Переработка нефти. Способы и технология переработки нефти

Вторичная переработка

Продукты первичной переработки недостаточно чистые, чтобы их использовать. Вторичная перегонка позволяет разделить фракции более тонко, получить качественные конечные продукты, добиться высокой степени очистки.

Гидроочистка

В процессе используется водород, высокая температура (300-400˚) и высокое давление (2-4МПа). Водород взаимодействует с соединениями серы и азота. Образуется аммиак и сероводород, которые затем удаляются. Топливо получается более чистым и качественным. Метод можно использовать сам по себе или в сочетании с другими способами. Соответствует современным стандартам безопасности для окружающей среды.

Каталитический крекинг

Этот процесс протекает с использованием катализаторов при более высокой температуре, чем гидроочистка (550˚). Используется в основном для получения высококачественного бензина (в том числе из мазутных фракций). Соответствует современным стандартам безопасности для окружающей среды. Экономически эффективен. Наиболее распространен на современных заводах.

Каталитический риформинг

Сочетает высокую температуру (как при крекинге), водородную среду и использование катализаторов. В процессе ряд углеводородов изменяет химическую структуру – из нафтеновых превращается в ароматические. Это повышает качество бензина. Используется для получения больших количеств высококачественного бензина, повышения качества уже произведенного топлива.

Гидрокрекинг

Используется водород, высокое давление, температура и молибденовые катализаторы. Цель обработки – получить не только качественный бензин, но и реактивное топливо. Сочетается с другими методами обработки сырья. Катализаторы многоразовые – после использования их регенерируют и возвращают в производственный цикл. Это повышает экономическую эффективность и экологическую безопасность производства.

Экстракция и деасфальтизация

Этим методом обработки подвергаются тяжелые фракции – мазуты и гудроны. Цель – получение качественных масел, которые сохраняют свои свойства при низких температурах. Сочетание с гидроочисткой помогает получить высококачественные чистые масла, дизельное топливо высокой очистки, соединения на основе ароматических углеводородов.

Деасфальтизация – это разделение легких и тяжелых мазутов. Легкие становятся сырьем для получения масел, тяжелые – для битумов, асфальтового покрытия и катализаторов в следующих процессах очистки.

Свойства нефтяного топлива

Свойства нефтяного топлива или продуктов, необходимых для энергетических применений варьируются от одного применения к другому и от одной энергетической системы к другой.

Как правило, топливо должно:

Иметь низкое содержание золы как негорючего остатка. Значение золы связано с неорганическим материалом. Чрезмерное количество золы в жидком топливе может привести к образованию отложений загрязнений в оборудовании для сжигания. Зола оказывает эрозионное воздействие на наконечники горелок, вызывает повреждение огнеупоров при высоких температурах, а также приводит к высокотемпературной коррозии и загрязнению оборудования.

Иметь высокую теплотворную способность. Теплотворная способность-это измерение тепла или энергии, произведенной на килограмм. Измеряется либо как валовая, либо как чистая теплотворная способность. Валовая теплотворная способность предполагает, что весь пар, образующийся в процессе горения, полностью конденсируется. Чистая теплотворная способность предполагает, что вода уходит вместе с продуктами сгорания, не будучи полностью конденсированной. Топливо сравнивается по чистой теплотворной способности.

Подходящую удельная теплоемкость. Удельная теплоемкость-это термин, обозначающий количество энергии (ккал), необходимое для повышения температуры 1 кг масла на 1° C. единица удельной теплоемкости составляет 4 ккал.

Иметь не агрессивный состав

Это свойство важно при работе в металлических энергетических системах.

Низкое содержание серы. Желательно иметь сырую нефть с более низким содержанием серы

Как правило, количество серы зависит главным образом от источника сырой нефти и в меньшей степени от процесса переработки. Типичный диапазон содержания серы для керосина и дизельного топлива составляет 0,05-0,25 частей.

Низкая температура застывания. Температура застывания топлива-это самая низкая температура, при которой оно будет разливаться или течь при охлаждении в предписанных низкотемпературных условиях. Это показатель самой низкой температуры, при которой топливо легко перекачивается. Это также означает, что топливо с низкой температурой застывания не будет легко затвердевать при понижении температуры.

