Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Переробка нафти і нафтопродуктів: способи переробки нафти, продукти переробки нафти і газу

  1. Нафта та продукти її переробки
  2. Вторинна переробка нафти
  3. каталітичний крекінг
  4. Гідрокрекінг і гідроочищення
  5. Деасфальтизації і екстракція
  6. коксування
  7. ізомеризація
  8. Алкінірованіе

Як відбувається переробка нафти і нафтопродуктів?

При бурінні нафтових і газових свердловин на поверхню витягуються вуглеводні, які в даний час є найважливішими світовими енергоносіями. Нафтове родовище являє собою промисел, розташований в нафтоносної провінції.

Нафтовидобуток і нафтопереробка, а також видобуток природного газу, є найважливішими сучасними галузями світової промисловості. Продукти з нафти і газу, одержувані сучасною промисловістю - це палива різних видів, гас, масла, мазути, бітуми, парафіни, а також різні розчинники, мастила, сажа, сировина для хімічної промисловості та інші продукти нафтопереробки. Нафта і продукти, одержувані з цієї корисної копалини, є основними джерелами енергії в даний час.

Нафта і продукти, одержувані з цієї корисної копалини, є основними джерелами енергії в даний час

Переробка нафтопродуктів є дуже складний процес. З 2016-му році обсяги світового видобутку цієї корисної копалини були величезні, і модернізація технологічних процесів його переробки актуальна, як ніколи. Після доставки на підприємства нафтопереробки, нафту, перед тим, як з неї отримають готові до використання продукти, проходить кілька етапів, а саме:

  • підготовка до первинної переробки;
  • первинна переробка нафти, в результаті якої отримують продукти перегонки нафти;
  • вторинна переробка нафти і газу (продукт перегонки нафти покращує свої якості);
  • очищення отриманих нафтопродуктів.

Отримання нафти і нафтопродуктів може здійснюватися самими різними методами. Далі ми розглянемо, як готують промислову нафту і способи її переробки.

Продукція нафтових свердловин, що видобувається при бурінні, містить масу домішок, до яких відносяться вода, солі, глина, частинки грунту пісок і ПНГ (попутний нафтовий газ). Чим довше експлуатується родовище, тим більше обводняется нафтової пласт, що збільшує вміст в видобувається сировина води та інших домішок. Все це ускладнює транспортування цих рідин по нафтопроводах і призводить до утворення в теплообмінниках і інших ємностях нафтових відкладень, що, в свою чергу, ускладнює нафтопереробку.

Промислова нафту відрізняється від промислової. Промислова продукція містить багато небажаних домішок, і щоб уникнути вищезгаданих складнощів, сировину піддають процесу комплексної переробки нафти і газу (очищення), на першому етапі - механічної, а після цього - тонкої. Крім того, на етапі підготовки промислова продукція поділяється в сепараторах на нафту і газ.

Велика кількість води і механічних домішок видаляється шляхом відстоювання на холоді в герметичних резервуарах. Щоб підвищити ефективність подальшої переробки, сиру нафту після цього за допомогою додаткової обробки зневоднюють і обессолівают на спеціальних електрообессолівающіх установок.

У багатьох випадках з нафти і води утворюються важко розчинні емульсії, які бувають двох видів:

  • гидрофильная (нафта у воді);
  • гидрофобная (вода в нафти).

Щоб зруйнувати такі емульсії, застосовують такі методи:

№ Корисна інформація 1 механічний 2 електричний 3 хімічно

До механічних способів відносяться відстоювання і центрифугування.

Оскільки нафта і вода мають різними показниками щільності, відстоювання під тиском від 8-ми до 15-ти атмосфер з нагріванням до 120-ти - 160-ти градусів легко розділяє нафту і воду протягом 2-3 годин. Випаровування води при цьому не допускається.

Емульсії також поділяють за допомогою відцентрових сил в спеціальних центрифугах, які обертаються зі швидкістю 3500-50000 об / хв.

Електричний метод передбачає використання електродегідратора, в якому електричне вплив об'єднує водяні частинки, внаслідок чого вони швидше відокремлюються від нафти.

Суть хімічного методу полягає в руйнуванні емульсії за допомогою застосування поверхнево-активних речовин, які називаються деемульгатора. Деемульгатори розчиняють адсорбционную плівку шляхом утворення емульсії протилежного типу. Такі методики, як правило, застосовуються в комплексі з електричними способами.

Дуже важливим аспектом цих процесів є якісна утилізація відходів, що утворюються, які здатні завдати колосальної шкоди екологічному стану навколишнього середовища, а, отже, і людині.

Нафта та продукти її переробки

Первинна переробка нафти

Сира нафта являє собою суміш різних вуглеводів (з різними молекулярними вагами і температурами кипіння) і сірчистих, кисневих і азотистих органічних сполук. Мета первинної нафтопереробки - розділити минулий попередню підготовку нафту і гази на окремі вуглеводневі фракції. Така перегонка дозволяє отримати цілий спектр нафтопродуктів і напівфабрикатів. Продукт перегонки нафти називається прямогонним.

Цей процес заснований на різниці температур кипіння різних груп вуглеводнів. В результаті сира нафта розділяється на різні світлі і темні фракції, які є прямогонного нафтопродуктами.

При первинній нафтопереробка використовують:

  • одноразове випаровування;
  • багаторазове випаровування;
  • поступове випаровування.

У першому випадку сировину нагрівають до заданої температури, в результаті чого утворюються пари. Коли задана температура досягнута - суміш рідини і парів потрапляє в випарник, в якому рідина і пар поділяються.

Багаторазове випаровування - це низка одноразових випарів, з поступовим підвищенням температури нагріву. Суть поступового випаровування - незначне редагування стану сировини, що переробляється в процесі кожного одноразового випаровування.

