การกลั่นน้ำมัน วิธีการและเทคโนโลยีการกลั่นน้ำมัน

น้ำมันเป็นแร่ธาตุซึ่งเป็นของเหลวที่ไม่ละลายในน้ำซึ่งสามารถเป็นสีน้ำตาลหรือสีเกือบดำ คุณสมบัติและวิธีการของการกลั่นน้ำมันขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของไฮโดรคาร์บอนส่วนใหญ่ในองค์ประกอบซึ่งแตกต่างกันในด้านที่แตกต่างกัน

ดังนั้นในการฝาก Sosninskoye (ไซบีเรีย), อัลเคน (กลุ่มพาราฟิน) ครอบครองส่วนแบ่ง 52 เปอร์เซ็นต์, ไซโคลแอลเคน - ประมาณ 36%, ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก - 12 เปอร์เซ็นต์ และตัวอย่างเช่นในฝากของ Romashkinskoye (Tatarstan) สัดส่วนของ alkanes และ aromatic carbons สูงกว่า - 55 และ 18 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับขณะที่ cycloalkanes มีส่วนแบ่ง 25% นอกจากไฮโดรคาร์บอนแล้ววัตถุดิบนี้อาจรวมถึงซัลเฟอร์สารประกอบไนโตรเจนสิ่งเจือปนแร่ ฯลฯ

น้ำมันได้รับการ "กลั่น" เป็นครั้งแรกในปี 1745 ในรัสเซีย

ในรูปแบบดิบทรัพยากรธรรมชาตินี้ไม่ได้ใช้ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าทางเทคนิค (ตัวทำละลายน้ำมันเชื้อเพลิงมอเตอร์ส่วนประกอบสำหรับการผลิตสารเคมี) น้ำมันจะได้รับการกลั่นโดยใช้วิธีการหลักหรือรอง ความพยายามที่จะเปลี่ยนวัตถุดิบเหล่านี้ถูกผลิตขึ้นเร็วเท่าช่วงกลางศตวรรษที่สิบแปดเมื่อนอกเหนือจากเทียนและคบเพลิงที่ใช้โดยประชากรแล้ว "garne oil" ถูกนำมาใช้ในโคมไฟของโบสถ์หลายแห่งซึ่งเป็นส่วนผสมของน้ำมันพืชและน้ำมันกลั่น

ตัวเลือกการกลั่นน้ำมัน

การกลั่นมักจะไม่เกี่ยวข้องโดยตรงในกระบวนการกลั่นน้ำมัน ค่อนข้างเป็นขั้นตอนเบื้องต้นซึ่งอาจประกอบด้วย:

- การทำความสะอาดสารเคมีเมื่อน้ำมันสัมผัสกับน้ำมัน oleum และกรดซัลฟิวริกเข้มข้น สิ่งนี้จะกำจัดไฮโดรคาร์บอนที่มีกลิ่นหอมและไม่อิ่มตัว

- การดูดซับการรักษา ที่นี่เรซินและกรดสามารถลบออกจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมโดยการรักษาด้วยอากาศร้อนหรือผ่านน้ำมันผ่านตัวดูดซับ

- การบำบัดด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา - ไฮโดรจิเนชันอ่อน ๆ เพื่อกำจัดสารประกอบไนโตรเจนและซัลเฟอร์

- ทำความสะอาดทางกายภาพและเคมี ในกรณีนี้ส่วนประกอบส่วนเกินจะถูกปล่อยออกมาโดยการเลือกใช้ตัวทำละลาย ยกตัวอย่างเช่นฟีนอลตัวทำละลายขั้วโลกจะใช้ในการลบสารประกอบไนโตรเจนและซัลเฟอร์ในขณะที่ตัวทำละลายที่ไม่ใช่ขั้ว - บิวเทนและโพรเพน - ปล่อยทาร์น้ำมันดินไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก ฯลฯ

ไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ...

การกลั่นน้ำมันด้วยกระบวนการหลักไม่ได้หมายความถึงการเปลี่ยนรูปทางเคมีของวัตถุดิบ ที่นี่แร่จะถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบของมัน อุปกรณ์การกลั่นน้ำมันเครื่องแรกถูกคิดค้นในปี 1823 ในจักรวรรดิรัสเซีย พี่น้อง Dubinin เดาเอาหม้อไอน้ำในเตาเผาความร้อนจากที่ท่อผ่านน้ำเย็นหนึ่งถังเข้าไปในภาชนะเปล่า ในหม้อไอน้ำเตาน้ำมันร้อนผ่าน "ตู้เย็น" และเร่งรัด

วิธีการเตรียมวัตถุดิบที่ทันสมัย

วันนี้ที่คอมเพล็กซ์การกลั่นน้ำมันเทคโนโลยีการกลั่นน้ำมันเริ่มต้นด้วยการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมในระหว่างที่ผลิตภัณฑ์ถูกทำให้แห้งบนอุปกรณ์ ELOU (พืชแยกเกลือไฟฟ้า) ซึ่งเป็นอิสระจากสิ่งสกปรกเชิงกลและคาร์โบไฮเดรตเชิงแสง (C1 - C4) จากนั้นวัตถุดิบสามารถไปที่การกลั่นในชั้นบรรยากาศหรือการกลั่นแบบสูญญากาศ ในกรณีแรกอุปกรณ์โรงงานโดยหลักการของการดำเนินงานมีลักษณะคล้ายกับที่ใช้มาจนถึงปี 1823