Высокая температура вспышки. Температура вспышки топлива-это самая низкая температура, при которой топливо может быть нагрето так, что пар испускает мгновенные вспышки, когда над ним проходит открытое пламя. Чем выше температура вспышки, тем безопаснее будет топливо, особенно в энергетических приложениях, которые имеют дело с высокой температурой окружающей среды.

Низкая или подходящая вязкость. Вязкость топлива-это мера его внутреннего сопротивления потоку. Вязкость зависит от температуры и уменьшается с увеличением температуры. Это наиболее важная характеристика при хранении, транспортировке и использовании. Это влияет на степень предварительного нагрева, необходимого для обработки, хранения и удовлетворительного распыления. Если состав слишком вязкий, то он может стать трудным для перекачки, трудно зажечь в горелке и привести к плохому распыливанию топлива. Плохое распыление может, в свою очередь, вызвать образование нагара на наконечниках горелок или на стенках. Поэтому предварительный нагрев высоковязкого масла при промышленном нагреве необходим для правильного распыления.

Безопасность, простота транспортировки и хранения. Добыча и переработка нефти должна закончиться производством топлива. Всё произведенное топливо должно быть относительно безопасным и легким для транспортировки (например, для применения в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств). Топливо должно относительно легко хранится и извлекаться.
Другие подходящие реологические, физические и химические свойства. Например, для сжигания топлива на электростанциях обычно оно должно обладать более высоким октановым числом, чтобы достичь более высокой степени сжатия и, следовательно, тепловой эффективности. Цетан (эталон) дизельного топлива должен быть как можно выше.

Вторичная переработка

После определения свойств нефти, в зависимости от потребности в определенном конечном продукте, выбирается тип вторичной перегонки. В основном она заключается в термически-каталитическом воздействии на исходное сырье. Глубокая переработка нефти может происходить при помощи нескольких методов.

Топливный. Применение данного способа вторичной перегонки позволяет получить ряд высококачественных продуктов – автомобильных бензинов, дизельных, реактивных, котельных топлив. Для осуществления переработки не нужно привлекать много оборудования. В результате применения данного метода из тяжелых фракций сырья и осадка получают готовый продукт. К топливному методу перегонки относят:

• крекинг;
• риформинг;
• гидроочистку;
• гидрокрекинг.

Топливно-масляный. В результате применения данного метода перегонки получают не только различные топлива, но и асфальт, смазочные масла. Это осуществляется при помощи метода экстракции, деасфальтизации.

Нефтехимический. В результате применения данного метода с привлечением высокотехнологичного оборудования получают большое количество продукции. Это не только топливо, масла, а и пластмассы, каучук, удобрения, ацетон, спирт и многое другое.

Как из нефти и газа получаются окружающие нас предметы — доступно и понятно

Гидроочистка

Данный метод считается более всего распространенным. С его помощью осуществляется переработка сернистой или высокосернистой нефти. Гидроочистка позволяет существенно повысить качество получаемых видов топлива. Из них удаляют различные добавки – сернистые, азотистые, кислородные соединения. Обработка материала происходит на специальных катализаторах в водородной среде. При этом температура в оборудовании достигает показателей 300-400 градусов, а давление – 2-4 Мпа.

В результате перегонки, содержащиеся в сырье, органические соединения разлагаются при взаимодействии с водородом, циркулирующем внутри аппарата. В итоге образуется аммиак, сероводород, которые удаляются из катализатора. Гидроочистка позволяет переработать 95-99% сырья.

Каталитический крекинг

Перегонка осуществляется при помощи цеолитсодержащих катализаторов при температуре 550 градусов. Крекинг считается очень эффективным методом переработки подготовленного сырья. С его помощью из мазутных фракций можно получить высокооктановый автомобильный бензин. Выход чистого продукта в данном случае составляет 40-60%. Также получают жидкий газ (10-15% от исходного объема).

Каталитический риформинг

Риформинг осуществляется при помощи алюмоплатинового катализатора при температуре 500 градусов и давлении 1-4 Мпа. При этом внутри оборудования присутствует водородная среда. Данный метод применяется для превращения нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические. Это позволяет существенно повысить октановое число производимой продукции. При использовании каталитического риформинга выход чистого материала составляет 73-90% от залученного сырья.

