Уље је минерал, који је у води нерастворљива масна течност, која може бити готово безбојна или тамно смеђа. Својства и методе рафинирања нафте зависе од процента претежно угљоводоника у његовом саставу, који варира у различитим пољима.
Дакле, у лежишту Соснинскоие (Сибир) алкани (парафинска група) заузимају удео од 52 процента, циклоалкани - око 36%, ароматични угљоводоници - 12 процената. А, на пример, у лежишту Ромасхкинскоие (Татарстан) удео алкана и ароматских угљеника је већи - 55 и 18 процената, док циклоалкани имају удео од 25 процената. Поред угљоводоника, ова сировина може да садржи сумпор, једињења азота, минералне нечистоће итд.
Нафта је први пут "рафинирана" 1745. године у Русији
У свом сировом облику, овај природни ресурс се не користи. Да би се добили технички вредни производи (растварачи, моторна горива, компоненте за хемијску производњу), уље се рафинира примарним или секундарним методама. Покушаји претварања тих сировина извршени су већ средином осамнаестог века, када се поред свећа и бакљи које је користило становништво, у лампама више цркава користило и „уље грана“, које је представљало мешавину биљног и рафинираног уља.
Опције пречишћавања уља
Рафинација често није директно укључена у процесе рафинерије нафте. Уместо тога, ово је прелиминарна фаза, која се може састојати од:
- Хемијско чишћење када је уље изложено олеси и концентрованој сумпорној киселини. Ово уклања ароматичне и незасићене угљоводонике.
- Лечење адсорпције. Овде се смоле и киселине могу уклањати из нафтних деривата третирањем врућим ваздухом или преношењем уља кроз адсорбент.
- Каталитичка обрада - блага хидрогенација за уклањање азотних и сумпорних једињења.
- Физичко и хемијско чишћење. У овом случају, вишак састојака се селективно ослобађа помоћу растварача. На пример, поларни растварач фенол користи се за уклањање једињења азота и сумпора, а неполарна растварача - бутан и пропан - емитује катран, ароматичне угљоводонице итд.
Нема хемијских промена ...
Рафинирање нафте кроз примарне процесе не подразумева хемијску трансформацију сировине. Овде се минерал једноставно дели на његове саставне састојке. Први уређај за дестилацију нафте изумљен је 1823. године у Руском царству. Браћа Дубинин погодила су да ставе котао у пећ за грејање, одакле је цев прошла кроз соду хладне воде у празан контејнер. У ложном котлу је загревано уље, пропуштено кроз „фрижидер“ и таложено.
Савремене методе припреме сировина
Данас, у комплексима за пречишћавање нафте, технологија рафинирања нафте започиње додатним пречишћавањем, током кога се производ дехидрише на ЕЛОУ уређајима (електричним постројењима за уклањање каменца), ослобађајући се механичких нечистоћа и лаких угљених хидрата (Ц1 - Ц4). Тада сировине могу прећи у атмосферску дестилацију или вакуум дестилацију. У првом случају фабричка опрема по принципу рада подсећа на ону која је коришћена још 1823. године.
Само рафинерија нафте изгледа другачије. У предузећу се налазе пећи, величине које подсећају на куће без прозора, израђене од најбољих ватросталних опека.Унутар њих су цеви дужине више километара, у којима се нафта креће великом брзином (2 метра у секунди) и загрева се на 300-325 Ц пламеном из велике млазнице (при вишим температурама угљоводоници се једноставно распадају). Дестилациони стубови (висине до 40 метара) данас замењују цев за кондензацију и хлађење испарења, где се паре одвајају и кондензују, а цели градови из различитих резервоара граде се како би примили примљене производе.
Шта је материјална равнотежа?
Пречишћавање нафте у Русији даје различите материјалне равнотеже у атмосферској дестилацији сировина из одређеног поља. То значи да се на излазу могу добити различите пропорције за различите фракције - бензин, керозин, дизел, лож уље, припадајући гас.
На пример, за западно-сибирску нафту, принос гаса и губици су један проценат, респективно, бензинске фракције (које се ослобађају на температурама од око 62 до 180 Ц) заузимају око 19%, керозин - око 9,5%, дизел фракција - 19% , лож уље - готово 50 процената (додељено на температурама од 240 до 350 степени). Добијени материјали се готово увек подвргавају додатној обради, јер не испуњавају оперативне захтеве за исте машине машина.
