Какие продукты получают при переработке нефти
Содержание статьи
Продукты переработки нефти
Автор Ольга Борищук На чтение 5 мин. Просмотров 8.7k. Опубликовано 5 июня, 2019 Обновлено 5 июня, 2019
Продукты переработки нефти — вещества, полученные в результате сложного комплексного технологического процесса. Материалы нефтяного производства стали актуальны сравнительно недавно, но уже широко используются многими сферами жизнедеятельности.
Заводы по переработке
Технический прогресс позволил создать систему предприятий, непривязанных к месту добычи ископаемых. Заводы начали строиться возле нефтепроводов или в районах использования и потребления.
Существует ряд цехов, классификация которых зависит от типа продукции, и указана в таблице:
| Завод (НПЗ) | Продукты нефтепереработки |
| Топливный |
|
| Топливно-масляный |
|
| Топливно-нефтехимический |
|
| Комплексный | до 40 видов |
Наиболее распространенным является 1 категория предприятий из-за промышленного спроса и уровня необходимости в жизни населения.
Процесс
Современный процесс охватывает 4 этапа обработки нефти, реализация которых характеризуется применением специального оборудования:
- Предварительная подготовка — переработка добытого сырья от воды и солей.
- Первичная — комплекс процедур (нагревание, испарение, конденсация, атмосферная и вакуумная перегонка нефти).
- Вторичная — химические реакции с углеводородом:
- углубляющие (коксование, висбрекинг);
- облагораживающие (очистка, изомеризация);
- другие.
- Крекинг — производство товара с делением по уровням качества (целевое предназначение) с использованием дополнительных продуктов:
- термический;
- каталический;
- гидро.
От степени обработки нефти формируется стоимость товара.
Продукты
Нефть — основной продукт для производства топливных средств. На создании данного материала процесс переработки не заканчивается. Большое количество компонентов, используемых в повседневной жизни, являются результатом переработки нефти.
Нефтяные масла
Этот тип продукции — итог перегонки и очищения мазута. Широкое использование нефтяные масла получили за счет смазки автомобильной техники и промышленных механизмов разных отраслей.
Классификация продукта выглядит так:
- специальные — электроизоляция в трансформаторах, выключателях;
- смазочные:
- индустриальные — смазка подшипников, трущихся деталей;
- турбинные — процедура смазывания и охлаждения;
- компрессорные;
- приборные;
- трансмиссионные (коробок передач, рулевые и гидравлические механизмы);
- моторные — применяются для разных двигателей.
Нефтяные масла — основа многочисленных косметических средств, смазок и жидкостей.
Асфальт
Производится из тяжелых компонентов нефти, смесь битума и минеральных веществ (щебень, песок). Состав: масла, твердый парафин и сера.
Сфера применения: покрытие автомобильных дорог, материал для кровель и электроизоляции, основа замазок, клеевых веществ, лаков и прочее.
Добыча пластовых жильных залежей осуществляется в местах выхода нефти на землю. Внешний вид — твёрдая черная масса с изломами, легко плавится. Изготовление искусственного асфальта началось из-за малого количества природных месторождений. В зависимости от механизма переработки продукт бывает остаточным или окисленным.
Пластмасса
Основой создания полимеров служит пластмасса. Объемы производства материала достигают 200 млн. тонн в год. Процесс охватывает несколько стадий:
- полимеризация;
- поликонденсация;
- полиприсоединение низкомолекулярных средств, полученных из нефти.
Много повседневных предметов жизнедеятельности — результат переработки нефти. Пластмасса занимает второе место в сфере бытового использования.
Полиэтилен
Нефтяной продукт используется в промышленности и повседневности. Имеет спрос у потребителей. Ежегодный выпуск полиэтиленовых упаковок и пластиковых бутылок достигает больших объемов.
Дизель
Прозрачный жидкий продукт светложелтого или коричневого цветов. Выступает топливом в дизельном двигателе. Сфера потребления:
- железнодорожный транспорт;
- грузовики;
- сельскохозяйственная техника;
- водный транспорт;
- котельные.