Гидрокрекинг

Если гидрокрекинг сочетать с другими методами переработки природного сырья, выход чистых продуктов в виде бензина и реактивного топлива составляет 75-80%. При применении качественных катализаторов их регенерация может не проводиться 2-3 года.

Экстракция и деасфальтизация

Экстракция подразумевает разделение подготовленного сырья на нужные фракции при помощи растворителей. В дальнейшем производится депарафинизация. Она позволяет существенно снизить температуру застывания масла. Также для получения продукции высокого качества ее подвергают гидроочистке. В результате проведения экстракции можно получить дистдизельное топливо. Также с помощью данной методики производят извлечение ароматических углеводородов из подготовленного сырья.

Деасфальтизация необходима для того, чтобы из конечных продуктов дестиляции нефтяного сырья получить смолисто-асфальтеновые соединения. Образовавшиеся вещества активно применяются для производства битума, в качестве катализаторов для осуществления других методов переработки.

Переработка нефти и газа при 600 градусах Цельсия

Принцип работы крекинг-заводов приблизительно такой же, как и установок атмосферного давления вакуумных производств. Но здесь обработка сырья, которое чаще всего представлено мазутом, производится при температурах, близких к 600 С. Под таким воздействием углеводороды, составляющие мазутную массу, распадаются на более мелкие, из которых и состоит тот же керосин или бензин. Термический крекинг базируется на обработке высокими температурами и дает бензин с большим количеством примесей, каталитический – также на температурной обработке, но с добавлением катализаторов (к примеру, специальной глиняной пыли), что позволяет получить больше бензина хорошего качества.

Нефть и способы её переработки. раскрыть основные способы переработки нефти, состав нефтепродуктов и их использование в деятельности человека обозначить. — презентация

• 1 нефть и способы её переработки
• 2 раскрыть основные способы переработки нефти, состав нефтепродуктов и их использование в деятельности человека обозначить основные экологические проблемы, связанные с переработкой нефти Цель урока:
• 3

4 Физические свойства нефти 1. Густая маслянистая жидкость 2. Цвет от светло- коричневого до чёрного 3. Имеет запах 4. Не растворяется в воде 5. Плотность меньше воды 6. t° кип. — непостоянная

1. 5 Химический состав нефти нефть углеводороды органические вещества, содержащие N,O,S глина, песок, вода алканы циклоалканы арены
2. 6
3. 7 Классификация нефти по плотности (ρ от 0,65- 1,05 г/см 3 ) Лёгкая Средняя Тяжёлая менее 0,83 г/см 3 от 0,83- 0,86 г/см 3 более 0,86 г/см 3 Сураханское Грозненское Ухтинское ( Азербайджан) (РФ, Чеченская республика) (Республика Коми, РФ)

8 Способы переработки нефти (Цель: получение бензина и веществ для нефтехимии) Очистка Первичная Вторичная — H O (ректификация, 1. Крекинг — S,N,O перегонка) термический, — минеральные соли каталитический 2. Риформинг

• 9 Перегонка нефти Перегонка – это физический способ разделения смеси компонентов с различными t 0 С кипения на фракции
• 10 Схема трубчатой установки для непрерывной перегонки нефти. 1 – Трубчатая печь 2 – ректификационная колонна 3 — холодильник
• 11 Первичная перегонка нефти (ректификация)

12 Газовая фракция (tкип. до 40°С) Газолиновая фракция бензинов (t кип °C) Лигроиновая фракция(tкип °С) Керосиновая фракция(tкип °С) Дизельное топливо(tкип °С) Мазут-остаток после перегонки нефти,который разделяют на следующие фракции: Соляровые масла Смазочные масла Вазелин Парафин Гудрон-остаток после отгонки мазута. ПЕРЕГОНКА НЕФТИ (ректификация)

