Ekstrahētā eļļa ir dažādu ogļhidrātu (parafīnu, naftenīnu un aromātisko savienojumu) maisījums ar atšķirīgu molekulmasu un viršanas temperatūru.
Naftas rafinēšanas būtība
No akas iegūtā jēlnafta netiek izmantota tīrā veidā.
Tāpēc primārais naftas rafinēšana veic specializētās rūpnīcās. Tādā pārstrādes rūpnīcā izejvielas tiek piegādātas pa cauruļvadiem, dzelzceļu vai ar jūras cisternām. Rezultāts ir aviācijas petroleja, benzīns, mazuts, parafīns, smēreļļas, kā arī izejvielas naftas ķīmijas rūpniecībai.
Apstrādes posmi
Mūsdienu apstākļos no jēlnaftas var iegūt dažādas degvielas, naftas eļļas, bitumenu, parafīnus, petroleju, smērvielas, šķīdinātājus un citus naftas produktus, kas iegūti pēc izejvielu pārstrādes.
Saražotā eļļa ir ogļūdeņražu izejviela, kurai jānoiet cauri ilgam lauka posmam, pirms vērtīgās un svarīgās sastāvdaļas tiek atdalītas no šī maisījuma, no kura pēc tam tiek iegūts lietošanai piemērots produkts.
Pirmreizējās naftas rafinēšanas tehnoloģija ir diezgan sarežģīts process, kas jāsāk ar izejvielu transportēšanu uz rūpnīcu, kur tā iet vairākos posmos, proti:
- sagatavošanās posms;
- primārā naftas rafinēšana;
- pārstrāde;
- tīrīšanas solis.
Sagatavošanas posms
Iegūtās izejvielas satur tādus piemaisījumus kā sāls, ūdens, māls, smiltis un saistītā gāze.
Katram laukam ir savs mūžs, kas atkarīgs no eļļas rezervuāra biezuma. Ūdens un mehānisko piemaisījumu klātbūtne eļļā apgrūtina tā transportēšanu pa cauruļvadiem iesniegšanai pārstrādei. Turklāt tas var izraisīt jebkādu nogulšņu veidošanos tvertnēs un siltummaiņos, kas ievērojami sarežģī primāro naftas rafinēšanas procesu.
Pirmajā posmā saražotajai eļļai jāveic visaptveroša (mehāniska) rafinēšana, un tikai pēc tam - smalka rafinēšana.
Sagatavošanas posmā izejvielu atdalīšana gāzē un eļļā tiek veikta īpašos separatoros. Naftas un gāzes primārā apstrāde ietver izejvielu novietošanu aukstumā noslēgtās tvertnēs. Arī sildīšana noteiktu laiku palīdz noņemt ievērojamu daļiņu un ūdens daudzumu. Primārā naftas rafinēšanas iekārta darbosies efektīvi, ir papildu izejviela, kurai jāveic dehidratācija, kā arī atsāļošana uz īpaša aprīkojuma.
Dažreiz eļļa kombinācijā ar ūdeni var radīt emulsiju, kuru ir grūti izšķīdināt. Tajā bieži suspensijas vienas sastāvdaļas mazas daļiņas tiek sadalītas citā.
Praksē starp emulsijām var atšķirt divus galvenos veidus: eļļa ūdenī (hidrofila), ūdens eļļā (hidrofobiska).
Emulsiju iznīcināšanas metodes
Primārā naftas rafinēšana nevar notikt, neiznīcinot iepriekšminētās emulsijas. Pastāv vairākas šādas metodes: ķīmiskās, mehāniskās un elektriskās.
Ķīmiskā metode ietver iznīcināšanu, izmantojot demulgatorus (virsmaktīvās vielas). Šiem komponentiem ir raksturīga augsta aktivitāte, salīdzinot ar “strādājošo emulgatoru”. Tie veido pretēju emulsiju un var veiksmīgi izšķīdināt adsorbcijas plēvi. Šo metodi galvenokārt izmanto vienlaikus ar elektrisko, kurā, pieliekot strāvu eļļas emulsijai, tiek apvienotas ūdens daļiņas, kas veicina ātrāku atdalīšanos no eļļas.
Mehānisko iznīcināšanas metodi iedala sedimentācijā un centrifugēšanā. Emulsijas elementu blīvuma atšķirības veicina ūdens un eļļas vieglu atdalīšanu, ja šķidrums trīs stundas tiek uzkarsēts līdz 160 grādiem (nevajadzētu pieļaut ūdens iztvaikošanu). Šajā gadījumā spiediens obligāti saglabājas 15 atmosfēru līmenī.
Centrifugēšanas laikā emulsiju atdala, izmantojot īpašu aprīkojumu (centrifūgas). Apgriezienu skaitam vajadzētu sasniegt līdz 50 000 reižu minūtē.