Цетановое число определяет область применения. Встречается использование дизеля в качестве пропитки кож, компонента охлаждающих или закалочных веществ при термообработке металлов.
Бензин
Горючая жидкость для двигателей внутреннего сгорания производится путём переработки (гидрокрекинг, ароматизации). Для некоторых бензинов необходима доп.очистка от нежелательных веществ и смешивание с полезными добавками. Разные виды материала обладают общими признаками.
За счет испаряемости топлива создается однородная масса бензина с воздухом, что позволяет сохранять оптимальную структуру в разных температурных режимах, а состав способствует надежной работе двигателя.
Мазут
Тяжелый остаток от переработки фракций нефти выражается в виде густой жидкости темно-коричневой окраски. Состав мазута:
- углеводороды;
- смолы;
- карбены;
- органические соединения с металлами;
- асфальтены.
Основными потребителями мазута являются:
- морской и речной флот;
- отрасли ЖКХ;
- промышленность.
Мазут используют в качестве топлива для производственных печей и котельного оборудования, это самый важный продукт в процессе образования флотского мазута, различных масел, битума и кокса.
Керосин
Представляет собой прозрачную жидко-маслянистую консистенцию желтоватой окраски с запахом. Целевое предназначение:
- горючее для бытовых приборов (лампы, горелки, резка металлов, обжиг изделий);
- реактивное топливо;
- растворитель;
- обезжиреватель;
- очистка ржавчины;
- пропитка кожаных изделий;
- топливо для с/х техники;
- артистичные огненные представления.
Керосин получают из смеси углеводородов при кипении до 250 градусов в процессе обработки нефти.
Смазочные материалы
Внешний вид | Применение | Производство |
Консистенция вещества:
| Уменьшение трения между движущимися механизмами с целью снижения износа:
| Смешивание масла и загустителей. |
Парафин
Признаки | Свойства | Использование |
|
|
|
Сжиженный нефтяной газ (СНГ)
Изготовление СНГ заключается в извлечении углеводородов из нефтяного газа. При увеличении давления вещество принимает жидкую консистенцию, что удобно в процессе хранения или транспортировки.
Составные компоненты:
- пропан;
- бутан;
- изобутан.
Используется в бытовых целях (газовые печки, система отопление, зажигалки) и как топливо для автотранспорта.
Деготь
Внешний вид | Состав | Изготовление | Использование |
|
| Перегонка твердого топлива:
|
|
Углеводороды: значение и применение
Нефть и газ — полезные ископаемые, право обладания которыми вызывает борьбу стран. Независимо от существования множества альтернатив, сравнимых по эффективности, не найдено. Это сырье и результаты переработки по предварительным данным иссякнут на протяжении 21 века, что вызовет мировой энергетический кризис.
Развитие процессов переработки «черного золота» привело к созданию нового раздела химии — нефтехимии.
Заключение
Переработка нефти наносит огромный вред природной среде, возрастающий с каждой стадией производственного процесса. Отсутствие мер безопасности в этой отрасли промышленности приведет к необратимым последствиям для всего живого на планете Земля.
Источник
Переработка нефти
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 19 октября 2020; проверки требуют 3 правки.
Перерабо́тка не́фти (нефтепереработка) — процесс производства нефтепродуктов, прежде всего различных видов топлива (автомобильного, авиационного, котельного и т. д.) и сырья для последующей химической переработки их нефти.
Первичные процессы[править | править код]
Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой её физическое разделение на фракции. Сначала промышленная нефть проходит первичный технологический процесс очистки добытой нефти от нефтяного газа, воды и механических примесей — этот процесс называется первичной сепарацией нефти[1].
Подготовка нефти[править | править код]
Нефть поступает на НПЗ (нефтеперерабатывающий завод) в подготовленном для транспортировки виде. На заводе она подвергается дополнительной очистке от механических примесей, обезгаживанию от растворённых лёгких углеводородов (фракции С1-С4) и обезвоживанию на электрообессоливающих установках (ЭЛОУ).