1. 13 фракции состав применение Ректифика- ционные газы С 3 Н 8, С 4 Н 10 топливо Бензин С 5 Н 12 – С 11 Н 24 автомобильное топливо Лигроин С 8 Н 18 — С 14 Н 30 тракторное топливо Керосин С 12 Н 26 – С 18 Н 38 ракетное топливо Газойль С 13 Н 28 – С 19 Н 40 дизельное топливо Мазут УВ с числом атомов углерода от 18 до 50 топливо ТЭЦ Продукты ректификации нефти
2. 14 Перегонка мазута на вакуумной установке соляровое масло смазочные масла вазелин парафин Гудрон битум асфальт
3. 15 Продукты первичной переработки нефти Светлые Продукты первичной переработки нефти (ректификации) Тёмные Мазут и его продукты переработки

16 Шухов Владимир Григорьевич ( ) Шухов В.Г. – автор проекта и главный инженер строительства первого российского нефтепровода длиной 10 км от Балаханских нефтяных промыслов до Баку (1878). Несколько позже в Баку он построил первый в мире мазутопровод с подогревом.

17 Крекинг нефтепродуктов (вторичная переработка нефти) Крекинг – термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле. Виды крекинга: — термический; — каталитический.

• 18
• 19 Химические реакции крекинга В общем виде: С n H 2n+2 C n-k H 2(n-k)+2 + C k H 2k С 16 Н 34 С 8 Н 18 + С 8 Н 16 С 8 Н 18 С 4 Н 10 + С 4 Н 8 С 4 Н 10 С 2 Н 6 + С 2 Н 4 В процессе крекинга образуется смесь предельных и непредельных УВ неразветвлённого строения.
• 20 Химические реакции каталитического крекинга СН 3 -(СН 2 ) 4 — СН 3 СН 3 -СН- СН 3 + СН 2 = СН 2 | СН 3 СН 3 -(СН 2 ) 4 — СН 3 СН 2 =С — СН 3 + СН 3 – СН 3 | СН 3
• 21 Риформинг (ароматизация) Риформинг — превращение предельных углеводородов в ароматические. Сырье: низкосортный бензин t°, Pt СН 3 -(СН 2 ) 4 — СН 3 C 6 H 6 + 4Н 2
• 22 Октановая шкала н –гептан СН 3 -СН 2 -СН 2 -СН 2 -СН 2 -СН 2 -СН 3 Изооктан (2,2,4-триметилпентан) СН 3 СН 3 -С-СН 2 -СН-СН 3 СН 3 СН н-гептан изооктан

23 Октановое число (ОЧ) – количественный показатель качества бензина. Определяется специальным прибором.

1. 24 Растворители Взрывчатые вещества Пластмассы Взрывчатые вещества Красители Разные Непредельные углеводороды Водород Метан Бензин Этилен Винный спирт Этиленгликоль Искусственное созревание плодов Ароматические углеводороды Синтетический каучук Растворители Лекарства Сахарин Синтетический аммиак Азотные удобрения
2. 25
3. 26 Домашнее задание: §7, 3,4,5(устно), 7(письменно) с.55
4. 27 Прокомментируйте Перегонка Крекинг Риформинг

28 Объясните высказывание Д.И.Менделеева о том, что топить нефтью, всё равно, что топить ассигнациями.

Основные сведения

Россия располагает сегодня приблизительно 13% разведанных в мире нефтяных месторождений. Основным источником пополнения государственного бюджета нашей страны являются отчисления от результатов деятельности нефтегазодобывающей отрасли. Нефтеносные слои находятся, как правило, глубоко в недрах земли. Скопление нефтяных масс в месторождениях происходит в горных породах пористой структуры, находящихся в окружении более плотных слоёв. Образцом природного резервуара служит пласт песчаника куполообразной формы, со всех сторон заблокированного слоями плотной глины.

Далеко не каждое разведанное месторождение становится объектом промышленной разработки и добычи. Решения по каждому принимаются только по итогам тщательного экономического обоснования.

Главный показатель месторождения – коэффициент нефтеотдачи, отношение объёма нефти под землей, к объёму, который можно получить для переработки. Пригодным для разработки является месторождение с прогнозируемым коэффициент нефтеотдачи от 30% и выше. По мере совершенствования технологий добычи в месторождении данный показатель доводится до 45% и выше.

