Изисквания към съвременните технологии за преработка на нефт и газ. Как се извършва първичното рафиниране на нефт? VII

Съединенията на суровия нефт са сложни вещества, състоящи се от пет елемента - C, H, S, O и N, като съдържанието на тези елементи варира от 82-87% въглерод, 11-15% водород, 0,01-6% сяра, 0-2 % кислород и 0,01-3% азот.

Традиционният суров петрол е зеленикаво-кафява, силно запалима мазна течност с остра миризма. Маслото, добито в находища, освен разтворените в него газове, съдържа известно количество примеси - частици пясък, глина, солни кристали и вода. Съдържанието на твърди частици и вода усложнява транспортирането му през тръбопроводи и обработка, причинява ерозия на вътрешните повърхности на тръбите на нефтопроводите и образуването на отлагания в топлообменници, пещи и хладилници, което води до намаляване на коефициента на топлопреминаване, увеличава съдържанието на пепел в остатъците от дестилация на нефт (мазути и катрани), насърчава образуването на устойчиви емулсии. В допълнение, по време на процеса на производство и транспортиране на петрол се получава значителна загуба на компоненти на лекия петрол. За да се намалят разходите за рафиниране на нефт, причинени от загубата на леки компоненти и прекомерното износване на нефтопроводите и оборудването за обработка, добитият нефт се подлага на предварителна обработка.

За да се намалят загубите на леки компоненти, маслото се стабилизира и се използват специални херметични резервоари за съхранение на масло. Маслото се освобождава от основното количество вода и твърди частици чрез утаяване в резервоари на студено или при нагряване. Накрая се дехидратират и обезсоляват специални инсталации. Водата и маслото обаче често образуват трудна за разделяне емулсия, която значително забавя или дори предотвратява дехидратацията на маслото. Има два вида маслени емулсии:

масло във вода или хидрофилна емулсия,

и вода в масло или хидрофобна емулсия.

Има три метода за разбиване на маслени емулсии:

Механични:

утаяване - прилага се върху пресни, лесно разбиващи се емулсии. Разделянето на вода и масло възниква поради разликата в плътността на компонентите на емулсията. Процесът се ускорява чрез нагряване до 120-160°C под налягане 8-15 атмосфери за 2-3 часа, като се предотвратява изпарението на водата.

центрофугиране - отделяне на механични примеси от масло под въздействието на центробежни сили. Рядко се използва в промишлеността, обикновено в серии от центрофуги със скорост от 350 до 5000 в минута, с производителност от 15-45 m3 / h всяка.

Химикал:

разрушаването на емулсиите се постига чрез използването на повърхностно активни вещества - деемулгатори. Разрушаването се постига чрез а) адсорбционно изместване на активния емулгатор от вещество с по-голяма повърхностна активност, б) образуване на емулсии от противоположен тип (обръщане на вази) и в) разтваряне (разрушаване) на адсорбционния филм в резултат на неговото химическа реакцияс въведен в системата деемулгатор. Химическият метод се използва по-често от механичния, обикновено в комбинация с електрическия.

Електрически:

Когато маслена емулсия навлезе в променливо електрическо поле, водните частици, които реагират по-силно на полето от маслото, започват да осцилират, сблъсквайки се помежду си, което води до тяхното свързване, уголемяване и по-бързо отделяне от маслото. Инсталации, наречени електрически дехидратори.

Важен момент е процесът на сортиране и смесване на маслото. Масла със сходни физични, химични и търговски свойства се смесват в находищата и се изпращат за съвместна обработка.

Има три основни варианта за рафиниране на нефт:

  • - гориво,
  • - гориво и масло,
  • - нефтохимически.

Според горивния вариант маслото се преработва предимно в моторни и котелни горива. Има дълбока и плитка обработка на горивото. По време на дълбоката преработка на петрол те се стремят да получат възможно най-висок добив на висококачествен автомобилен бензин, зимно и лятно дизелово гориво и гориво за реактивни двигатели. Добивът на котелно гориво при тази опция е намален до минимум. Те включват каталитични процеси - каталитичен крекинг, каталитичен реформинг, хидрокрекинг и хидротретиране, както и термични процеси като коксуване. В този случай обработката на фабричните газове е насочена към увеличаване на добива на висококачествен бензин. Плиткото рафиниране на нефт изисква висок добив на котелно гориво.

