Το εκχυλισμένο έλαιο είναι ένα μίγμα διαφόρων υδατανθράκων (παραφινικό, ναφθενικό και αρωματικό) με διαφορετικά μοριακά βάρη και σημεία βρασμού.
Η ουσία του εξευγενισμού του πετρελαίου
Το ακατέργαστο πετρέλαιο που παράγεται από ένα φρεάτιο δεν χρησιμοποιείται στην καθαρή του μορφή.
Ως εκ τούτου πρωτεύον διύλιση πετρελαίου σε εξειδικευμένα εργοστάσια. Σε ένα τέτοιο διυλιστήριο οι πρώτες ύλες παραδίδονται μέσω αγωγών, σιδηροδρομικών ή θαλάσσιων δεξαμενόπλοιων. Το αποτέλεσμα είναι η κηροζίνη αεροπορίας, η βενζίνη, το μαζούτ, η παραφίνη, τα λιπαντικά έλαια, καθώς και οι πρώτες ύλες για τη βιομηχανία πετροχημικών.
Στάδια επεξεργασίας
Στις σύγχρονες συνθήκες, διάφορα καύσιμα, έλαια πετρελαίου, πίσσα, παραφίνες, κηροζίνη, λιπαντικά, διαλύτες και άλλα πετρελαϊκά προϊόντα που λαμβάνονται μετά από επεξεργασία πρώτων υλών μπορούν να ληφθούν από αργό πετρέλαιο.
Το παραγόμενο πετρέλαιο είναι υδρογονανθρακική πρώτη ύλη, η οποία πρέπει να περάσει από ένα μακρύ στάδιο στο πεδίο, πριν να διαχωριστούν πολύτιμα και σημαντικά συστατικά από αυτό το μείγμα, από τα οποία στη συνέχεια παράγουν ένα προϊόν κατάλληλο για χρήση.
Η τεχνολογία της πρωτογενούς διύλισης πετρελαίου είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία, η οποία πρέπει να ξεκινήσει με τη μεταφορά πρώτων υλών στο εργοστάσιο, όπου περνάει από διάφορα στάδια, και συγκεκριμένα:
- προπαρασκευαστική φάση ·
- πρωτογενή διύλιση πετρελαίου ·
- ανακύκλωση;
- βήμα καθαρισμού.
Προπαρασκευαστική φάση
Οι εξαγόμενες πρώτες ύλες περιέχουν ακαθαρσίες όπως άλας, νερό, άργιλο, άμμο και συναφές αέριο.
Κάθε πεδίο έχει τη δική του ζωή, η οποία εξαρτάται από το πάχος της δεξαμενής λαδιού. Η παρουσία νερού και μηχανικών ακαθαρσιών στο πετρέλαιο εμποδίζει τη μεταφορά του μέσω αγωγών για υποβολή στην επεξεργασία. Επιπλέον, μπορεί να προκαλέσει το σχηματισμό οποιωνδήποτε κοιτασμάτων σε δεξαμενές και εναλλάκτες θερμότητας, γεγονός που περιπλέκει σημαντικά την πρωτογενή διαδικασία διύλισης πετρελαίου.
Το πετρέλαιο που παράγεται στο πρώτο στάδιο θα πρέπει να υποβληθεί σε πλήρη (μηχανική) εξευγενισμό, και μόνο τότε μια λεπτή εξευγενισμό.
Στο προπαρασκευαστικό στάδιο, ο διαχωρισμός των πρώτων υλών σε αέριο και πετρέλαιο πραγματοποιείται σε ειδικούς διαχωριστές. Η πρωτογενής επεξεργασία πετρελαίου και φυσικού αερίου περιλαμβάνει την καθίζηση των πρώτων υλών στο κρύο σε σφραγισμένες δεξαμενές. Επίσης, η θέρμανση για ορισμένο χρόνο βοηθά στην εξάλειψη σημαντικής ποσότητας σωματιδίων και νερού. Η κύρια μονάδα διύλισης πετρελαίου θα λειτουργήσει αποτελεσματικά, υπάρχει μια πρόσθετη πρώτη ύλη για να υποβληθεί σε αφυδάτωση, καθώς και αφαλάτωση σε ειδικό εξοπλισμό.
Μερικές φορές το πετρέλαιο σε συνδυασμό με το νερό μπορεί να σχηματίσει ένα γαλάκτωμα που είναι δύσκολο να διαλυθεί. Σε αυτό, συχνά μικρά σωματίδια ενός συστατικού σε εναιώρημα κατανέμονται σε ένα άλλο.