В подземном хранилище всегда одновременно присутствуют сырая нефть, природный газ и вода под огромным давлением пластов земной коры. Параметр давления оказывает решающее влияние на выбор способа и технологии добычи.

Этап первый – подготовка к первичной перегонке

Продукция нефтяных скважин, добываемая при бурении, содержит массу примесей, к которым относятся вода, соли, глина, частицы грунта песок и ПНГ (попутный нефтяной газ). Чем дольше эксплуатируется месторождение, тем больше обводняется нефтяной пласт, что увеличивает содержание в добываемом сырье воды и прочих примесей. Все это затрудняет транспортировку этих жидкостей по нефтепроводам и приводит к образованию в теплообменниках и прочих емкостях нефтяных отложений, что, в свою очередь, затрудняет нефтепереработку.

Промышленная нефть отличается от промысловой. Промысловая продукция содержит много нежелательных примесей, и чтобы избежать вышеуказанных сложностей, сырье подвергают процессу комплексной переработки нефти и газа (очистке), на первом этапе – механической, а после этого – тонкой. Кроме того, на этапе подготовки промысловая продукция разделяется в сепараторах на нефть и газ.

Большое количество воды и механических примесей удаляется путем отстаивания на холоде в герметичных резервуарах. Чтобы повысить эффективность дальнейшей переработки, сырую нефть после этого с помощью дополнительной обработки обезвоживают и обессоливают на специальных электрообессоливающих установок.

Читать также:

Как осуществляется производство нефтепродуктов?

Во многих случаях из нефти и воды образуются трудно растворимые эмульсии, которые бывают двух видов:

• гидрофильная (нефть в воде);
• гидрофобная (вода в нефти).

Чтобы разрушить такие эмульсии, применяют следующие методы:

№	Полезная информация
1	механический
2	электрический
3	химически

К механическим способам относятся отстаивание и центрифугирование.

Поскольку нефть и вода обладают разными показателями плотности, отстаивание под давлением от 8-ми до 15-ти атмосфер с нагревом до 120-ти – 160-ти градусов легко разделяет нефть и воду в течение 2-3 часов. Испарение воды при этом не допускается.

Эмульсии также разделяют с помощью центробежных сил в специальных центрифугах, которые вращаются со скоростью 3500-50000 об/мин.

Электрический метод предусматривает использование электродегидратора, в котором электрическое воздействие объединяет водяные частицы, вследствие чего они быстрее отделяются от нефти.

Суть химического способа заключается в разрушении эмульсии посредством применения поверхностно-активных веществ, называемых деэмульгаторами. Деэмульгаторы растворяют адсорбционную пленку путем образования эмульсии противоположного типа. Такие методики, как правило, применяются в комплексе с электрическими способами.

Очень важным аспектом этих процессов является качественная утилизация образующихся отходов, которые способны нанести колоссальный вред экологическому состоянию окружающей среды, а, следовательно, и человеку.

Гидрокрекинг: основные типы

Добыча и переработка нефти сегодня может включать различные виды гидрокрекинга, который представляет собой комбинацию процессов гидроочистки, расщепления крупных молекул углеводородов на более мелкие и насыщения непредельных углеводородов водородом. Гидрокрекинг бывает легким (давление 5 МПа, температура около 400 С, используется один реактор, получается, преимущественно, дизельное топливо и материал для каталитического крекинга) и жестким (давление 10 МПа, температура около 400 С, реакторов несколько, получаются дизельные, бензиновые и керосиновые фракции). Каталитический гидрокрекинг позволяет изготавливать ряд масел с высоким коэффициентов вязкости и малым содержанием углеводородов ароматического и сернистого типа.

Вторичная переработка нефти, кроме того, может использовать следующие технологические процессы:

– Висбрекинг. В этом случае при температурах до 500 С и давлениях в пределах от половины до трех МПа из сырья за счет расщепления парафинов и нафтенов получают вторичные асфальтены, углеводородные газы, бензин.