Според варианта на мазут за рафиниране на нефт, заедно с горива, се получават смазочни масла и дестилатни масла (леки и средни индустриални, автомобилни и др.). Остатъчните масла (авиационни, цилиндрови) се отделят от катрана чрез деасфалтирането му с течен пропан. В този случай се образуват деасфалт и асфалт. Деасфалтът се преработва допълнително и асфалтът се преработва в битум или кокс. Нефтохимическа версия на рафинирането на нефт - в допълнение към производството на висококачествени моторни горива и масла, не само подготовката на суровини (олефини, ароматни, нормални и изопарафинови въглеводороди и др.) За тежък органичен синтез се извършва, но и извършват се най-сложните физични и химични процеси, свързани с широкомащабното производство на азотни торове, синтетичен каучук, пластмаси, синтетични влакна, детергенти, мастни киселини, фенол, ацетон, алкохоли, етери и много други химикали. Основният метод за рафиниране на нефт е директната му дестилация.

Дестилация - дестилация (отпадане) - разделяне на нефт на фракции с различен състав (индивидуални нефтопродукти), въз основа на разликата в точките на кипене на неговите компоненти. Дестилацията на петролни продукти с точки на кипене до 370°C се извършва при атмосферно налягане, а при по-високите - във вакуум или с помощта на водна пара (за да се предотврати разлагането им).

Маслото под налягане се изпомпва в тръбна пещ, където се нагрява до 330...350°C. Горещото масло заедно с парите навлиза в средната част на дестилационната колона, където се изпарява поради намаляване на налягането и изпарените въглеводороди се отделят от течната част на маслото - мазут. Въглеводородните пари се втурват нагоре по колоната, а течният остатък се стича надолу. В дестилационната колона, по пътя на движение на парите, са монтирани плочи, върху които кондензира част от въглеводородните пари. По-тежките въглеводороди се кондензират върху първите плочи, леките успяват да се издигнат нагоре по колоната, а най-тежките въглеводороди, смесени с газове, преминават през цялата колона без кондензация и се отстраняват от върха на колоната под формата на пари. Така че въглеводородите се разделят на фракции в зависимост от тяхната точка на кипене.

При дестилация на нефт се получават леки петролни продукти: бензин (т.к. 90-200°C), нафта (т.к. 150-230°C), керосин (т.к. 180-300°C), лек газьол - дизелово гориво (т.к. 230-300°C). 350°C), тежък газьол (т.к. 350-430°C), а останалата част е вискозна черна течност - мазут (т.к. над 430°C). Мазутът се подлага на допълнителна обработка. Дестилира се при понижено налягане (за да се предотврати разлагането) и се отделят смазочните масла. Мигновената дестилация се състои от два или повече единични дестилационни процеса, повишаващи работната температура на всяка стъпка. Продуктите, получени чрез директна дестилация, имат висока химическа стабилност, тъй като не съдържат ненаситени въглеводороди. Използването на крекинг процеси за рафиниране на нефт позволява да се увеличи добивът на бензинови фракции.

Крекингът е процес на рафиниране на нефт и неговите фракции, базиран на разлагането (разцепването) на молекули на сложни въглеводороди при условия на високи температури и налягания. Има следните видове крекинг: термичен, каталитичен, както и хидрокрекинг и каталитичен реформинг. Термичният крекинг се използва за производство на бензин от мазут, керосин и дизелово гориво. Бензинът, получен чрез термичен крекинг, има недостатъчно високо октаново число (66...74) и високо съдържание на ненаситени въглеводороди (30...40%), т.е. има лоша химическа стабилност и се използва главно само като компонент в производството на търговски бензин.