Στην πράξη, μεταξύ των γαλακτωμάτων διακρίνονται δύο κύριοι τύποι: έλαιο σε νερό (υδρόφιλο), νερό σε έλαιο (υδρόφοβο).
Μέθοδοι για την καταστροφή των γαλακτωμάτων
Η πρωτογενής διύλιση πετρελαίου δεν μπορεί να γίνει χωρίς την καταστροφή των παραπάνω γαλακτωμάτων. Υπάρχουν πολλές τέτοιες μέθοδοι: χημικές, μηχανικές και ηλεκτρικές.
Η χημική μέθοδος περιλαμβάνει καταστροφή χρησιμοποιώντας απογυριστές (επιφανειοδραστικές ουσίες). Αυτά τα συστατικά χαρακτηρίζονται από υψηλή δραστικότητα σε σύγκριση με τον «γαλακτωματοποιητή εργασίας». Αυτά σχηματίζουν το αντίθετο γαλάκτωμα και μπορούν να διαλύσουν με επιτυχία το φιλμ προσρόφησης. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως ταυτόχρονα με την ηλεκτρική, στην οποία, εφαρμόζοντας ένα ρεύμα στο γαλάκτωμα ελαίου, τα σωματίδια νερού συνδυάζονται, πράγμα που συμβάλλει σε ένα πιο γρήγορο διαχωρισμό από το πετρέλαιο.
Η μηχανική μέθοδος καταστροφής χωρίζεται σε καθίζηση και φυγοκέντρηση. Η διαφορά στις πυκνότητες των στοιχείων του γαλακτώματος συμβάλλει στον εύκολο διαχωρισμό του νερού και του ελαίου όταν το υγρό θερμαίνεται στους 160 βαθμούς για τρεις ώρες (δεν πρέπει να επιτρέπεται η εξάτμιση του νερού). Στην περίπτωση αυτή, η πίεση διατηρείται απαραιτήτως σε 15 ατμόσφαιρες.
Κατά τη διάρκεια της φυγοκέντρησης, το γαλάκτωμα διαχωρίζεται χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό (φυγοκεντρητές). Ο αριθμός των στροφών θα πρέπει να φτάσει μέχρι και 50.000 φορές το λεπτό.
Πρωτογενής διύλιση πετρελαίου
Αυτό το στάδιο επεξεργασίας των πρώτων υλών συνίσταται στη διαίρεση του σε ομάδες υδρογονανθράκων και κλάσματα. Κατά τη διαδικασία απόσταξης, η κύρια μονάδα επεξεργασίας λαμβάνει ένα ευρύ φάσμα ενδιάμεσων προϊόντων και προϊόντων πετρελαίου.
Η βάση αυτής της διαδικασίας είναι η αρχή της διαφοράς στα σημεία βρασμού των συστατικών των εξαγόμενων πρώτων υλών. Ως αποτέλεσμα, το πετρέλαιο πρέπει να αποσυντεθεί σε κλάσματα: ελαφρά προϊόντα πετρελαίου (πετρέλαιο) και πετρέλαιο (πίσσα).
Στη διαδικασία απόκτησης του τελικού προϊόντος, το πιο σημαντικό είναι η πρωταρχική διύλιση πετρελαίου, το σχήμα του οποίου μπορεί να ποικίλει και να πραγματοποιείται με έναν από τους εξής τρόπους:
- Μοναδική εξάτμιση - στο θερμαντήρα, το λάδι θερμαίνεται μέχρι την επιθυμητή θερμοκρασία. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, σχηματίζονται ζεύγη. Μετά την επίτευξη της απαιτούμενης θερμοκρασίας, το προκύπτον μίγμα ατμού-υγρού θα πρέπει να εισέλθει στον εξατμιστή, ο οποίος είναι ένας κύλινδρος, όπου ο ατμός είναι ήδη διαχωρισμένος από το υγρό.
- Η πολλαπλή εξάτμιση είναι μια διαδικασία που αντιπροσωπεύεται από μια σειρά απλών εξάτμισης με βαθμιαία αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της θέρμανσης.
- Η σταδιακή εξάτμιση είναι μια απόσταξη, η οποία είναι μια μικρή αλλαγή στο πετρέλαιο με κάθε μία εξάτμιση.
Εξοπλισμός
Ο κύριος εξοπλισμός στην πρωτογενή απόσταξη του πετρελαίου είναι: στήλες απόσταξης, φούρνοι με σωλήνες και εναλλάκτες θερμότητας.
