שמן הוא מינרל, שהוא נוזל שומני בלתי מסיס במים, שיכול להיות כמעט חסר צבע או חום כהה. המאפיינים והשיטות של זיקוק נפט תלויים באחוז הפחמימנים בעיקרם בהרכבו, המשתנה בתחומים שונים.
אז בפיקדון Sosninskoye (סיביר), אלקנים (קבוצת פרפין) תופסים נתח של 52 אחוז, cycloalkanes - כ 36%, פחמימנים ארומטיים - 12 אחוזים. למשל, בפיקדון רומאשקינסקוי (טטרסטן), חלקם של האלקנים והפחמימות הארומטיות גבוה יותר - 55 ו -18 אחוז, בהתאמה, בעוד שלציקלופנקנים יש 25 אחוז. בנוסף לפחמימנים, חומר גלם זה עשוי לכלול גופרית, תרכובות חנקן, זיהומים מינרליים וכו '.
הנפט "זוקק" לראשונה בשנת 1745 ברוסיה
בצורתו הגולמית, אין להשתמש במשאב טבע זה. כדי להשיג מוצרים בעלי ערך טכני (ממסים, דלקים מנועיים, רכיבים לייצור כימי), מזוקק נפט בשיטות ראשוניות או משניות. ניסיונות להמיר חומרי גלם אלה נעשו כבר באמצע המאה השמונה עשרה, כאשר, בנוסף לנרות ולפידים ששימשו את האוכלוסייה, שימש "שמן גרנה" במנורות של מספר כנסיות, שהיה תערובת של שמן צמחי ושמן מזוקק.
אפשרויות זיקוק נפט
זיקוק לרוב אינו מעורב ישירות בתהליכי זיקוק נפט. במקום זאת, זהו שלב מקדים, שעשוי להיות מורכב מ:
- ניקוי כימי כאשר נחשף שמן לאולאום ולחומצה גופרתית מרוכזת. זה מסיר פחמימנים ארומטיים ולא רוויים.
- טיפול בספיחה. כאן ניתן להסיר שרפים וחומצות ממוצרי נפט על ידי טיפול באוויר חם או על ידי העברת שמן דרך חומר סופג.
- טיפול קטליטי - הידרוגנציה קלה להסרת תרכובות חנקן וגופרית.
- ניקוי פיזי וכימי. במקרה זה, עודפים המרכיבים משתחררים באופן סלקטיבי באמצעות ממסים. לדוגמא, הפנול הממיס הקוטבי משמש להסרת תרכובות חנקן וגופרית, ואילו ממסים לא קוטביים - בוטאן ופרופאן - פולטים זפת, פחמימנים ארומטיים וכו '.
אין שינויים כימיים ...
זיקוק נפט בתהליכים ראשוניים אינו מרמז על טרנספורמציות כימיות של חומרי המזון. כאן המינרל פשוט מחולק למרכיביו המרכיבים. מכשיר זיקוק הנפט הראשון הומצא בשנת 1823, באימפריה הרוסית. האחים דובינין ניחשו להכניס את הדוד לכבשן החימום, משם עבר הצינור דרך חבית מים קרים למכל ריק. בדוד הכבשן, שמן היה מחומם, עבר דרך "מקרר" ושקע.
שיטות מודרניות להכנת חומרי גלם
כיום, במתחמי זיקוק נפט, טכנולוגיית זיקוק הנפט מתחילה בטיהור נוסף, שבמהלכו התייבש המוצר במכשירי ELOU (מתקני התפלה חשמלית), משוחרר מפני זיהומים מכניים ופחמימות קלות (C1 - C4). אז חומרי הגלם יכולים לעבור לזיקוק אטמוספרי או לזיקוק ואקום. במקרה הראשון, ציוד המפעל לפי עיקרון הפעולה דומה לזה ששימש כבר בשנת 1823.