Атмосферная перегонка[править | править код]
Выход продуктов атмосферной перегонки западно-сибирской нефти
| Пределы выкипания, °С | Выход фракции, % (масс.) |
|---|---|
| Газ | 1,1 |
| Бензиновые фракции | |
| менее 62°С | 4,1 |
| 62-85 | 2,3 |
| 85-120 | 4,5 |
| 120-140 | 3,0 |
| 140-180 | 6,0 |
| Керосин | |
| 180-240 | 9,5 |
| Дизельное топливо | |
| 240-350 | 19,0 |
| Мазут | 49,4 |
| Потери | 1,0 |
Атмосферной перегонкой называют процесс ректификации, проводимый при атмосферном давлении.
Нефть поступает в ректификационные колонны где разделяется на несколько фракций: лёгкую и тяжёлую бензиновые фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки — мазут. Качество получаемых фракций не соответствует требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому фракции подвергают дальнейшей (вторичной) переработке.
Материальный баланс по продуктам атмосферной перегонки западно-сибирской нефти приведён в таблице.
Вакуумная дистилляция[править | править код]
Вакуумная дистилляция — процесс отгонки из мазута (остатка атмосферной перегонки) фракций, пригодных для переработки в моторные топлива, масла, парафины и церезины, и другую продукцию нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Остающийся после этого тяжёлый остаток называется гудроном, который может служить сырьём для получения битумов и асфальта[2].
Вторичные процессы[править | править код]
Целью вторичных процессов является увеличение выхода производимых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их преобразованием в более удобные для окисления формы.
По своим направлениям, все вторичные процессы можно разделить на три вида:
- Углубляющие: каталитический крекинг, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, гидрокрекинг, производство битумов и т. д.
- Облагораживающие: риформинг, гидроочистка, изомеризация и т. д.
- Прочие: процессы по производству масел, МТБЭ, алкилирования, производство ароматических углеводородов и т. д.
Риформинг[править | править код]
Каталитический риформинг — каталитическая ароматизация нефтепродуктов (повышение содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов). Риформингу подвергаются бензиновые фракции с пределами выкипания 85-180 °С[3]. В результате риформинга бензиновая фракция обогащается ароматическими соединениями, и октановое число бензина повышается примерно до 85. Полученный продукт, называемый риформатом, используется как компонент для производства автобензинов и как сырьё для извлечения индивидуальных ароматических углеводородов, таких как бензол, толуол и ксилол.
Гидроочистка[править | править код]
Гидроочистка — процесс химического превращения веществ под воздействием водорода при высоком давлении и температуре. Гидроочистка нефтяных фракций направлена на снижение содержания сернистых соединений в товарных нефтепродуктах. Побочно происходит насыщение непредельных углеводородов, снижение содержания смол, кислородсодержащих соединений, а также гидрокрекинг молекул углеводородов. Является наиболее распространённым процессом нефтепереработки.
Каталитический крекинг[править | править код]
Каталитический крекинг — процесс термокаталитической переработки нефтяных фракций с целью получения компонента высокооктанового бензина и непредельных газообразных углеводородов.
Сырьём для каталитического крекинга служат атмосферный и лёгкий вакуумный газойль, в процессе происходит расщепление молекул тяжёлых углеводородов, что позволяет использовать их для выпуска топлива. В процессе крекинга выделяется большое количество газообразных алканов (пропан-бутан), которые разделяются на отдельные фракции и, по большей части, используются в третичных технологических процессах на самом НПЗ. Основными продуктами крекинга являются пентан-гексановая фракция (т. н. газовый бензин) и нафта крекинга, которые используются как компоненты автобензина. Остаток после крекинга является компонентом мазута.
Гидрокрекинг[править | править код]
Гидрокрекинг — процесс расщепления молекул углеводородов в избытке водорода. Сырьём гидрокрекинга является тяжёлый вакуумный газойль (средняя фракция вакуумной дистилляции). Главным источником водорода служит водородсодержащий газ, образующийся при риформинге бензиновых фракций. Основными продуктами гидрокрекинга являются дизельное топливо и т. н. бензин гидрокрекинга (компонент автобензина).
Коксование[править | править код]
Коксование — процесс получения нефтяного кокса из тяжёлых фракций и остатков вторичных процессов.
