Minyak adalah mineral, yang merupakan cairan berminyak tidak larut dalam air, yang boleh menjadi hampir tidak berwarna atau coklat gelap. Sifat-sifat dan kaedah penapisan minyak bergantung kepada peratusan kebanyakannya hidrokarbon dalam komposisinya, yang berbeza dalam bidang yang berbeza.
Oleh itu, dalam deposit Sosninskoye (Siberia), alkana (kumpulan parafin) menduduki 52 peratus, sikloalkana - kira-kira 36%, hidrokarbon aromatik - 12 peratus. Dan, sebagai contoh, dalam deposit Romashkinskoye (Tatarstan), bahagian alkana dan karbon aromatik adalah lebih tinggi - 55 dan 18 peratus, manakala sikloalkana mempunyai bahagian 25 peratus. Sebagai tambahan kepada hidrokarbon, bahan mentah ini termasuk sulfur, sebatian nitrogen, kekotoran mineral, dan sebagainya.
Minyak pertama kali "ditapis" pada tahun 1745 di Rusia
Dalam bentuk mentahnya, sumber semula jadi ini tidak digunakan. Untuk mendapatkan produk yang bernilai secara teknikal (pelarut, bahan api motor, komponen untuk pengeluaran kimia), minyak disempurnakan menggunakan kaedah primer atau sekunder. Percubaan untuk menukar bahan mentah ini dibuat seawal pertengahan abad ke-18, ketika, sebagai tambahan kepada lilin dan obor yang digunakan oleh penduduk, "garne oil" digunakan dalam lampu beberapa gereja, yang merupakan campuran minyak sayuran dan minyak halus.
Pilihan penapisan minyak
Penapisan selalunya tidak terlibat secara langsung dalam proses penapisan minyak. Sebaliknya, ini adalah peringkat permulaan, yang mungkin terdiri daripada:
- Pembersihan kimia apabila minyak terdedah kepada oleum dan asid sulfurik pekat. Ini menghilangkan hidrokarbon aromatik dan tak tepu.
- Rawatan adsorpsi. Di sini, resin dan asid boleh dikeluarkan dari produk petroleum dengan rawatan dengan udara panas atau melalui minyak melalui penyerap.
- Rawatan katalitik - hidrogenasi ringan untuk menghilangkan sebatian nitrogen dan sulfur.
- Pembersihan fizikal dan kimia. Dalam kes ini, juzuk yang banyak dilepaskan selektif dengan cara pelarut. Sebagai contoh, fenol pelarut polar digunakan untuk menghilangkan sebatian nitrogen dan sulfur, manakala pelarut bukan kutub - butana dan propana - tar, hidrokarbon aromatik, dan lain-lain.
Tiada perubahan kimia ...
Penapisan minyak melalui proses utama tidak menyiratkan transformasi kimia bahan baku. Di sini, mineral hanya dibahagikan kepada komponen konstituennya. Peranti penyulingan minyak pertama dicipta pada 1823, di Empayar Rusia. Saudara-saudara Dubinin menduga meletakkan dandang di dalam relau pemanasan, dari mana paip melepasi laras air sejuk ke dalam bekas kosong. Dalam dandang relau, minyak dipanaskan, melalui "peti sejuk" dan dicetuskan.
Kaedah moden penyediaan bahan mentah
Hari ini, di kompleks penapisan minyak, teknologi penapisan minyak bermula dengan pemurnian tambahan, di mana produk tersebut dehidrasi pada peranti ELOU (tumbuhan penyalur elektrik), dibebaskan dari kekotoran mekanikal dan karbohidrat ringan (C1 - C4). Kemudian bahan mentah boleh pergi ke penyulingan atmosfera atau penyulingan vakum. Dalam kes pertama, peralatan kilang oleh prinsip operasi menyerupai apa yang telah digunakan setakat 1823.
Hanya kilang minyak itu sendiri kelihatan berbeza. Di perusahaan itu terdapat dapur, dalam saiz yang menyerupai rumah tanpa tingkap, terbuat dari bata yang tahan api yang paling baik.Di dalamnya adalah paip berbilang kilometer, di mana minyak bergerak pada kelajuan tinggi (2 meter sesaat) dan dipanaskan hingga 300-325 C dengan api dari muncung besar (pada suhu yang lebih tinggi, hidrokarbon hanya terurai). Lajur penyulingan (sehingga 40 meter tinggi) menggantikan paip untuk pemeluwapan dan penyejukan wap hari ini, di mana wap dipisahkan dan dipeluwap, dan bandar-bandar dari pelbagai tangki yang berbeza dibina untuk menerima produk yang diterima.
Apakah keseimbangan bahan?
Penapisan minyak di Rusia memberikan baki bahan yang berbeza dalam penyulingan atmosfera bahan baku dari medan tertentu. Ini bermakna bahawa pada bahagian output yang berbeza boleh didapati untuk pecahan yang berbeza - petrol, minyak tanah, diesel, minyak bahan api, gas yang berkaitan.
Sebagai contoh, bagi minyak Siberia Barat, hasil dan kerugian gas adalah satu peratus, pecahan petrol (dilepaskan pada suhu kira-kira 62 hingga 180 C) menduduki kira-kira 19%, minyak tanah - kira-kira 9.5%, pecahan diesel - 19% , minyak bahan api - hampir 50 peratus (diperuntukkan pada suhu dari 240 hingga 350 darjah). Bahan-bahan yang terhasil hampir selalu tertakluk kepada pemprosesan tambahan, kerana mereka tidak memenuhi keperluan operasi untuk enjin mesin yang sama.