В момента вече не се изграждат нови инсталации за термичен крекинг, тъй като полученият с тях бензин се окислява по време на съхранение до образуване на смоли и е необходимо да се въведат специални добавки (инхибитори), които рязко намаляват скоростта на смолене. Термичният крекинг се разделя на парна фаза и течна фаза.

Парофазен крекинг - маслото се нагрява до 520...550°C при налягане 2...6 atm. В момента не се използва поради ниска производителност и високо съдържание (40%) на ненаситени въглеводороди в крайния продукт, които лесно се окисляват и образуват смоли.

Крекинг в течна фаза - температурата на нагряване на маслото е 480...500°C при налягане 20...50 atm. Производителността се увеличава, количеството (25...30%) ненаситени въглеводороди намалява. Бензиновите фракции от термичния крекинг се използват като компонент на търговския автомобилен бензин. Горивата за термичен крекинг обаче се характеризират с ниска химическа стабилност, която се подобрява чрез въвеждане на специални антиоксидантни добавки в горивото. Добивът на бензин е 70% от петрол, 30% от мазут.

Каталитичният крекинг е процес за производство на бензин, базиран на разцепването на въглеводороди и промяна на структурата им под въздействието на висока температура и катализатор. Разцепването на въглеводородните молекули става в присъствието на катализатори и при температура и атмосферно налягане. Един от катализаторите е специално обработена глина. Този тип крекинг се нарича пулверизиран крекинг. След това катализаторът се отделя от въглеводородите. Въглеводородите отиват в ректификацията и хладилниците, а катализаторът отива в своите резервоари, където се възстановяват свойствата му. Като суровина за каталитичен крекинг се използват фракции от газьол и дизел, получени от директна дестилация на нефт. Продуктите от каталитичен крекинг са задължителни компоненти при производството на бензин клас А-72 и А-76.

Хидрокрекингът е процес на рафиниране на петролни продукти, който съчетава крекинг и хидрогениране на суровини (газьоли, петролни остатъци и др.). Това е вид каталитичен крекинг. Процесът на разлагане на тежки суровини протича в присъствието на водород при температура 420...500°C и налягане 200 atm. Процесът протича в специален реактор с добавяне на катализатори (оксиди на W, Mo, Pt). В резултат на хидрокрекинга се получава гориво.

Реформинг - (от англ. reforming - преработвам, подобрявам) промишлен процес на преработка на бензинови и нафтови фракции от петрол с цел получаване на висококачествен бензин и ароматни въглеводороди. Като суровина за каталитичен реформинг обикновено се използват бензинови фракции от първична дестилация на нефт, кипящи вече при 85 ... 180 "C. Реформингът се извършва в среда на водородсъдържащ газ (70 ... 90% водород) при температура 480 ... 540 ° C и налягане 2 ... 4 MPa в присъствието на молибденов или платинов катализатор. в присъствието на катализатори, направени от платина или платина и рений.По време на каталитичен реформинг на бензин, ароматни въглеводороди (бензен, толуен, ксилен и др.) от парафини и циклопарафини.Реформингът при използване на молибденов катализатор се нарича хидроформинг, а при използване платинен катализатор - платформинг Последният, който е по-прост и безопасен процес, сега се използва много по-често.

Пиролиза. Това е термично разлагане на нефтени въглеводороди в специални устройства или газови генератори при температура 650°C. Използва се за производство на ароматни въглеводороди и газ. Както нефтът, така и мазутът могат да се използват като суровини, но най-високият добив на ароматни въглеводороди се наблюдава при пиролизата на леки фракции на нефта. Добив: 50% газ, 45% катран, 5% сажди. Ароматните въглеводороди се получават от смолата чрез ректификация.

Маслото се разделя на фракции за получаване на петролни продукти на два етапа, тоест дестилацията на маслото преминава през първична и вторична обработка.

Първичен процес на рафиниране на нефт

На този етап от дестилацията суровият петрол се дехидратира и обезсолява предварително с помощта на специално оборудване за отделяне на соли и други примеси, които могат да причинят корозия на оборудването и да намалят качеството на рафинираните продукти. След това маслото съдържа само 3-4 mg соли на литър и не повече от 0,1% вода. Готовият продукт е готов за дестилация.