רק זיקוק הנפט עצמו נראה שונה. במפעל יש תנורים בגודל דומה לבתים ללא חלונות, עשויים לבנים המפרקים ביותר.בתוכם צינורות מרוחקים של קילומטרים, בהם השמן נע במהירות גבוהה (2 מטר לשנייה) ומחומם ל 300-325 צלזיוס עם להבה מהזרבובית הגדולה (בטמפרטורות גבוהות יותר, הפחמימנים פשוט מתפרקים). עמודי זיקוק (עד 40 מטר גובה) מחליפים את הצינור לעיבוי וקירור אדים כיום, שם האדים מופרדים ומעובדים, ועיירות שלמות ממכלים שונים נבנות כדי לקבל את המוצרים שהתקבלו.
מה זה איזון חומרי?
זיקוק נפט ברוסיה נותן יתרות חומרים שונות בזיקוק האטמוספרי של חומרי גלם מתחום מסוים. המשמעות היא שבתפוקה ניתן להשיג פרופורציות שונות עבור שברים שונים - בנזין, נפט, סולר, נפט, גז נלווה.
לדוגמא, עבור נפט מערב סיבירי, תפוקת הגז וההפסדים הם אחוז אחד, בהתאמה, שברי בנזין (המשתחררים בטמפרטורות של בערך 62 עד 180 צלזיוס) תופסים כ -19%, נפט - כ -9.5%, שבריר דיזל - 19% , שמן דלק - כמעט 50 אחוז (מוקצה בטמפרטורות של 240 עד 350 מעלות). החומרים המתקבלים מוחזקים כמעט תמיד לעיבוד נוסף, מכיוון שהם אינם עומדים בדרישות התפעוליות של אותם מנועי מכונה.
פחות ייצור פסולת
עיבוד ואקום של שמן מבוסס על העיקרון של חומרים רותחים בטמפרטורה נמוכה יותר עם ירידה בלחץ. לדוגמה, חלק מהפחמימנים בשמן רותחים רק ב -450 מעלות צלזיוס (לחץ אטמוספרי), אך ניתן יהיה לאלץ אותם להרתיח בטמפרטורה של 325 מעלות צלזיוס אם מורידים את הלחץ. עיבוד ואקום של חומרי גלם מתבצע במאיידים ואקום סיבוביים, המגדילים את קצב הזיקוק ומאפשרים להשיג Ceresins, פרפינים, דלקים, שמנים משמן דלק, ומשתמשים בשאריות הכבדות (זפת) בהמשך לייצור ביטומן. זיקוק ואקום, בהשוואה לעיבוד אטמוספרי, מייצר פחות פסולת.
מיחזור מאפשר לך להשיג בנזין באיכות גבוהה
תהליך זיקוק הנפט המשני הומצא על מנת להשיג יותר דלק מנוע מאותו מזון בגלל ההשפעה על המולקולות של פחמימנים נפטיים, הרוכשים נוסחאות המתאימות יותר לחמצון. המיחזור כולל סוגים שונים של מה שמכונה "פיצוח", כולל אפשרויות פיצוח הידרוליות, תרמיות וקטליטיות. תהליך זה הומצא במקור ברוסיה, בשנת 1891, על ידי המהנדס ו. שוכוב. זהו פיצול של פחמימנים לצורות עם פחות אטומי פחמן במולקולה אחת.
עיבוד נפט וגז בחום של 600 מעלות
עקרון הפעולה של מפצחים מפצחים זהה להגדרות הלחץ האטמוספרי של צמחי ואקום. אך כאן עיבוד חומרי הגלם, המיוצג לרוב על ידי שמן דלק, מתבצע בטמפרטורות של קרוב ל 600 C. תחת השפעה זו, הפחמימנים המרכיבים את מסת שמן הדלק מתפרקים לקטנים יותר, שאותם נפט או בנזין מורכבים. פיצוח תרמי מבוסס על טיפול בטמפרטורה גבוהה ומעניק בנזין עם כמות גדולה של זיהומים, פיצוח קטליטי גם על טיפול בחום, אך בתוספת זרזים (למשל, אבק חימר מיוחד), המאפשר להשיג יותר בנזין באיכות טובה.
