Маслото е минерал, който представлява неразтворима мазна течност във вода, която може да бъде почти безцветна или тъмнокафява. Свойствата и методите на рафиниране на петрола зависят от процента на предимно въглеводороди в неговия състав, който варира в различни области.
И така, в находището Соснинское (Сибир) алканите (парафинова група) заемат дял от 52 процента, циклоалканите - около 36%, ароматните въглеводороди - 12 процента. И например в находището Ромашкинское (Татарстан) делът на алканите и ароматните въглероди е по-висок - съответно 55 и 18 процента, докато циклоалканите имат дял от 25 процента. В допълнение към въглеводороди, тази суровина може да включва сяра, азотни съединения, минерални примеси и др.
Петролът за първи път е "рафиниран" през 1745 г. в Русия
В суровия си вид този природен ресурс не се използва. За да се получат технически ценни продукти (разтворители, моторни горива, компоненти за химическо производство), маслото се рафинира по първични или вторични методи. Опитите за трансформиране на тази суровина са направени още в средата на осемнадесети век, когато в допълнение към свещи и факли, използвани от населението, в лампите на редица църкви е използвано и „гранено масло“, което представлява смес от растително и рафинирано масло.
Опции за рафиниране на масло
Рафинирането често не участва пряко в процесите на рафиниране на нефт. По-скоро това е предварителен етап, който може да се състои от:
- Химическо почистване, когато маслото е изложено на олеум и концентрирана сярна киселина. Това премахва ароматните и ненаситени въглеводороди.
- Адсорбционно лечение. Тук смоли и киселини могат да бъдат отстранени от петролните продукти чрез обработка с горещ въздух или чрез преминаване на масло през адсорбент.
- Каталитично третиране - леко хидрогениране за отстраняване на азотни и серни съединения.
- Физическо и химическо почистване. В този случай излишните съставки се освобождават избирателно от разтворители. Например, фенолът на полярния разтворител се използва за отстраняване на азотни и серни съединения, докато неполярните разтворители - бутан и пропан - отделят катран, ароматни въглеводороди и др.
Без химически промени ...
Рафинирането на нефт чрез първични процеси не предполага химични трансформации на суровината. Тук минералът е просто разделен на съставните му компоненти. Първото устройство за дестилация на масло е изобретено през 1823 г., в Руската империя. Братята Дубинин предположиха да поставят котела в пещта за отопление, откъдето тръбата премина през варел със студена вода в празен контейнер. В пещния котел маслото се нагрява, преминава през "хладилник" и се утаява.
Съвременни методи за приготвяне на суровини
Днес в комплексите за рафиниране на нефт технологията за рафиниране на нефт започва с допълнително пречистване, по време на което продуктът се дехидратира на ELOU устройства (електрически инсталации за обезсоляване), освободени от механични примеси и леки въглехидрати (С1 - С4). Тогава суровините могат да преминат към атмосферна дестилация или вакуумна дестилация. В първия случай фабричното оборудване по принципа на работа наподобява това, което е използвано още през 1823 година.
Само самата нефтопреработвателна компания изглежда различно. В предприятието има печки, по размер наподобяващи къщи без прозорци, от най-добрите огнеупорни тухли.Вътре в тях има многокилометрови тръби, в които маслото се движи с висока скорост (2 метра в секунда) и се нагрява до 300-325 С с пламък от голяма дюза (при по-високи температури въглеводородите просто се разлагат). Дестилационните колони (с височина до 40 метра) днес заместват тръбата за кондензация и охлаждане на изпаренията, където парите се разделят и кондензират, а цели градове от различни резервоари са изградени, за да получат получените продукти.
Какво е материалният баланс?
Рафинирането на нефт в Русия дава различни материални баланси при атмосферната дестилация на суровини от определено находище. Това означава, че на изхода могат да се получат различни пропорции за различни фракции - бензин, керосин, дизелово гориво, мазут, свързан газ.
Например, за западносибирския нефт добивът на газ и загубите са един процент, съответно бензиновите фракции (освободени при температури от около 62 до 180 С) заемат около 19%, керосинът - около 9,5%, дизеловата фракция - 19% , мазут - почти 50 процента (разпределени при температури от 240 до 350 градуса). Получените материали почти винаги са подложени на допълнителна обработка, тъй като не отговарят на експлоатационните изисквания за едни и същи двигателни машини.
