Yağ, neredeyse renksiz veya koyu kahverengi olabilen, suda çözünmeyen yağlı bir sıvı olan bir mineraldir. Yağ rafinasyonunun özellikleri ve yöntemleri, bileşimindeki farklı alanlarda değişen ağırlıklı olarak hidrokarbonların yüzdesine bağlıdır.
Yani, Sosninskoye yatağında (Sibirya), alkanlar (parafin grubu) yüzde 52'lik bir pay alır, sikloalkanlar - yaklaşık% 36, aromatik hidrokarbonlar - yüzde 12. Örneğin, Romashkinskoye yatağında (Tataristan), alkanların ve aromatik karbonların payı sırasıyla daha yüksektir - sırasıyla yüzde 55 ve yüzde 18 iken, sikloalkanların yüzde 25'lik bir payı vardır. Hidrokarbonlara ek olarak, bu hammadde kükürt, azot bileşikleri, mineral safsızlıkları, vs. içerebilir.
Petrol ilk 1745’te Rusya’da “rafine” edildi
Ham haliyle, bu doğal kaynak kullanılmamaktadır. Teknik olarak değerli ürünler (solventler, motor yakıtları, kimyasal üretim bileşenleri) elde etmek için, birincil veya ikincil yöntemler kullanılarak yağ rafine edilir. Bu hammaddeleri dönüştürme girişimleri, on sekizinci yüzyılın ortası gibi erken bir zamanda yapıldı, nüfusun kullandığı mum ve meşalelerin yanı sıra, bitkisel yağ ve rafine yağ karışımı olan bir dizi kilisenin lambalarında “garne yağı” kullanıldı.
Yağ arıtma seçenekleri
Rafinaj çoğu zaman doğrudan petrol rafinaj işlemlerine dahil değildir. Aksine, bu, aşağıdakilerden oluşabilecek bir ön aşamadır:
- Yağ oleuma ve konsantre sülfürik aside maruz kaldığında kimyasal temizleme. Bu aromatik ve doymamış hidrokarbonları temizler.
- Adsorpsiyon tedavisi. Burada, reçineler ve asitler, petrol ürünlerinden sıcak hava ile işlenerek veya bir adsorban içinden yağ geçirilerek çıkarılabilir.
- Katalitik işlem - azot ve kükürt bileşiklerinin giderilmesi için hafif hidrojenleme.
- Fiziksel ve kimyasal temizlik. Bu durumda, fazla bileşen, selektif olarak çözücüler vasıtasıyla salınır. Örneğin, polar çözücü fenol azot ve kükürt bileşiklerini uzaklaştırmak için kullanılırken, polar olmayan çözücüler - bütan ve propan - katran, aromatik hidrokarbonlar, vb. Yayar.
Kimyasal değişiklik yok ...
Birincil işlemler yoluyla rafine yağ, hammaddenin kimyasal dönüşümleri anlamına gelmez. Burada, mineral basitçe bileşen bileşenlerine ayrılır. İlk petrol damıtma cihazı, 1823 yılında Rusya İmparatorluğu'nda icat edildi. Dubinin kardeşler, kazanı, borunun soğuk su varilinden boş bir kaba girdiği yerden ısıtma fırınına koyduğunu tahmin ediyorlardı. Fırın kazanında, yağ ısıtıldı, bir “buzdolabından” geçirildi ve çökeltildi.
Hammadde hazırlamanın modern yöntemleri
Bugün, petrol arıtma komplekslerinde, petrol arıtma teknolojisi, ürünün ELOU cihazlarında (elektrikli tuz giderme tesisleri) dehidre edildiği, mekanik safsızlıklardan ve hafif karbonhidratlardan (C1 - C4) serbest bırakılan ilave arıtma işlemiyle başlar. Daha sonra hammaddeler atmosferik damıtmaya veya vakumlu damıtmaya gidebilir. İlk durumda, fabrika ekipmanı çalışma prensibi ile 1823 yılına kadar kullanılmış olana benzer.
