Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2016 » Июль » 12 » Виды и направления переработки нефти. ч.1.
23:24
Виды и направления переработки нефти. ч.1.

     Добытая из недр земли сырая нефть имеет очень сложный состав, основой нефти является смесь алифатических, ненасыщенных и ароматических углеводородов. Учитывая условия образования нефти (давление, температура, примеси соединений переходных металлов и др.), а также, время нахождения нефти при этих условиях, несложно предположить, что в составе черного золота находятся тысячи органических веществ с самыми замысловатым строением молекул. простейшие компоненты нефти представлены низшими углеводородами: метан, этан, пропан, бутан, этилен, ацетилен и пр. Но, переходя к более длинным углеводородным структурам, мы видим уже скопление изомером, изомеров бутана два, изомеров пропана уже три (п-пропан, 2-метилбутан, 2-диметилпропан), далее количество изомеров увеличивается в геометрической прогрессии. Процессы дегидратации (отрыв водорода), окисления и радикальные процессы разрыва и сращивания цепи при высоких температурах, дополнительно искажают структуру органических компонентов нефти. Если учесть примесь ароматических циклов различного типа, гетероатомы и пр., тогда число возможных комбинаций приближается к миллионам и сотням миллионов.
При этом необходимо учесть, что в составе нефти присутствуют молекулы с длиной углеводородной цепи до нескольких сотен атомов углерода. Возможность циклизации и поперечной сшивки (как по радикальному механизму, так и классическая полимеризация по двойным связям), дают небольшую примесь продуктов с молекулярной массой до 30-50 тысяч углеродных единиц. Доля данной фракции невысока, но, ее значение в кубовом остатке нефти (асфальтобитумная фракция) огромно.
     Кроме углеводородных молекул, в составе сырой нефти присутствуют вода, минеральные соли (обычно в виде наноразмерной взвеси частиц глин, мергелей, известняка, солей железа и пр. минералов, вплоть до мрамора и графита), аммиак, соли аммония (как неорганические, так и соли органических кислот). С учетом сказанного выше, становится понятно, что промышленная переработка нефти это обширная область науки и целая отрасль промышленности.
    Самая простая и самая древняя методика переработка нефти предусматривала отстаивание воды (с примесью солей и аммиака), и отгонку легких фракций. Для отгонки использовали обычные кубы, аналогичные тем, что использовали с раннего средневековья для выделения спирта из браги, или отгонки розового масла (из лепестков роз, см. х/ф “Парфюмер”) с водяным паром.
    Простая разгонка нефти использовалась для производства осветительного керосина и кубового остатка, именуемого “мазут”. Данная технология сегодня используется лишь единичными ремесленниками при кустарной добыче нефти в странах третьего мира.
     Более сложная технология предусматривает дробную разгонку нефти в ректификационных колоннах. Для предотвращения коррозии металла колонн, а так же, для более стабильного хода процесса, необходимо отделить от нефти по возможности всю воду и все кислотные примеси.
     Сегодня очистка сырой нефти начинается с центрифуги или отстойной емкости, в которой отделяют водную фазу. Для ускорения отделения водной фазы может использоваться небольшая добавка серной кислоты или солей (чаще всего хлорид кальция). После отделения большей части растворимых в воде примесей, производится дополнительная промывка небольшой порцией воды, с последующим отделением водной фазы в центрифуге. Отмывка водой призвана удалить остатки кислот, аммониевых солей и других примесей. В идеале, после промывок должна остаться только смесь органических соединений. На практике, всегда остается немного конденсированной фазы (то есть, не летучей). Промывка может и не проводиться, особенно, если в нефти изначально содержится мало солей и кислот. Ранее мы рассматривали состав минеральной фазы мазутов, аналогично выглядит картина для битумов и асфальтов.
     После промывки, нефть поступает на первичную разгонку. Она производится в системе ректификационных колонн. В результате получаем 5-14 фракций с относительно узкими температурами кипения. Частичное использование по назначению возможно лишь у двух крайних фракций: петролейный эфир и мазут. До 40% петролейного эфира прямого отделения используется в лакокрасочной промышленности в качестве растворителя. При дробной разгонке в нескольких ректификационных колоннах, можно разделить петролейный эфир на: гексановую фракцию (чистота 92-95%), гептановую фракцию (чистота 90-95%), ароматическую фракцию (на практике, смесь бензола с кучей непредельных углеводородов с близкой температурой кипения), и октановую фракцию (чистота порядка 80-90%). Наибольшая доля петролейного эфира представлена гексановой и гептановой фракциями (в сумме около 80% петролейного эфира по массе). Дальнейшая переработка данной фракций подразумевает выделение чистых углеводородов для нужд химической промышленности и лабораторной техники (в качестве растворителя), или для химической переработки.
    Средние фракции разгонки нефти (температуры кипения в пределах 85-210*С) частично используются для дальнейшей очистки ректификацией и каталитического реформинга с целью получения топлива для ДВС и ТРД. На производство топлива для ДВС расходуется 60-70% всех средних фракций разгонки нефти, или примерно 40-50% по массе от всей сырой нефти.
    Дальнейшая переработка нефти почти всегда подразумевает использование катализаторов.

Категория: Топливо и энергетика | Просмотров: 264 | Добавил: Chemadm | Теги: нефтепереработка, химия нефти, состав нефти | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]