โรงกลั่นน้ำมันเท่านั้นที่ดูแตกต่างกัน ที่องค์กรมีเตาขนาดบ้านคล้ายกับไม่มีหน้าต่างทำจากอิฐทนไฟที่ดีที่สุดข้างในนั้นมีท่อหลายกิโลเมตรซึ่งน้ำมันจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง (2 เมตรต่อวินาที) และถูกทำให้ร้อนถึง 300-325 C ด้วยเปลวไฟจากหัวฉีดขนาดใหญ่ (ที่อุณหภูมิสูงกว่าไฮโดรคาร์บอนจะสลายตัว) คอลัมน์การกลั่น (สูงถึง 40 เมตร) กำลังแทนที่ท่อสำหรับการควบแน่นและการระบายความร้อนของไอระเหยในวันนี้ซึ่งไอระเหยถูกแยกออกและควบแน่นและเมืองทั้งเมืองจากถังที่แตกต่างกันถูกสร้างขึ้นเพื่อรับผลิตภัณฑ์ที่ได้รับ

ความสมดุลของวัสดุคืออะไร?

การกลั่นน้ำมันในรัสเซียให้ความสมดุลของวัสดุที่แตกต่างกันในการกลั่นบรรยากาศของวัตถุดิบจากเขตข้อมูลเฉพาะ ซึ่งหมายความว่าในสัดส่วนที่แตกต่างกันของการส่งออกสามารถรับได้สำหรับเศษส่วนที่แตกต่างกัน - น้ำมันเบนซินน้ำมันก๊าดดีเซลน้ำมันเตาก๊าซที่เกี่ยวข้อง

ตัวอย่างเช่นสำหรับน้ำมันไซบีเรียตะวันตกผลผลิตก๊าซและการสูญเสียอยู่ที่ 1 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับเศษส่วนน้ำมันเบนซิน (ที่ปล่อยออกมาที่อุณหภูมิประมาณ 62 ถึง 180 C) ครอบครองประมาณ 19% น้ำมันก๊าด - ประมาณ 9.5% ส่วนดีเซล - 19% น้ำมันเชื้อเพลิง - เกือบ 50 เปอร์เซ็นต์ (จัดสรรที่อุณหภูมิ 240 ถึง 350 องศา) วัสดุที่ได้นั้นมักจะถูกประมวลผลเพิ่มเติมเนื่องจากไม่ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานสำหรับเครื่องยนต์เครื่องจักรเดียวกัน

ผลิตของเสียน้อยลง

การประมวลผลสูญญากาศของน้ำมันขึ้นอยู่กับหลักการของสารเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่าด้วยแรงดันลดลง ตัวอย่างเช่นไฮโดรคาร์บอนบางชนิดในน้ำมันเดือดที่อุณหภูมิ 450 ° C (ความดันบรรยากาศ) แต่พวกมันสามารถถูกบังคับให้เดือดที่ 325 ° C หากความดันลดลง การประมวลผลสูญญากาศของวัตถุดิบดำเนินการในเครื่องระเหยสูญญากาศแบบหมุนซึ่งเพิ่มอัตราการกลั่นและทำให้สามารถรับ Ceresins, พาราฟิน, เชื้อเพลิง, น้ำมัน, น้ำมันจากน้ำมันเชื้อเพลิงและใช้กากหนัก (tar) เพิ่มเติมสำหรับการผลิตน้ำมันดิน การกลั่นสูญญากาศเมื่อเทียบกับการประมวลผลในชั้นบรรยากาศจะทำให้เกิดของเสียน้อยลง

การรีไซเคิลช่วยให้คุณได้รับแก๊สโซลีนคุณภาพสูง

กระบวนการกลั่นน้ำมันรองถูกคิดค้นเพื่อให้ได้รับเชื้อเพลิงจากมอเตอร์มากขึ้นเนื่องจากวัตถุดิบมีผลต่อโมเลกุลของปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนซึ่งได้รับสูตรที่เหมาะสมสำหรับการออกซิเดชั่นมากขึ้น การรีไซเคิลรวมถึงสิ่งที่เรียกว่า "แคร็ก" ประเภทต่าง ๆ รวมถึงไฮโดรคัคกิ้ง กระบวนการนี้ได้รับการคิดค้นขึ้นในรัสเซียในปี 1891 โดยวิศวกร V. Shukhov มันคือการแยกของไฮโดรคาร์บอนเป็นรูปแบบที่มีอะตอมคาร์บอนน้อยลงในโมเลกุลเดียว