Основне обладнання, за допомогою якого отримують продукт перегонки нафти при первинній переробці - це ректифікаційні колони, трубчасті печі і теплообмінники.

Така перегонка не дозволяє виділити з отриманих фракцій окремих високочистих вуглеводнів, які використовуються в якості сировини для отримання ксилолу, толуолу, бензолу і так далі. Чисті вуглеводні отримують шляхом введення в перегінні установки додаткових речовин, які збільшують різниці показників летючості поділюваних компонентів.

Продукт перегонки нафти, отриманий в результаті первинної переробки, як правило, не використовується в якості готового. Мета цього етапу - визначити основні характеристики і властивості конкретної нафти, на підставі яких вибирається вид процесу подальшої переробки, яка на виході і дає кінцевий продукт перегонки нафти.

Основними продуктами первинної переробки нафти є:

  • газ (бутан, пропан);
  • бензинові фракції;
  • гасовий дистилят;
  • дизельне паливо або газойль;
  • мастила;
  • залишок (мазут).

газ (бутан, пропан);   бензинові фракції;   гасовий дистилят;   дизельне паливо або газойль;   мастила;   залишок (мазут)

Вторинна переробка нафти

Як було сказано вище, фізико-хімічні характеристики нафти, а також потреба в конкретному кінцевому нафтопродукт, визначають спосіб подальшої переробки сучасними методами. Вторинна нафтопереробка - це термічне і каталітична дія на прямогонний продукт переробки нафти, яке змінює природу містяться в ньому вуглеводнів.

Основні способи переробки нафти на цій стадії діляться на:

  • паливні;
  • паливно-масляні;
  • нафтохімічні.

Паливні методики, за допомогою яких переробляють продукти прямої перегонки, використовують для отримання автомобільних бензинів високої якості, дизельних палив (зимового і льотного типу), а також реактивних і котельних палив. Мета паливного методу - отримати з важких фракцій моторне паливо того чи іншого виду.

Основні методи переробки нафти на цьому етапі такі:

  • термічний крекінг (без застосування каталізаторів);
  • каталітичний крекінг (з використанням каталізаторів);
  • гідрокрекінг;
  • каталітичний риформінг;
  • термічний риформінг;
  • гідроочищення і так далі.

Паливно-масляна переробка дозволяє отримувати палива, мастила і асфальтові фракції. До неї відносяться Деасфальтизації і екстракція.

Найбільше число різноманітних готових нафтопродуктів дає нафтохімічна переробка.

Основними продуктами вторинної переробки нафти є:

  • палива;
  • масла;
  • синтетичний каучук;
  • азотні добрива;
  • різні види пластмас;
  • миючі засоби;
  • синтетичні волокна;
  • жирні кислоти;
  • ефіри, спирти, ацетон, фенол і так далі.

каталітичний крекінг

Цей процес переробки нафти полягає в використання для прискорення хімічних реакцій каталізатора, але - без зміни суті таких реакцій. Крекінг-процес - це реакція розщеплення, яке відбувається при прогін нагрітого до стану пара сировини через вищезгаданий каталізатор.

Ці процес в основному використовується для отримання високооктанового бензину. Така промислова переробка нафти діє тільки на парафінові фракції, які киплять в температурному діапазоні від 95-ти до 205-ти градусів Цельсія.

Риформинг буває термічним і каталітичним.

У першому випадку фракції, отримані в результаті первинної нафтопереробки, піддають впливу високих температур без застосування каталізатора.

Каталітичний риформінг має на увазі вплив на сировину як високими температурами, так і каталізаторами.

Гідрокрекінг і гідроочищення

Дані методи застосовують для отримання бензинових фракцій, дизельного і реактивного палива, а також зріджених газів і мастил. Їх принцип - вплив воднем на фракції з високою температурою кипіння із застосуванням каталізатора. Процес гідрокрекінгу фракції також піддаються гідроочистки, суть якої - видалення сірки та інших домішок.

Установки гідроочищення, як правило, поєднуються з установками, в яких проходить каталітичний риформінг, оскільки внаслідок цього процесу відбувається виділення великої кількості водню. Результатом очищення є підвищення якості нафтопродуктів, внаслідок чого знижується вплив на обладнання корозії.

Деасфальтизації і екстракція

Деасфальтизації дозволяє отримати з нафтового залишку смолисті речовини для виготовлення асфальту. Також цей процес дозволяє отримати бітум, який використовують як сировину в таких процесах, як гідрокрекінг і каталітичний крекінг.

Екстракція - це поділ твердих або рідких нафтових компонентів за допомогою розчинників, після чого проводять депарафінізації, мета якої - зниження температури застигання одержуваних масел. В кінці продукт піддається гідроочистки. За допомогою екстракції отримують дизельне паливо і ароматичні вуглеводні.

коксування

Використовується для отримання газойльових компонентів і коксу з важких нафтових фракцій, із залишків процесу деасфальтизації, а також із залишків бензинового піролізу, каталітичного і термічного крекінгу. Суть процесу коксування - послідовні крекінгові реакції, дегидрирование, циклізація, ароматизація, поліконденсації і ущільнення. В результаті виходить суцільний "коксовий пиріг". Виділяються в ході цього процесу летючі продукти переробки нафти піддаються ректифікації, з метою отримання і стабілізації цільових фракцій.

ізомеризація

Ізомеризація - це перетворення вихідної сировини в його ізомери. Дозволяє отримувати високооктанові види бензинів.

Алкінірованіе

Використовується для отримання з вуглеводневих газів бензинів з високим октановим числом за допомогою введення в них алкинов.

Первинна переробка нафти