Изомеризация[править | править код]
Процесс получения изомеров углеводородов (изобутан, изопентан, изогексан, изогептан) из углеводородов нормального строения. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства (изопентана из н-пентана, МТБЭ и изобутилен из изобутана) и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов.
Алкилирование[править | править код]
Алкилирование — введение алкила в молекулу органического соединения. Алкилирующими агентами обычно являются алкилгалогениды, алкены, эпоксисоединения, спирты, реже альдегиды, кетоны, эфиры, сульфиды, диазоалканы.
Примечания[править | править код]
- ↑ Промысловый сбор и подготовка нефти, газа и воды
- ↑ Габриелян О. С. Параграф 8. Нефть и способы её переработки. // Химия. 10 класс. Базовый уровень. Учебник для общеобразовательных учреждений / под ред. А. В. Яшуковой. — Учебное. — Дрофа, 2011. — С. 58. — 192 с. — ISBN 978-5-358-09502-1 УДК 373.167.1:54 ББК 24.1я72 Г12.
- ↑ Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2. — М.: Химия, 1980.
См. также[править | править код]
- Нефтеперерабатывающий завод
- Многократное испарение
Источник
Технологии переработки нефти и нефтепродуктов
Нефтью называют горючую маслянистую жидкость, обладающую характерным запахом. Она распространена в оболочке Земли и является одним из важнейших природных ископаемых планеты. Из нее получают:
- бензин;
- керосин;
- дизельное топливо;
- мазуты;
- исходные компоненты для получения бытовых принадлежностей.
Разведка нефти
Целью нефтеразведки является выявление, оценка по экономическим и геологическим параметрам, а также подготовка к разработке мест нефтедобычи. В нефтеразведку входят буровые работы, геологические и геохимические работы на местах залежей нефти. Выделяют три этапа:
- Первым этапом является поиск в бассейнах, где нефтегазоносность не установлена. Проводятся региональные работы и исследование тектонических зон. Проводят гравиметрическую, геологическую и аэромагнитную съемку, исследование химического состава пород и вод. Затем проводится бурение опорных скважин.
- На втором этапе проводится детальная гравиразведка, сейсмо- и электроразведка, детализированная структурно-геологическая съемка. Уточняются масштабы съемки и прогнозы залежей нефти, подсчитываются и прогнозируются её запасы.
- Третьим этапом проводят бурение скважин для поиска нефтяных залежей. Максимальная глубина бурения выполняется у первых поисковых скважин.
Основной целью разведывательного этапа является подготовка к разработке, выделение контуров залежей и прогнозирование возможных запасов.
Добыча нефти
Сегодня вся добываемая нефть извлекается через буровые скважины. Чтобы нефть поднималась на поверхность земли с сопутствующими ей водой и газом, требуется установка герметичной системы подъемных труб, арматуры и механизмов.
Следует учитывать, что данные системы должны быть рассчитаны на работу под давлением, характерным для подземных пластов пород.
Весь процесс добычи нефти условно подразделяют на три стадии:
- Движение нефти горизонтально, вдоль пласта, по направлению к скважине. Такое движение достигается посредством искусственной разности между давлением на забоях скважины и на пласте.
- Движение нефти от забоя скважины до ее устья на поверхности земли. Это движение называют процессом эксплуатации скважины.
- Сбор нефти, воды и газа, поступивших на поверхность земли, разделение, устранение минеральных солей и твердых осадков.
Добывание нефти из скважины выполняется за счет естественного ее фонтанирования под воздействием пластового давления. Искусственным путем ресурс поднимается механизированным способом.
Вначале разработки обычно используют метод фонтанной добычи, когда же подача фонтана ослабеет, скважину оснащают механизированными способами подъема нефти.
Среди механизированных способов выделяют:
- газлифтный способ с компрессорной стацией, газосборниками и газораспределителями;
- глубинонасосный, с использованием гидропоршневых, штанговых и винтовых насосов.
Переработка нефти
Нефтепродукты получают на той или иной стадии переработки исходного нефтяного сырья. Сбыт нефти и продуктов её переработки сегодня является одним из наиболее капиталоемких сегментов мирового хозяйства.