Sadece petrol rafinerisinin kendisi farklı görünüyor. İşletmelerde, büyüklüğü penceresiz evlere benzeyen, en iyi refrakter tuğlalardan yapılmış sobalar vardır.İçlerinde yağın yüksek hızda (saniyede 2 metre) hareket ettiği ve büyük bir memeden (yüksek sıcaklıklarda hidrokarbonlar kolayca ayrışan) bir alevle 300-325 ° C'ye ısıtılan çok kilolu borular bulunur. Damıtma sütunları (40 metreye kadar yükseklik) borunun yerini buharların yoğunlaştırılması ve soğutulması için değiştirmektedir, buharların ayrıldığı ve yoğunlaştırıldığı ve farklı tanklardan bütün kasabalar alınan ürünleri almak üzere inşa edilmiştir.
Malzeme dengesi nedir?
Rusya'daki petrol rafinerisi, hammaddelerin atmosferik damıtılmasında belirli bir alandan farklı malzeme dengeleri sağlıyor. Bu, çıktıda, farklı fraksiyonlar için farklı oranlar elde edilebileceği anlamına gelir - benzin, kerosen, dizel, akaryakıt, ilgili gaz.
Örneğin, Batı Sibirya yağı için, gaz verimi ve kayıpları sırasıyla yüzde birdir, benzin fraksiyonları (yaklaşık 62 ila 180 ° C sıcaklıkta salınan), yaklaşık% 19'luk, gazyağı - yaklaşık% 9.5, dizel oranı -% 19'dur. , akaryakıt - neredeyse yüzde 50 (240 ila 350 derece arasındaki sıcaklıklarda tahsis edilir). Elde edilen malzemeler hemen hemen her zaman ek işleme tabi tutulur, çünkü aynı makine motorları için işletim gereksinimlerini karşılamazlar.
Daha az atık üretimi
Yağın vakumla işlenmesi, maddelerin düşük basınçta kaynatılması prensibine dayanır ve basınçta bir azalma olur. Örneğin, yağdaki bazı hidrokarbonlar sadece 450 ° C'de kaynar (atmosferik basınç), ancak basınç düşürülürse 325 ° C'de kaynamaya zorlanabilir. Hammaddelerin vakumla işlenmesi, damıtma oranını arttıran ve ceresinler, parafinler, yakıtlar, akaryakıt yağları elde etmeyi mümkün kılan ve bitüm üretimi için ayrıca ağır tortu (katran) kullanılmasını mümkün kılan döner vakumlu buharlaştırıcılarda gerçekleştirilir. Atmosferik işleme ile karşılaştırıldığında vakumlu damıtma, daha az atık üretir.
Geri dönüşüm, yüksek kalitede benzin almanızı sağlar
İkincil yağ rafine etme işlemi, aynı hammaddeden daha fazla motor yakıtı elde etmek için, oksidasyon için daha uygun formüller elde eden petrol hidrokarbonlarının molekülleri üzerindeki etkisinden dolayı icat edildi. Geri dönüşüm, hidrokraking, termal ve katalitik seçenekler dahil olmak üzere çeşitli "çatlama" türlerini içerir. Bu süreç aslında 1891'de Rusya'da bir mühendis V. Shukhov tarafından da icat edildi. Bir molekülde hidrokarbonların daha az karbon atomlu formlara bölünmesidir.
600 santigrat derece yağ ve gaz işleme
Kırma tesislerinin çalışma prensibi, vakum tesislerinin atmosferik basınç ayarlarıyla yaklaşık olarak aynıdır. Ancak burada en sık akaryakıtla temsil edilen ham maddelerin işlenmesi, 600 C'ye kadar olan sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Bu etki altında, akaryakıt kütlesini oluşturan hidrokarbonlar, aynı kerosen veya benzinin oluşturduğu daha küçük olanlara ayrılır. Termal çatlama, yüksek sıcaklıkta işleme dayanır ve çok miktarda safsızlığa sahip benzine, ısıl işlemde de katalitik kırmaya, ancak daha iyi kalitede benzin elde etmeyi sağlayan katalizörlerin (örneğin, özel kil tozu) eklenmesine neden olur.