פיצוח הידרוס: סוגים עיקריים
ייצור וזיקוק נפט כיום עשויים לכלול סוגים שונים של פיצוח הידרוגים, שהם שילוב של תהליכי טיפול במים, פירוק מולקולות פחמימניות גדולות לקטנות יותר והרוויה של פחמימנים בלתי רווים במימן. פיצוח הידר קל (לחץ 5 מגפ"ס, טמפרטורה בערך 400 צלזיוס, נעשה שימוש בכור אחד. מסתבר שהוא בעיקר סולר וחומר לפיצוח קטליטי) וקשה (לחץ 10 מגה, טמפרטורה הוא כ -400 צלזיוס, מתקבלים כמה כורים, דיזל, בנזין ונפט שברים). פיצוח הידרולית הקטליטית מאפשר ייצור של מספר שמנים בעלי מקדמי צמיגות גבוהים ותכולה נמוכה של פחמימנים ארומטיים וגופריתיים.
זיקוק נפט, בנוסף, יכול להשתמש בתהליכים הבאים:
- שובר חזון.במקרה זה, בטמפרטורות של עד 500 מעלות צלזיוס ולחצים הנעים בין חצי לשלושה מגפ"א, מתקבלים אספלטנים משניים, גזי פחמימנים ובנזין מחומרי גלם על ידי פיצול פרפינים ונפטנים.
- קוקוס שאריות נפט כבד הוא זיקוק נפט עמוק כאשר מעובדים חומרי גלם בטמפרטורות של קרוב ל -500 צלזיוס בלחץ של 0.65 MPa לייצור רכיבי נפט גז וקוק נפט. שלבי התהליך מסתיימים ב"עוגת קוקה ", שקודמת (בסדר הפוך) על ידי צפיפות, פול-קונדנסציה, ארומטיזציה, מחזור, התייבשות ופיצוח. בנוסף, המוצר נתון גם לייבוש וסינון.
- רפורמה. שיטה זו לעיבוד מוצרי נפט הומצאה ברוסיה בשנת 1911, המהנדס נ 'זלינסקי. כיום נעשה שימוש ברפורמה של התוכנית הקטליטית על מנת להשיג פחמימנים ארומטיים באיכות גבוהה ובנזין, כמו גם גז המכיל מימן מקטעי ligroin ובנזין לעיבוד לאחר מכן בפירוק הידרוגים.
- איזומריזציה. עיבוד נפט וגז במקרה זה כרוך בהשגת איזומר מתרכובת כימית עקב שינויים בשלד הפחמן של חומר. כך שמרכיבי שמן עתיר אוקטן מבודדים רכיבים עתירי אוקטן כדי לייצר בנזילות סחירות.
- אלקילציה. תהליך זה מבוסס על שילוב של תחליפי אלקיל במולקולה אורגנית. לפיכך, רכיבים לבנזוליות עתירות אוקטן מתקבלים מגזים פחמימניים בלתי רווים.
חתירה לתקנים אירופיים
הטכנולוגיה של עיבוד נפט וגז בבית הזיקוק נמצאת בשיפור מתמיד. אז במפעלים מקומיים נצפתה עלייה בפרמטרים עלייה ביעילות עיבוד חומרי הגלם: עומק העיבוד, עלייה בבחירת מוצרי נפט קלים, ירידה בהפסדים שלא ניתן לשינוי, ואחרים. תוכניות המפעלים לשנים 10-20 של המאה העשרים ואחת כוללות עלייה נוספת בעומק העיבוד (עד 88 אחוז) שיפור איכות המוצרים בסטנדרטים אירופיים, הפחתת ההשפעה הטכנולוגית על הסביבה.