Primārā naftas rafinēšana
Šis izejvielu pārstrādes posms sastāv no tā sadalīšanas ogļūdeņražu un frakciju grupās. Destilācijas procesā primārā rafinēšanas iekārta saņem plašu starpproduktu un naftas produktu klāstu.
Šī procesa pamatā ir iegūto izejvielu sastāvdaļu viršanas punktu atšķirības princips. Tā rezultātā eļļa jāsadala frakcijās: vieglās naftas produkti (mazuts) un eļļa (darva).
Galaprodukta iegūšanas procesā vissvarīgākais ir primārā eļļas rafinēšana, kuras shēma var mainīties un ko var veikt vienā no šiem veidiem:
- Vienreizēja iztvaikošana - sildītājā eļļa uzsilst līdz vajadzīgajai temperatūrai. Šī procesa rezultātā veidojas pāri. Sasniedzot nepieciešamo temperatūru, iegūtajam tvaika-šķidruma maisījumam vajadzētu nonākt iztvaicētājā, kas ir cilindrs, kur tvaiki jau ir atdalīti no šķidruma.
- Daudzkārtēja iztvaikošana ir process, ko attēlo vienreizējas iztvaikošanas secība ar pakāpenisku temperatūras paaugstināšanos karsēšanas laikā.
- Pakāpeniska iztvaikošana ir destilācija, kas ir neliela eļļas maiņa ar katru atsevišķo iztvaikošanu.
Iekārtas
Galvenās eļļas primārās destilācijas iekārtas ir: destilācijas kolonnas, cauruļu krāsnis un siltummaiņi.
Eļļas destilācijas procesu veic destilācijas kolonnās. Tādējādi, izmantojot sūkni, iegūtā izejviela nonāk siltummainī, kur to sasilda un pārnes uz cauruļu krāsni, kur tā jau tiek sasildīta līdz vajadzīgajai temperatūrai. Tad eļļa kā tvaika un šķidruma maisījums nonāk norādītās destilācijas kolonnas iztvaikošanas daļā. Šeit šķidruma un tvaika fāzes tiek atdalītas (šķidrums pārvietojas uz leju, un tvaiks pārvietojas uz augšu).
Atkarībā no veicamā procesa veida (izgarojumu veida) tiek izmantoti šāda veida cauruļu krāsnis: atmosfēras (turpmāk - AT), vakuuma (turpmāk - VT) un atmosfēras vakuums (turpmāk - ABT). AT notiek sekla apstrāde, kuras rezultātā tiek iegūta petroleja, benzīna un dīzeļdegvielas frakcijas, kā arī mazuts. Izmantojot VT instalācijas, notiek padziļināta izejvielu apstrāde. Rezultāts ir eļļa, gāzeļļas frakcijas un darva, ko vēlāk izmanto koksa, smērvielu un bitumena ražošanā. ABT vienībās tiek apvienotas divas eļļas destilācijas metodes.
Naftas rafinēšana
Balstoties uz rezultātiem, kas saistīti ar tā fizikālo un ķīmisko īpašību noteikšanu eļļā, kā arī atkarībā no gatavās produkcijas vajadzībām, tiek izvēlēta turpmāka iegūto izejvielu iznīcinošās apstrādes metode. Pārstrāde ir termiskās un katalītiskās iedarbības veikšana uz naftas produktiem, kas iegūti tiešā destilācijā. Izejvielu iedarbība var mainīt tajā esošo ogļūdeņražu veidu.
Pārstrādes veidi
Lai pilnīgāk noteiktu naftas sekundārās destilācijas veidu, ir jāpakavējas pie tā galvenajiem veidiem.
Tātad, pirmā metode (degviela) tiek izmantota augstas kvalitātes automašīnu benzīnu, kā arī dažādu veidu dīzeļdegvielas un izejvielu ražošanai reaktīvo dzinēju uzpildīšanai. Šī metode paredz izmantot mazāk procesu rūpnīcu.Šis ir process, kurā motoreļļas var iegūt no eļļas frakcijām. Šis izejvielu pārstrādes veids ietver katalītisko plaisāšanu un reformēšanu, hidroapstrādi, hidrokrekinšanu un citus termiskos procesus.
Eļļas un eļļas rafinēšanas rezultātā tiek iegūtas asfalta un smēreļļas. Šajā gadījumā mēs runājam par deasfaltēšanas un ieguves procesiem.
Tomēr petroķīmiskās apstrādes procesā tiek iegūts ļoti daudz dažādu naftas produktu. Tāpēc šeit tiek izmantots vislielākais dažādu tehnoloģisko iekārtu skaits. Šādas izejvielu pārstrādes rezultāti rada ne tikai eļļu un degvielu, bet arī sintētisko kaučuku, slāpekļa mēslojumu, plastmasu, mazgāšanas līdzekļus, fenolu, spirtu, acetonu un citas ķīmiskas vielas.
Secinājums
Apkopojot šajā rakstā sniegto materiālu, jāatzīmē, ka primārā un sekundārā naftas rafinēšana ir obligāti naftas rafinēšanas posmi.