Мање производње отпада
Вакуумска обрада уља заснива се на принципу кључања при нижој температури са смањеним притиском. На пример, неки угљоводоници у нафти вреју само на 450 ° Ц (атмосферски притисак), али могу бити присиљени да вреју на 325 ° Ц ако се притисак смањи. Вакуумска обрада сировина врши се у ротационим вакуум испаривачима, који повећавају брзину дестилације и омогућавају добијање церезина, парафина, горива, уља из ложивог уља и коришћење тешких остатака (катрана) даље за производњу битумена. Вакуум дестилацијом, у поређењу са атмосферском прерадом, настаје мање отпада.
Рециклирање вам омогућава да добијете висококвалитетне бензине
Поступак секундарне рафинације нафте изумљен је како би се из исте сировине добило више моторног горива захваљујући ефекту на молекуле нафтних угљоводоника, који добијају формуле погодније за оксидацију. Рециклирање укључује разне врсте такозваних "крекирања", укључујући хидрокрекирање, термичке и каталитичке могућности. Тај је поступак првобитно изумио у Русији, 1891. године, инжењер В. Схухов. То је цепање угљоводоника у облике са мање атома угљеника у једној молекули.
Прерада нафте и гаса на 600 степени Целзијуса
Принцип рада постројења за крекирање приближно је једнак подешавању атмосферског притиска у вакуумским постројењима. Али овде се прерада сировина, која је најчешће представљена мазутом, врши на температурама близу 600 Ц. Под тим утицајем се угљоводоници који чине масну масу распадају на мање, од којих се састоји исти керозин или бензин. Термичко крекирање се заснива на високотемпературној обради и даје бензину са великом количином нечистоћа, а каталитичко крекирање такође на термичкој обради, али уз додавање катализатора (на пример, посебне глинене прашине), што омогућава добијање више бензина доброг квалитета.
Хидрокрекинг: главни типови
Производња и рафинирање нафте данас могу укључивати различите врсте хидрокрекинга, што је комбинација процеса хидротретирања, распада великих молекула угљоводоника на мање и засићења незасићених угљоводоника водоником. Хидрокракирање је једноставно (притисак 5 МПа, температура око 400 Ц, користи се један реактор; испада углавном дизелско гориво и материјал за каталитичко крекирање) и тврдо (притисак 10 МПа, температура око 400 Ц, добива се неколико реактора, дизел, бензин и керозин фракције). Каталитичко хидрокрекирање омогућава производњу одређеног броја уља са високим коефицијентом вискозности и малим садржајем ароматичних и сумпорних угљоводоника.
Пречишћавање уља такође може да користи следеће процесе:
- Висбреакинг.У овом случају, при температурама до 500 Ц и притисцима у распону од пола до три МПа, секундарни асфалтени, угљоводонични гасови и бензин се добијају из сировина цепањем парафина и нафтена.
- Сакупљање остатака тешке нафте је дубоко рафинирање нафте када се сировине прерађују на температурама близу 500 Ц под притиском од 0,65 МПа да би се произвеле компоненте гасног уља и нафтни кокс. Фазе процеса се завршавају „коксним колачем“, којем претходи (обрнутим редоследом) згушњавањем, поликондензацијом, ароматизацијом, циклизацијом, дехидрогенацијом и пуцањем. Поред тога, производ је такође подложан сушењу и калцинацији.
- Реформа. Овај метод прераде нафтних деривата изумио је у Русији 1911. године, инжењер Н. Зелински. Данас се реформа каталитичког плана користи да би се добили високо квалитетни ароматични угљоводоници и бензини, као и гас који садржи водоник из лигроина и бензинских фракција за накнадну обраду у хидрокрекингу.
- Изомеризација. Прерада нафте и гаса у овом случају укључује добијање изомера из хемијског једињења због промена угљеног скелета неке супстанце. Тако су од компонената нафте са високим октанским бројем изоловане компоненте високог октана, да би се произвели бензини који се могу продати.
- Алкилација. Овај процес се заснива на уграђивању алкилних супституената у органски молекул. Тако се компоненте за високо октанске бензине добијају из незасићених гасова угљоводоника.
Тежи ка европским стандардима
Технологија рафинирања нафте и гаса у рафинерији се стално побољшава. Дакле, на домаћим предузећима је дошло до повећања ефикасности прераде сировина по параметрима: дубина прераде, повећање селекције лаких нафтних деривата, смањење неповратних губитака, итд. Планови постројења за 10-20-их година КСКС века укључују даље повећање дубине прераде (до 88 процената) , побољшавајући квалитет производа према европским стандардима, смањујући технолошки утицај на животну средину.