Η διαδικασία απόσταξης του ελαίου διεξάγεται σε στήλες απόσταξης. Έτσι, η εξαγόμενη πρώτη ύλη μέσω της χρήσης μιας αντλίας εισέρχεται στον εναλλάκτη θερμότητας, όπου θερμαίνεται και μεταφέρεται σε φούρνο σωλήνα, όπου ήδη θερμαίνεται στην επιθυμητή θερμοκρασία. Στη συνέχεια, το λάδι ως μίγμα ατμού-υγρού εισέρχεται στο τμήμα εξάτμισης της καθορισμένης στήλης απόσταξης. Εδώ, οι φάσεις υγρού και ατμού διαχωρίζονται (το υγρό κινείται προς τα κάτω και ο ατμός κινείται προς τα πάνω).
Ανάλογα με τον τύπο διεργασίας που διεξάγεται (τύπος καπνών), χρησιμοποιούνται οι ακόλουθοι τύποι φούρνων με σωλήνες: ατμοσφαιρικό (στη συνέχεια - AT), κενό (στη συνέχεια - VT) και ατμοσφαιρικό κενό (εφεξής ABT). Στην ΑΤ διεξάγεται ρηχή επεξεργασία, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή κηροζίνης, βενζίνης και ντίζελ, καθώς και καυσίμων. Χρησιμοποιώντας εγκαταστάσεις VT, πραγματοποιείται εις βάθος επεξεργασία πρώτων υλών. Το αποτέλεσμα είναι το πετρέλαιο, τα κλάσματα πετρελαίου και η πίσσα, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιούνται στην παραγωγή οπτάνθρακα, λιπαντικών και ασφάλτου. Στις μονάδες ΑΒΤ συνδυάζονται δύο μέθοδοι απόσταξης πετρελαίου.
Πετρέλαιο διύλισης
Με βάση τα αποτελέσματα προσδιορισμού των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του σε έλαιο, καθώς και ανάλογα με τις ανάγκες του τελικού προϊόντος, επιλέγεται μια περαιτέρω μέθοδος καταστροφικής επεξεργασίας των εξαγόμενων πρώτων υλών. Η ανακύκλωση είναι η διεξαγωγή θερμικών και καταλυτικών επιδράσεων στα προϊόντα πετρελαίου που λαμβάνονται με άμεση απόσταξη. Η έκθεση σε πρώτες ύλες μπορεί να αλλάξει τη φύση των υδρογονανθράκων που περιέχονται σε αυτό.
Τύποι ανακύκλωσης
Για έναν πληρέστερο προσδιορισμό της φύσης της δευτερογενούς απόσταξης του πετρελαίου, είναι απαραίτητο να σταθώ στους κύριους τύπους.
Έτσι, η πρώτη μέθοδος (καύσιμο) χρησιμοποιείται για την παραγωγή βενζίνης αυτοκινήτων υψηλής ποιότητας, καθώς και για διάφορους τύπους καυσίμου ντίζελ και πρώτων υλών για αεριωθούμενους κινητήρες. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση λιγότερων μονάδων επεξεργασίας.Αυτή είναι η διαδικασία με την οποία τα λάδια κινητήρα μπορούν να ληφθούν από κλάσματα ελαίου. Αυτός ο τύπος επεξεργασίας πρώτων υλών περιλαμβάνει καταλυτική πυρόλυση και αναμόρφωση, υδρογονοκατεργασία, υδροπυρόλυση και άλλες θερμικές διεργασίες.
Η διύλιση πετρελαίου και πετρελαίου έχει ως αποτέλεσμα τα ασφαλτικά και λιπαντικά έλαια. Σε αυτήν την περίπτωση, μιλάμε για διαδικασίες αποαφθορίωσης και εξαγωγής.
Εντούτοις, λαμβάνεται μεγάλη ποικιλία προϊόντων πετρελαίου στη διαδικασία πετροχημικής επεξεργασίας. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ο μεγαλύτερος αριθμός διαφόρων τεχνολογικού εξοπλισμού εδώ. Τα αποτελέσματα αυτής της επεξεργασίας πρώτων υλών παράγουν όχι μόνο πετρέλαιο και καύσιμο, αλλά και συνθετικό καουτσούκ, αζωτούχα λιπάσματα, πλαστικά, απορρυπαντικά, φαινόλη, αλκοόλη, ακετόνη και άλλα χημικά.
Συμπέρασμα
Συνοψίζοντας το υλικό που παρουσιάζεται σε αυτό το άρθρο, πρέπει να σημειωθεί ότι το πρωταρχικό και δευτερογενές διυλιστήριο πετρελαίου είναι τα υποχρεωτικά στάδια της διύλισης πετρελαίου.
