Переработка нефти

Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов с примесью других органических веществ.

Нефтепереработка ― это совокупность технологий получения товарной продукции из сырой нефти. Основными продуктами нефтепереработки являются бензин, керосин, смазочные масла, парафин, вазелин, битум.

Основные технологические процессы переработки нефти состоят из следующих операций:

1) обезвоживания и обессоливания;

2) стабилизации;

3) прямой и вакуумной перегонки;

4) деструктивной переработки;

5) очистки светлых продуктов и масел.

Назначение этих операций следующее:

Обезвоживание и обессоливание. Добытая из недр земли нефть обычно содержит сильно минерализованную буровую воду, количество которой составляет несколько десятков процентов. Транспортировка такой нефти невыгодна и связана с потерями.

Стабилизация. Добываемая нефть всегда содержит растворенные газы — метан и др. При транспортировке нефти эти газы улетучиваются, увлекая с собой углеводороды. Перед дальней транспортировкой сырую нефть освобождают от газов разными способами, в том числе нагреванием.

Первые две операции подготовки сырой нефти к транспортировке по трубопроводу на дальние расстояния могут проводиться как на месте добычи, так и на нефтеперерабатывающем заводе. Основные фазы нефтепереработки, осуществляемые на нефтеперерабатывающем заводе, представлены на рис. 2.15.

Перегонка нефти. Она может осуществляться при давлении близком к атмосферному (прямая перегонка), или под вакуумом (вакуумная перегонка). В результате перегонки получают товарные продукты, например мазут, и полуфабрикаты для дальнейшей переработки.

Деструктивная переработка включает различные виды переработки, важнейшими из которых являются термический и каталитический крекинги. Первый представляет собой реакции разложения нефти при ее нагревании, сопровождающиеся отщеплением водорода и преобразованием строения сложных молекул. Одновременно с образованием газообразных и легколетучих продуктов (бензина и керосина) происходит новообразование веществ малолетучих и более вязких. В настоящее время в основном проводится каталитический крекинг с использованием искусственных алюмосиликатных или магнийсиликатных катализаторов.

Рис. 2.15. Основные этапы нефтепереработки на нефтеперерабатывающих заводах

Крекинг — это физический процесс разделения нефти на фракции разной плотности. Результатом крекинга являются такие фракции как керосин — самая легкая фракция, которая используется в авиации; бензин, дизельное топливо, затем мазут (топочное топливо); последние фракции крекинга — асфальт и битум.

На современных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) крекинг представляет собой первую стадию переработки. Вторая стадия переработки называется тоже английским словом — риформинг. Риформинг — это химический процесс трансформации первичных продуктов нефтепереработки, т. е. продуктов крекинга, в более сложные органические соединения.

Далее следует процесс очистки полученных товарных продуктов.

В технологическом цикле до переработки есть только один продукт — нефть, после переработки много продуктов — от бензина до пластмасс. Соответственно, сырую нефть транспортировать экономически более целесообразно, поэтому переработка обычно географически отделена от места добычи.

В настоящее время разработаны десятки технологий получения товарных продуктов. Разнообразие технологий связано с новыми разработками в области физико-химических процессов, применением новых катализаторов и совершенствованием конструкции оборудования. Развитие технологического прогресса в области нефтепереработки инициируется не только достижениями фундаментальной и прикладной науки, но и изменениями рыночного спроса. В последние 10―15 лет снижается потребность в остаточных топливах, вместе с тем повышаются требования к качеству моторного топлива, которое определяется низким содержанием серы и других примесей, растет потребность в дизельном и реактивном топливе, сжиженном нефтяном газе и других продуктах, использующихся в нефтехимии.

За этот же период произошли заметные технологические сдвиги в структуре мировой нефтеперерабатывающей промышленности. Значительно возросла доля углубляющих и облагораживающих процессов переработки, в результате чего значительно увеличился выход наиболее ценных высококачественных нефтепродуктов.

Кроме того, в последнее время достигнут значительный прогресс в энергосбережении на НПЗ. Многие компании применяют интегрированный подход к сбережению энергии и водорода ― так называемые «пинч-технологии», т.е. технологии оптимизации энергозатрат.

Дата добавления: 2015-07-17