По-малко производство на отпадъци
Вакуумната обработка на масло се основава на принципа на кипене на вещества при по-ниска температура с понижение на налягането. Например, някои въглеводороди в нефт се варят само при 450 ° C (атмосферно налягане), но те могат да бъдат принудени да кипят при 325 ° C, ако налягането се понижи. Вакуумната обработка на суровините се извършва в ротационни вакуумни изпарители, които увеличават скоростта на дестилация и правят възможно получаването на церезини, парафини, горива, масла от мазут и използват тежкия остатък (катран) допълнително за производството на битум. Вакуумната дестилация в сравнение с атмосферната обработка произвежда по-малко отпадъци.
Рециклирането ви позволява да получите висококачествени бензини
Процесът на вторично рафиниране на петрол е изобретен с цел получаване на повече моторно гориво от една и съща суровина поради ефекта върху молекулите на петролните въглеводороди, които придобиват формули, които са по-подходящи за окисляване. Рециклирането включва различни видове т. Нар. "Крекинг", включително хидрокрекинг, термични и каталитични възможности. Този процес първоначално е изобретен в Русия през 1891 г. от инженер В. Шухов. Това е разделяне на въглеводороди във форми с по-малко въглеродни атоми в една молекула.
Преработка на нефт и газ при 600 градуса по Целзий
Принципът на работа на крекинг инсталации е приблизително същият като настройките на атмосферното налягане на вакуумните инсталации. Но тук обработката на суровините, която най-често е представена от мазут, се извършва при температури, близки до 600 С. Под това влияние въглеводородите, които съставят масата на мазута, се разпадат на по-малки, от които се състои същият керосин или бензин. Термичното напукване се основава на високотемпературна обработка и дава бензин с голямо количество примеси, каталитичен крекинг също и при термична обработка, но с добавяне на катализатори (например специален глинен прах), което позволява да се получат повече бензин с добро качество.
Хидрокрекинг: основни типове
Днес производството и рафинирането на нефт може да включва различни видове хидрокрекинг, което е комбинация от процеси на хидротретиране, разграждане на големи въглеводородни молекули на по-малки и насищане на ненаситени въглеводороди с водород. Хидрокрекингът е лесен (налягане 5 МРа, температура около 400 С, използва се един реактор, оказва се главно дизелово гориво и материал за каталитичен крекинг) и твърд (налягане 10 МРа, температура е около 400 С, получават се няколко реактора, дизел, бензин и керосин фракции). Каталитичното хидрокрекиране позволява производството на редица масла с високи коефициенти на вискозитет и ниско съдържание на ароматни и серни въглеводороди.
В допълнение, рафинирането на масло може да използва следните процеси:
- Visbreaking.В този случай при температури до 500 ° С и налягания, вариращи от половина до три МРа, вторични асфалтени, въглеводородни газове и бензин се получават от суровини чрез разделяне на парафини и нафтени.
- Коксуването на остатъци от тежко масло е дълбоко рафиниране на нефт, когато суровините се обработват при температура близка до 500 С под налягане от 0,65 МРа, за да се получат газови компоненти и петролен кокс. Етапите на процеса завършват с „коксова питка“, която се предхожда (в обратен ред) чрез уплътняване, поликондензация, ароматизация, циклизация, дехидрогениране и напукване. Освен това продуктът също подлежи на сушене и калциниране.
- Реформиране. Този метод за обработка на петролни продукти е изобретен в Русия през 1911 г., инженер Н. Зелински. Днес се използва реформиране на каталитичния план, за да се получат висококачествени ароматни въглеводороди и бензини, както и съдържащ водород газ от лигроин и бензинови фракции за последваща обработка в хидрокрекинг.
- Изомеризация. Преработката на нефт и газ в този случай включва получаване на изомер от химично съединение поради промени в въглеродния скелет на веществото. Така че от високооктановите компоненти на маслото се изолират високооктанови компоненти за производство на търговски бензини.
- Алкилиране. Този процес се основава на включването на алкилови заместители в органична молекула. По този начин, компоненти за високооктанови бензини се получават от ненаситени въглеводородни газове.
Стремеж към европейските стандарти
Технологията на преработка на нефт и газ в рафинерията непрекъснато се усъвършенства. И така, на местните предприятия се отбелязва повишаване на ефективността на преработката на суровините по параметри: дълбочината на преработка, увеличаване на селекцията на леки нефтопродукти, намаляване на невъзстановими загуби и др. , подобряване на качеството на продуктите по европейските стандарти, намаляване на технологичното въздействие върху околната среда.
