами для собственных нужд.

В итоге получают нафту крекинга и пентан-гексановую фракцию, используемые для производства автомобильного бензина.

Ещё один продукт переработки нефти – мазут.

Изомеризация

Способы переработки нефти

Данный тип переработки нефти направлен на получение продуктов для нефтехимической промышленности — изоуглеводородов. Сырьё на выходе:

  • изогептан;
  • изобутан;
  • изогексан;
  • изопентан.

Перечисленные продукты в дальнейшем применяются для производства компонентов автобензина, изопа, изобутилена и МТБЭ.

Коксование

Остатки вторичных процессов и тяжёлые фракции в результате коксования превращаются в нефтяной кокс, используемый при изготовлении коррозионностойкой аппаратуры и электродов. При получении ферросплавов материал играет роль восстановителя.

Алкилирование

Такой путь переработки нефти предполагает введение в молекулы органических соединений алкила. Агентами служат диазоалканы, эпоксисоединения, сульфиды, кетоны, алкилгалогениды, альдегиды, алкены, эфиры, спирты.

Мы рассмотрели основные способы переработки нефти. Существуют и другие, реже применяемые, методы. Всё это важнейшие процессы, в результате которых получают продукты массового потребления, необходимые для существования и развития общества.

Способы переработки нефти

Заключение

Полный цикл добычи нефти и её переработки, рассмотренный выше, — это результат длительного развития нефтеперерабатывающей отрасли от первого завода, основанного русским промышленником Фёдором Прядуновым в 1745 году, до сегодняшних дней.

Ольга Борищук
Оцените автора
Добавить комментарий

6 + двенадцать =