Способы переработки нефти.

ДЕТОНАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ БЕНЗИНА - это взрывное сгорание бензина. Смесь паров бензина и воздуха сжимается поршнем и поджигается электрической искрой. Чем сильнее сжимается смесь паров бензина с воздухом, тем больше детонационная стойкость бензина, тем больше мощность двигателя, меньше расходуется бензина. Бензин, пары которого даже при небольшом сжатии воспламеняются, обладают низкой детонационной стойкостью. Наименьшей стойкостью к детонации обладают алканы нормального строения, более устойчивы, алканы разветвленного строения, алкены, арены, Для количественной характеристики детонационной стойкости бензинов выработана октановая шкала. Октановое число изооктана /2,2,4-триметилпентана /, обладающего высокой детонационной стойкостью, принято за 100. Октановое число н.гептана принято за 0. Смеси гептана и изооктана имеют октановое число, равное % содержанию изооктана в ней.

ПЕРЕГОНКА НЕФТИ. (первичная переработка нефти – физический процесс) Нефть перегоняют в установках состоящих, из трубчатой печи и ректификационной колонны. В трубчатой печи нефть нагревается горящим мазутом или газом до 320-350°С и в виде смеси жидкости и паров поступает в ректификационную колонну, аппарат высотой до 40 м. Она имеет внутри несколько десятков горизонтальных перегородок с отверстиями, так называемых тарелок. Пары нефти, поступая в колонну, поднимаются вверх и проходят через отверстия в тарелках. Постепенно охлаждаясь при своем движении вверх, они сжижаются на тех или иных тарелках в зависимости от температуры кипения. Более летучие углеводороды конденсируются на более высоких тарелках, а тяжелые - на нижних тарелках. Мазут перегоняется в таких же установках только при пониженном давление, что снижает температуру кипения. При перегонке получается бензин, содержащий в своем составе предельные углеводороды нормального строения. Он имеет низкую детонационную стойкость.

Крекинг. (Вторичная переработка нефти - химический процесс)

Основным способом переработки нефтяных фракций являются различные виды крекинга. Первый патент на установку для крекинга заявлен В. Г. Шуховым в 1891г. В промышленности крекинг получил распространение с 20-х годов 20 в.

Крекинг - это термическое разложение углеводородов более тяжелых на более легкие.

C₁₆H₃₄ ® С₈H₁₈ + С₈Н₁₆, C₈H₁₈ ® С₄Н₁₀ + С₄H₈,

C₄H₁₀ ® C₂H₆ + C₂H₄, C₄H₁₀ ® C₃H₆ + CH₄.

Этот процесс идет через образование свободных радикалов:

,

,

,

,

ТЕРМИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ осуществляется при 470-550°С, давлении 1,5-6 МПа. Бензин, полученный при термическом крекинге, кроме алканов, циклоалкаков, аренов содержит алкены, что повышает детонационную стойкость бензина. Недостаток этого бензина в том, что при хранении он осмоляется. Для увеличения стойкости бензина добавляют антиокислители или антиосмолители.

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ КРЕКИНГ протекает при 350-500°С в присутствии катализатора – природных или синтетических алюмосилиуатов, AlCl₃, MoS₃, Cr₂O₃ и др. Такой бензин содержит меньше непредельных углеводов, больше ароматических и алканов с разветвленной цепью, что повышает детонационную стойкость бензина. (Таблица стр 69, учебник).

Чтобы повысить качество бензинов их подвергают риформингу, т.е. ароматизации или облагораживанию. Получаются высокооктановые бензины или ароматические углеводороды, которые используются как химическое сырье в органическом синтезе. Риформинг проводят при нагревании в присутствии платины. Вэтих условиях идут реакции превращения парафинов и циклопарафинов в ароматические углеводороды, вследствие чего октановое число бензинов существенно повышается.

В природе встречается горный воск или озокерит - твердый, есть смесь углеводородов. Месторождения озокерита находятся на острове ЧЕЛЕКЕНЕ /Каспийское море/, на Кавказе, на Байкале, близ Ташкента. Он близок к нефти.

При все возрастающих масштабах добычи и переработки нефти большое значение приобретает охрана окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами. Это утечка нефти при перевозке судами и др. видами транспорта, сброс нефтепродуктов в водоемы со сточными водами. Это лишает воду содержания кислорода, который расходуется на окисление нефтепродуктов, а следовательно, жизнь организмов в такой воде не возможна.

Для предупреждения этого принимаются различные меры. На нефтеперерабатывающих предприятиях строят очистные сооружения - пруды, в которых нефтепродукты и др. органические вещества разрушаются микроорганизмами. Большой вред наносят и в-ва выброшенные в атмосферу - сернистые, азотосодержащие в-ва, которые вызывают коррозию, парниковый эффект и д-р. Иногда нефтепродукты подвергаются гидроочистке - нагреванию на катализаторе в присутствии водорода. При этом образуются аммиак, сероводород. Сероводород идет на производство серы, серной кислоты, аммиак - ценное азотное удобрение. Существуют и др. методы очистки отходящих газов, сточных вод, т.е. применяются и другие методы защиты окружающей среды.

Дата добавления: 2015-07-26