– Коксование нефтяных остатков тяжелого типа – это глубокая переработка нефти, когда сырье при температурах, близких к 500 С под давлением 0,65 МПа обрабатывают для получения газойлевых компонентов и нефтяного кокса. Стадии процесса заканчиваются получением «коксового пирога», которому предшествуют (в обратном порядке) уплотнение, поликонденсация, ароматизация, циклизация, дегидрирование и крекинг. Кроме того, продукт подлежит также высушиванию и прокаливанию.

– Риформинг. Данный способ обработки нефтепродуктов был придуман в России в 1911 году, инженером Н. Зелинским. Сегодня риформинг каталитического плана используется для того, чтобы из лигроиновых и бензиновых фракций получать высококачественные ароматические углеводороды и бензины, а также водородосодержащий газ для последующей переработки в гидрокрекинге.

– Изомеризация. Переработка нефти и газа в данном случае предполагает получение из химического соединения изомера за счет изменений в углеродном скелете вещества. Так из низкооктановых компонентов нефти выделяют высокооктановые компоненты для получения товарных бензинов.

– Алкилирование. Этот процесс строится на встраивании алкильных замещающих в молекулу органического плана. Таким образом из углеводородных газов непредельного характера получают составляющие для высокооктановых бензинов.

Вторичная переработка

Выделенные фракции подвергаются вторичным способам переработки нефти. Это необходимо для увеличения количества производимого топлива и получения более удобных для окисления веществ. Возможные процессы кратко описаны в таблице.

Метод	Суть процесса	Получаемые продукты
Риформинг	Процесс повышения содержания аренов в бензиновых фракциях	Риформат, используемый для производства автомобильного бензина и выделения бензола, толуола, ксилол
Гидроочистка	Снижение содержания кислородсодержащих, сернистых соединений, смол и насыщение непредельных углеводородов. Происходит при нагревании под воздействием водорода и высокого давления. Подвергаются бензиновые, керосиновые, дизельные фракции	Очищенные виды топлива – бензин, керосин, дизель, а также масла
Каталитический крекинг	Расщепление молекул углеводородов действием высоких температур в присутствии катализатора	Компоненты автомобильного бензина – пентан-гексановая фракция, нафта крекинга
Гидрокрекинг	Расщепление молекул углеводородов в избытке водорода. Подвергаются фракция мазута – газойль	Дизель, компоненты автомобильного бензина
Коксование	Нагревание (прокаливание) без доступа кислорода	Нефтяной кокс – твёрдый нефтепродукт
Изомеризация	Изменение структуры углеводородов (бутана, пентана, гексана) под давлением при высокой температуре	Углеводородные изомеры
Алкилирование	Присоединение к углеводородам алкилов в присутствии катализатора (плавиковой кислоты). Агентами алкилов являются кетоны, альдегиды, эфиры, спирты, алкены	Компоненты бензина

Из нефти получают топливо, а также органические соединения, используемые для производства пластмасс, искусственных волокон, каучука, парафина.

Рис. 3. Применение нефти.

Что мы узнали?

Из урока химии 10 класса узнали, как перерабатывается и используется нефть. Сырая нефть подвергается первичной и вторичной переработке. При первичной переработке удаляются твёрдые примеси и вода. После этого нефть разделяют на фракции. Каждая фракция проходит вторичную переработку одним из нефтеперерабатывающих методов. В результате получают бензин, дизель, керосин, масла, а также отдельные органические соединения.

1. /5

   Вопрос 1 из 5

Процедура крекинга

Процесс перегонки нефти основан на различии элементов в итоге. Если первичная процедура позволяет разделить сырьё на несколько вариантов топлива, то вторичный процесс предназначается для увеличения добычи мазута и конкретного вида топлива.

В основе методики лежит использование высоких температур для выпаривания элементов, у которых меньшая молекулярная масса. В результате получаются масла для техники, компоненты для создания пластика и другие варианты сырья химической промышленности.

В ядре процесса лежит образование свободных радикалов на фоне основного состава сырья. По эффективности и способу действия все вторичные методы делятся на несколько категорий:

• Углубляющие. Сюда относится изготовление битумов и главный процесс вторичной обработки.
• Облагораживающие. В основе процедуры — насыщение добавочными компонентами уже имеющегося сырья. Риформинг, изомеризация, может проводиться и гидроочистка.
• Дополнительные процессы по выработке разных групп масел и дополнительных веществ для производства ароматических углеводородов.