Hydrocracking: ana türleri
Günümüzde petrol üretimi ve rafine edilmesi, hidro-muamele işlemlerinin bir kombinasyonu olan, büyük hidrokarbon moleküllerinin daha küçük olanlara parçalanması ve doymamış hidrokarbonların hidrojen ile doygunluğu olan çeşitli hidrokraking türleri içerebilir. Hidrokraking kolaydır (basınç 5 MPa, sıcaklık yaklaşık 400 ° C, bir reaktör kullanılır, esas olarak dizel yakıt ve katalitik kırılma malzemesi ortaya çıkar) ve sert (basınç 10 MPa, sıcaklık yaklaşık 400 ° C'dir, birkaç reaktör elde edilir, dizel, benzin ve kerosen fraksiyonları). Katalitik hidrokraking, yüksek viskozite katsayısına ve düşük aromatik ve kükürt tipi hidrokarbon muhtevasına sahip bir dizi yağın üretimine izin verir.
Ek olarak yağ rafine işlemi aşağıdaki işlemleri kullanabilir:
- Visbreaking.Bu durumda, 500 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda ve yarım ila üç MPa arasında değişen basınçlarda, ikincil asfaltenler, hidrokarbon gazları ve benzin, parafinleri ve naftenleri bölerek ham maddelerden elde edilir.
- Ağır yağ artıklarının pişirilmesi, ham maddelerin, 0.65 MPa'lık bir basınç altında 500 ° C'ye yakın sıcaklıklarda işlendiğinde, gaz yağı bileşenleri ve petrol kola üretmek için derin bir yağdır. İşlemin aşamaları, yoğunlaştırma, polikondensasyon, aromatizasyon, siklizasyon, dehidrojenasyon ve çatlama ile gelen (ters sırada) önce gelen bir “kok kek” ile sona erer. Ek olarak, ürün ayrıca kurutma ve kalsinasyona da tabidir.
- Reform yapıyorum. Petrol ürünlerinin işlenmesi bu yöntem, 1911'de Rusya'da, mühendis N. Zelinsky'de icat edildi. Günümüzde, katalitik planın yenilenmesi, yüksek kalitede aromatik hidrokarbonlar ve gazolinlerin yanı sıra, hidrokraking işleminde müteakip işlemler için ligroin ve benzin fraksiyonlarından hidrojen içeren gazın elde edilmesi için kullanılmaktadır.
- İzomerizasyon. Bu durumda yağ ve gaz işleme, bir maddenin karbon iskeletindeki değişiklikler nedeniyle kimyasal bir bileşikten bir izomer elde edilmesini içerir. Dolayısıyla, yüksek oktanlı yağ bileşenlerinden, yüksek oktanlı bileşenlerin pazarlanabilir benzinleri üretmesi için izole edilir.
- Alkilasyon. Bu işlem, alkil sübstitüentlerinin organik bir moleküle dahil edilmesine dayanır. Böylece, yüksek oktanlı gazolin bileşenleri, doymamış hidrokarbon gazlarından elde edilir.
Avrupa standartları için çabalıyor
Rafinerideki petrol ve gaz işleme teknolojisi sürekli iyileştirilmektedir. Bu nedenle, yerel işletmelerde, hammaddelerin parametrelerle işlenme verimliliğinde bir artış oldu: işlem derinliği, hafif petrol ürünleri seçiminde bir artış, geri dönüşü olmayan zararlarda bir düşüş, vb. ürünlerin kalitesini Avrupa standartlarına yükseltmek, çevre üzerindeki teknolojik etkileri azaltmak.