Kurang pengeluaran sisa
Pemprosesan vakum minyak adalah berdasarkan prinsip bahan mendidih pada suhu yang lebih rendah dengan penurunan tekanan. Sebagai contoh, sesetengah hidrokarbon dalam minyak mendidih hanya pada 450 ° C (tekanan atmosfera), tetapi mereka boleh dipaksa mendidih pada 325 ° C jika tekanan diturunkan. Pemprosesan vakum bahan mentah dijalankan dalam penyejat vakum berputar, yang meningkatkan kadar penyulingan dan memungkinkan untuk mendapatkan ceresin, parafin, bahan api, minyak dari minyak bahan api, dan menggunakan residu berat (tar) untuk pengeluaran bitumen. Penyulingan vakum, berbanding dengan pemprosesan atmosfera, menghasilkan kurang sisa.
Kitar semula membolehkan anda mendapatkan gasolin berkualiti tinggi
Proses penyulingan minyak menengah dicipta untuk mendapatkan lebih banyak bahan bakar motor dari bahan mentah yang sama kerana kesan pada molekul hidrokarbon petroleum, yang memperoleh formula yang lebih sesuai untuk pengoksidaan. Kitar semula termasuk pelbagai jenis "retak" yang dipanggil, termasuk hidrokrak, pilihan termal dan pemangkin. Proses ini pada asalnya dicipta di Rusia, pada tahun 1891, oleh seorang jurutera V. Shukhov. Ia adalah pemisahan hidrokarbon menjadi bentuk dengan atom karbon yang kurang dalam satu molekul.
Pemprosesan minyak dan gas pada 600 darjah Celsius
Prinsip pengendalian tumbuhan retak kira-kira sama dengan tetapan tekanan atmosfera tumbuhan vakum. Tetapi di sini pemprosesan bahan mentah, yang paling sering diwakili oleh minyak bahan api, dijalankan pada suhu berhampiran 600 C. Di bawah pengaruh ini, hidrokarbon yang membentuk jisim minyak bahan bakar memecah menjadi yang lebih kecil, yang mana kerosakan minyak tanah atau petrol yang sama. Keretakan terma adalah berdasarkan kepada rawatan suhu tinggi dan memberikan petrol dengan jumlah besar kekotoran, retak pemangkin juga pada rawatan haba, tetapi dengan penambahan pemangkin (contohnya, debu tanah liat khas), yang membolehkan mendapatkan lebih banyak gasolin yang berkualiti.
Hydrocracking: jenis utama
Pengeluaran minyak dan penapisan hari ini mungkin termasuk pelbagai jenis hidrokrak, yang merupakan gabungan proses hidrotreatment, pecahan molekul hidrokarbon besar menjadi yang lebih kecil dan tepu hidrokarbon tak jenuh dengan hidrogen. Hydrocracking mudah (tekanan 5 MPa, suhu kira-kira 400 C, satu reaktor digunakan, ternyata terutamanya bahan api diesel dan bahan untuk retak pemangkin) dan keras (tekanan 10 MPa, suhu kira-kira 400 C, beberapa reaktor diperoleh, diesel, petrol dan minyak tanah pecahan). Hydrocracking Catalytic membolehkan pengeluaran beberapa minyak dengan pekali kelikatan yang tinggi dan kandungan hidrokarbon jenis aromatik dan sulfur yang rendah.
Penapisan minyak, sebagai tambahan, boleh menggunakan proses berikut:
- Terlintas.Dalam kes ini, pada suhu sehingga 500 C dan tekanan antara setengah hingga tiga MPa, asphaltenes sekunder, gas hidrokarbon, dan petrol diperoleh daripada bahan mentah dengan memecah paraffin dan naphthenes.
- Coking sisa minyak berat adalah penapisan minyak dalam apabila bahan mentah diproses pada suhu berhampiran 500 C di bawah tekanan 0.65 MPa untuk menghasilkan komponen minyak gas dan kok petroleum. Tahap proses berakhir dengan "kek kokas", yang didahului (dalam urutan terbalik) oleh densification, polycondensation, aromatization, siklisasi, dehidrogenasi dan retak. Di samping itu, produk juga tertakluk kepada pengeringan dan penyambungan.
- Pembaharuan. Kaedah pemprosesan produk petroleum dicipta di Rusia pada tahun 1911, jurutera N. Zelinsky. Hari ini, pembaharuan pelan pemangkin digunakan untuk mendapatkan hidrokarbon dan gasolin aromatik yang berkualiti tinggi, serta gas yang mengandungi hidrogen dari fraksi ligroin dan petrol untuk pemprosesan seterusnya dalam hidrokrak.
- Isomerisasi. Pemprosesan minyak dan gas dalam kes ini melibatkan mendapatkan isomer dari sebatian kimia akibat perubahan dalam rangka karbon bahan. Jadi dari komponen minyak tinggi oktana, komponen oktana tinggi diasingkan untuk menghasilkan gasolin yang boleh dipasarkan.
- Alkilasi. Proses ini adalah berdasarkan penggabungan alkil substituen ke dalam molekul organik. Oleh itu, komponen untuk gasolin oktana tinggi diperoleh daripada gas hidrokarbon tak tepu.
Berjudi untuk piawaian Eropah
Teknologi pemprosesan minyak dan gas di kilang penapis sentiasa diperbaiki. Oleh itu, pada perusahaan domestik, peningkatan dalam kecekapan pemprosesan bahan mentah telah diperhatikan oleh parameter: kedalaman pemprosesan, peningkatan pemilihan produk petroleum cahaya, penurunan kerugian yang tidak dapat dikembalikan, dan lain-lain. Rancangan tumbuhan untuk 10-20s abad kedua puluh satu termasuk peningkatan lanjut dalam kedalaman pemprosesan (sehingga 88 peratus) , meningkatkan kualiti produk kepada standard Eropah, mengurangkan kesan teknologi terhadap alam sekitar.