Виды и особенности

В процессе термического разложения углеводородов используются дополнительные элементы и фильтры. Выделяется несколько подвидов методики:

• Жидкофазный этап позволяет получить из нефти максимум бензина и минимум отходов. Наиболее популярный метод, благодаря которому уменьшается число газов, в итоге остаётся приблизительно 10%.
• Парофазный метод заключается в выходе ароматических соединений и большого количества газа.
• Пиролизный крекинг ограничивает доступ воздуха к нефти и под давлением раскладывает формулы соединений на простые.
• Деструктивный тип гидрирования — увеличение давления с использованием катализаторов, используется для добычи бензина. Выход продукта составляет до 90%.

Дополнительные техники

Риформинг используется для ароматизации нефтепродуктов. Чаще всего для процедуры применяются бензиновые фракции с высокой температурой кипения. В итоге повышается октановое число бензина, а сама фракция обогащается ароматическими соединениями. Продукт может использоваться для создания автомобильного топлива или для разложения компонентов на ароматические составляющие и выработок толуола, бензола и ксилолов.

Каталитический крекинг относится к сложным процедурам и требует не только специального оборудования, но и составления формул для дозировки компонентов. Целью процедуры является получения бензина и группы жирных газов за счёт расщепления молекул тяжёлых углеводородов.

Отходом техники является компонент в составе мазута. Это наиболее экономичный метод вторичной обработки, поскольку практически все элементы входят в состав веществ, которые используются в разных отраслях промышленности.

В основе процедуры гидрокрекинга лежит:

• Очистка с помощью углеводородов и давления.
• Расщепление тяжёлых молекул на более мелкие.
• Насыщение водородом.

В зависимости от типа влияния выделяется мягкий и жёсткий процесс. Первый вариант применяется для получения дизельного топлива, а второй — для керосиновых и бензиновых фракций. Процедуры коксования и изомеризации относятся к вторичным дополнительным и используются для получения остатков и компонентов для продукции.

Основные фракции

В процессе переработки нефти и разложения её на дополнительные компоненты выделяются фракции. На получение того или иного компонента влияет тип переработки и количество этапов. Дополнительное фильтрование и очистка дают возможность получить качественный продукт.

• Газолиновая фракция. Для её получения необходимо использовать высокую температуру. В результате можно получить бензин и газолин.
• Лигроиновый этап. Позволяет создавать горючее для тракторов, продукт в процессе обработки будет содержать большое количество тяжёлых молекул. На следующих этапах переработки из лигроина можно получить бензин, но с применением дополнительной фильтрации.
• Керосиновая фракция. На этапе производится реактивное топливо.
• Газойлевый этап. Благодаря повышению температуры и использованию специального оборудования производится дизельное топливо, которое сразу без фильтрации можно использовать для заправки автомобилей.

Из нефти можно выделить приблизительно 25% бензина, остальное — продукты для промышленности. Благодаря теории строения органических соединений можно говорить об увеличении процесса разгонки нефти и получения большего количества топлива.

История использования газа и нефти

Сегодня сложно представить, как люди раньше обходились без современного топлива и многих видов оборудования. Между тем нефть, которая была известна еще в древности и дала человечеству значительную часть этого разнообразия материалов, активно стала использоваться сравнительно недавно – во второй половине XIX века. Первым ее назначением стало освещение. Но неочищенная нефть горела довольно тускло и сильно коптила, так что люди стали искать методы ее перегонки – в результате удалось получить масло, которое подходило для ламп лучше. Так что продукты переработки нефти возглавил керосин, буквально перевернувший всю индустрию освещения. Лампы на его основе были проще в использовании и уходе и экономичнее масляных, так что неудивительно, что вскоре они заняли весь рынок. Так началась эпоха развития нефтепереработки.

Для получения керосина в большом количестве начали строить специальные заводы, однако перегонка давала много побочных продуктов – бензин, мазут и т. д. От них избавлялись, не находя им должного применения. Но позднее стало ясно, что нефть может использоваться и как топливо, особенно актуально это стало после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Поиск новых применений черному золоту толкал промышленность вперед, открывая все новые перспективы.