การแปรรูปน้ำมันและก๊าซที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส

หลักการทำงานของโรงแคร็กมีค่าใกล้เคียงกับการตั้งค่าความดันบรรยากาศของพืชสูญญากาศ แต่ที่นี่การประมวลผลของวัตถุดิบซึ่งส่วนใหญ่มักจะแสดงด้วยน้ำมันเชื้อเพลิงจะดำเนินการที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับ 600 C ภายใต้อิทธิพลนี้ไฮโดรคาร์บอนที่ทำขึ้นมวลน้ำมันเชื้อเพลิงแบ่งออกเป็นขนาดเล็กซึ่งประกอบด้วยน้ำมันก๊าดหรือน้ำมันเบนซินเดียวกัน การแคร็กความร้อนขึ้นอยู่กับการรักษาที่อุณหภูมิสูงและให้น้ำมันเบนซินที่มีสิ่งเจือปนจำนวนมากการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาในการบำบัดความร้อน แต่ด้วยการเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่นฝุ่นดินพิเศษ) ซึ่งช่วยให้ได้น้ำมันเบนซินที่มีคุณภาพดีขึ้น

Hydrocracking: ประเภทหลัก

การผลิตและการกลั่นน้ำมันในวันนี้อาจรวมถึง hydrocracking หลายประเภทซึ่งเป็นการรวมกันของกระบวนการไฮโดรทรีทเมนต์การสลายโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่เป็นขนาดเล็กลงและความอิ่มตัวของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวกับไฮโดรเจน Hydrocracking นั้นง่ายมาก (ความดัน 5 MPa อุณหภูมิประมาณ 400 C ใช้เครื่องปฏิกรณ์หนึ่งเครื่องส่วนใหญ่จะเป็นเชื้อเพลิงดีเซลและวัสดุสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกตัว) และแรงดัน (แรงดัน 10 MPa อุณหภูมิประมาณ 400 C มีเครื่องปฏิกรณ์หลายตัวดีเซลน้ำมันเบนซินและน้ำมันก๊าด เศษส่วน) การเร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้สามารถผลิตน้ำมันได้หลายชนิดที่มีค่าความหนืดสูงและมีปริมาณไฮโดรคาร์บอนประเภทอะโรมาติกและซัลเฟอร์ต่ำ

นอกจากนี้การกลั่นน้ำมันสามารถใช้กระบวนการต่อไปนี้:

- การทำลายในกรณีนี้ที่อุณหภูมิสูงถึง 500 C และความดันตั้งแต่ครึ่งถึงสาม MPa, asphaltenes รอง, ก๊าซไฮโดรคาร์บอนและน้ำมันเบนซินได้มาจากวัตถุดิบโดยการแยกพาราฟินและแนฟเทน

- ถ่านโค้กที่ตกค้างของน้ำมันหนักเป็นการกลั่นน้ำมันแบบลึกเมื่อวัตถุดิบถูกแปรรูปที่อุณหภูมิสูงถึง 500 C ภายใต้ความดัน 0.65 MPa เพื่อผลิตส่วนประกอบของน้ำมันแก๊สและปิโตรเลียมโค้ก ขั้นตอนของกระบวนการสิ้นสุดด้วย“ เค้กโค้ก” ซึ่งนำหน้า (เรียงตามลำดับย้อนหลัง) โดยการทำให้มีความหนาแน่น นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ยังขึ้นอยู่กับการอบแห้งและการเผา

- การปฏิรูป วิธีการประมวลผลผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมนี้ถูกคิดค้นในรัสเซียในปี 1911 วิศวกรเอ็นเซลินสกี้ วันนี้การปฏิรูปแผนตัวเร่งปฏิกิริยาถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้สารอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและแก๊สโซลีนที่มีคุณภาพสูง

- ไอโซเมอไรเซชัน การประมวลผลน้ำมันและก๊าซในกรณีนี้เกี่ยวข้องกับการได้รับไอโซเมอร์จากสารประกอบทางเคมีเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างคาร์บอนของสาร ดังนั้นจากส่วนประกอบของน้ำมันออกเทนสูงส่วนประกอบของออกเทนสูงจึงถูกแยกออกมาเพื่อผลิตแก๊สโซลีน

- อัลคิลเลชัน กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับการรวมตัวกันของอัลคิล substituents เป็นโมเลกุลอินทรีย์ ดังนั้นส่วนประกอบสำหรับก๊าซออกเทนสูงจึงได้มาจากก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว

มุ่งมั่นสู่มาตรฐานยุโรป

เทคโนโลยีการแปรรูปน้ำมันและก๊าซที่โรงกลั่นได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นที่องค์กรในประเทศมีการเพิ่มประสิทธิภาพของการประมวลผลของวัตถุดิบโดยพารามิเตอร์: ความลึกของการประมวลผลการเพิ่มขึ้นของการเลือกผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมแสงลดลงในการสูญเสียที่แก้ไขไม่ได้ ฯลฯ แผนของโรงกลั่นสำหรับ 10-20s ของศตวรรษที่ยี่สิบเอ็ด การปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้ได้มาตรฐานยุโรปลดผลกระทบทางเทคโนโลยีต่อสิ่งแวดล้อม