Переработка проводится с целью очистки, повышения октанового числа в том случае, если получают бензин, разделения фракций и дальнейшего их преобразования.
На первых стадиях от сырья отделяют растворенные алканы путем их отгонки. После этого сырье снова нагревается, и переходят в газообразное состояние соединения с низкой температурой кипения.
При повышении температуры, соответственно, отгоняются соединения с более высокой температурой кипения и перехода в газообразное состояние. Таким образом, собирают три разные фракции, которые в дальнейшем разделяются и перерабатываются в зависимости от того, какие продукты нефтепереработки необходимо получить.
Перерабатывающие производства
Продукция, получаемая из нефти, сильно зависит от профиля производства, которое перерабатывает сырье. Топливные производства специализируются на получении бензина, дизельного топлива, керосина, но также могут отпускать в продажу побочные продукты производства.
Топливно-масляные, соответственно, дополнительно выделяют фракции, из которых можно получить смазочные и соляровые масла. Топливно-нефтехимические производства поставляют не только горючее, но и вещества, являющиеся исходными для химических производств — этилен, стирол.
Соответственно, топливно-масляно-нефтехимические являются универсальными и выпускают наибольший ассортимент продукции, получаемой при переработке природного сырья.
Процесс переработки нефти
Несмотря на это, наибольшим спросом пользуются именно топливные предприятия по переработке. Нефтеперерабатывающих предприятий топливного профиля наблюдается больше других, так как моторное горючее пользуется широким спросом у населения и промышленности.
Основные нефтяные фракции
Основными фракциями, выделяемыми при первичной и вторичной перегонке, очистке и обессоливании нефти, являются:
- Газолиновая фракция, содержащая алканы от пентана до декана. Дальнейшая обработка данной фракции позволяет получить бензин и газолин.
- Лигроиновая фракция, содержащая алканы, начиная от октана и выше. Выделенный лигроин используется в качестве топлива для тракторов.
- Керосиновая фракция, включающая алканы, начиная от додекана. Очищенный керосин используют как топливо для ракет, тракторов и реактивных самолетов.
- Газойль, выделенный при температуре до трехсот градусов Цельсия, является дизельным топливом.
- Мазут — остаточные смеси, полученные в результате перегонки. Его подразделяют на соляровое масло, смазочное масло и вазелин.
Некоторые сорта нефти позволяют получить парафин и гудрон, остающийся после отгонки и применяемый при строительстве дорог.
Продукты переработки в быту
Наиболее известный продукт нефтепереработки, как известно, бензин. Зачастую на базе нефтедобывающих компаний строятся перерабатывающие предприятия именно топливного профиля, которые, впрочем, выпускают также соляровые масла, газойль и керосин. Но не один только бензин, как продукт, получаемый из нефти, проник в ежедневную жизнь потребителей.
Полимеры
Производства универсального профиля, специализирующиеся не только на изготовлении топлив, выпускают полимеры этилена, стирола и пластик. Выделяя данные углеводороды при переработке сырья, а затем, полимеризуя их, человечество получило:
- пластиковые контейнеры для пищевого производства;
- полиэтиленовые пакеты;
- различные строительные и ремонтные пластики.
Аспирин
Известный препарат, используемый для борьбы с высокой температурой и головной болью, берет свое начало с продуктов нефтепереработки, так как исходным компонентом для синтеза ацетилсалициловой кислоты является бензол.
Солнечные батареи
Панели солнечных батарей, преобразующие солнечный свет в электроэнергию, называют главными конкурентами невозобновляемых источников энергии. Тем не менее, для изготовления таких панелей также используются невозобновляемое сырье — фотоэлемент, преобразующий энергию, должен быть нанесен на панель, изготовленную из нефтяной смолы.
Нейлон
У многих нейлон ассоциируется с элементом женского гардероба — нейлоновыми колготками и чулками. Но это далеко не конечный список продукции, изготовленной из нейлона. Он входит в состав средств бытовой химии, одежды, парашютов, подшипников, втулок и многих других, незаменимых в быту вещей.
Видео по теме: Производство бензина и дизельного топлива
Источник