Природный газ тоже стал известен человеку очень давно. Его выходы на поверхность использовались людьми, например в качестве маяков, если они располагались вблизи моря, а в Китае – для освещения, обогрева и выварки соли. В современности он долгое время считался бесполезной примесью, мешающей при добыче нефти, а потому сжигался. И широкое применение он получил лишь в середине XX века.

Процесс переработки

Первый этап начинается на месторождении. Только что извлеченная из земли нефть содержит посторонние примеси, которые могут испортить дорогое перерабатывающее оборудование. Чтобы этого не произошло, требуется предварительная обработка и очистка.

Подготовка нефти

Необходимо удалить песок, глину и другие горные породы. В месторождении нефть находится между слоями других пород, они проникают друг в друга. Добывающее оборудование захватывает сырье вместе с твердыми частицами.

Что будет, если твердые примеси не убрать:

• засорение труб, клапанов, быстрый износ трубопроводов;
• плавление и образование налета на всех нагревающих элементах оборудования;
• механическое воздействие на движущиеся части, клапаны, фильтры.

Чтобы очистить нефть от примесей, ее помещают в герметичные резервуары. Процесс отстаивания похож на тот, который помогает избавиться от осадка в питьевой воде: под действием силы тяжести твердые частицы опускаются на дно. Чтобы ускорить процесс, нефть нагревают и охлаждают.

Для устранения растворенных в нефти соединений используются электрообессоливающие установки, так как они позволяют вывести соли в твердое состояние, чтобы они выпали в осадок. После того как нефть отстоялась, ее отправляют на следующие этапы, а осадок периодически счищают со стенок резервуара.

Разделения нефти и воды

Вода попадает в нефть двумя путями – естественным и искусственным. Первый – это соседство нефтяных и водоносных пластов. Слой воды лежит выше нефти, поэтому всегда повреждается при добыче, происходит смешивание пластов. Искусственный – вода используется для более эффективной и экономной добычи нефти.

Но разбавление водой резко снижает качество природного сырья, затрудняет его переработку. Вода способна превращаться в пар и замерзать, что значительно снижает возможности транспортировки. Каким бы путем ни смешались две жидкости, их нужно разделить.

Нефть без твердых примесей называют эмульсией. Она может быть гидрофильной (преобладает вода) или гидрофобной (преобладает полезное ископаемое).

Способы разделения эмульсии:

• Отстаивание. Используются герметичные емкости под давлением и с высокой температурой. Вода опускается вниз, нефть поднимается на поверхность.
• Центрифугирование – разделяет тяжелую фракцию (воду) и легкую – нефть.
• Электрохимический метод – сочетание тока и поверхностно-активных веществ.

После этих процедур нефть готова к транспортировке на перерабатывающий завод.

ТЕХНОЛОГИИ НОУХАУ

Магнитные резонаторы:

Одним из направлений предлагаемом сегодня на рынке является использование систем позволяющих обрабатывать исходное сырье магнитным полем высокой частоты. Такой процесс нельзя отнести ко вторичным процессам, поскольку обработка происходит до первичной перегонки нефти. Производители оборудования заявляют, что обеспечивают повышение уровня выхода светлых фракций от 5 до 15%. С нашей точки зрение, такое явление возможно за счет улучшения реологических свойств нефти под воздействием магнитного поля. Так называемая «дефрагментация диска» если сравнивать с терминами компьютерного мира. Однако не всегда молекулы в исходном сырье расположены настолько хаотично, чтобы воздействие магнитного поля оказало существенное влияние на реологию . Поэтому и разброс выхода светлых компонентов очень велик.

Кавитаторы:

Данный процесс наименее изучен наукой. На сегодня есть несколько ученых которые занимаются данным процессом. В основу входит та же деструкция углеводородов за счет разрыва длинных цепей. Изобретенный способ основан на эффекте сопла Лавалля либо на использовании центробежной силы и сил поверхностного напряжения, образующихся между ротером и статором. К сожалению такие процессы не решают проблему качества получаемых топлив, а всего лишь находят способ альтернативы термодеструктивным процессам.