Поради факта, че течните въглеводороди кипят при различни температури, това свойство се използва по време на дестилацията на масло за отделяне на отделни фракции от него при различни фази на кипене. Дестилацията на петрол в първите петролни рафинерии позволи да се изолират следните фракции в зависимост от температурата: бензин (кипи при 180°C и по-ниски), реактивно гориво (кипи при 180-240°C) и дизелово гориво (кипи при 240°C). -350°C). Това, което остава от дестилацията на петрол, е мазут.

По време на процеса на дестилация маслото се разделя на фракции (компоненти). Резултатът е търговски петролни продукти или техните компоненти. Дестилацията на маслото е началният етап от неговата обработка в специализирани предприятия.

При нагряване се образува парна фаза, чийто състав е различен от течния. Фракциите, получени при дестилация на масло, обикновено не са чист продукт, а смес от въглеводороди. Индивидуалните въглеводороди могат да бъдат изолирани само чрез многократна дестилация на петролни фракции.

Извършва се директна дестилация на маслото

Чрез еднократно изпаряване (т.нар. равновесна дестилация) или проста дестилация (фракционна дестилация);

С и без корекция;

Използване на изпарител;

Под вакуум и при атмосферно налягане.

Равновесната дестилация разделя маслото на фракции по-малко ясно от простата дестилация. В този случай в първия случай той преминава в състояние на пара при същата температура. повече маслоотколкото във втория.

Фракционната дестилация на масло дава възможност за получаване на различни продукти за дизелови и реактивни двигатели), както и суровини (бензен, ксилени, етилбензен, етилен, бутадиен, пропилен), разтворители и други продукти.

Вторичен процес на рафиниране на нефт

Вторичната дестилация на нефт се извършва по метода на химическо или термично каталитично разделяне на онези продукти, които са изолирани от него в резултат на първична дестилация на нефт. По този начин се получават по-голямо количество бензинови фракции, както и суровини за производството на ароматни въглеводороди (толуен, бензен и др.). Най-разпространената вторична технология за рафиниране на нефт е крекинг.

Крекингът е процес на високотемпературно рафиниране на нефт и отделни фракции за получаване (главно) на продукти с по-ниско съдържание.Те включват моторно гориво, смазочни масла и др., суровини за нефтохимическата и химическата промишленост. Крекингът възниква с разкъсването на С-С връзките и образуването на карбаниони или свободни радикали. Разцепването на C-C връзката се извършва едновременно с дехидрогениране, изомеризация, полимеризация и кондензация на междинни съединения и изходни материали. Последните два процеса образуват крекинг остатък, т.е. фракция с точка на кипене над 350°C и кокс.

Дестилацията на нефт чрез крекинг е патентована през 1891 г. от В. Г. Шухов и С. Гаврилов, след което тези инженерни решения са повторени от У. Бартън по време на изграждането на първата промишлена инсталация в САЩ.

Крекингът се извършва чрез нагряване на суровини или излагане на катализатори и висока температура.

Крекингът ви позволява да извлечете повече полезни компоненти от мазута.


Същността на нефтопреработвателното производство
Процесът на рафиниране на нефт може да бъде разделен на 3 основни етапа:
1. Разделяне на петролна суровина на фракции, които се различават в температурните диапазони на кипене (първична обработка) ;
2. Преработка на получените фракции чрез химически трансформации на съдържащите се в тях въглеводороди и производство на компоненти на търговски нефтопродукти (рециклиране);
3. Смесване на компоненти с участието, ако е необходимо, на различни добавки, за получаване на търговски петролни продукти с определени показатели за качество (стоково производство).
Продуктите на рафинерията включват моторни и котелни горива, втечнени газове, различни видове суровини за нефтохимическото производство, както и в зависимост от технологичната схема на предприятието - смазочни, хидравлични и други масла, битум, нефтен кокс, парафини. Въз основа на набор от технологични процеси, рафинерията може да произвежда от 5 до повече от 40 артикула търговски нефтопродукти.
Нефтопреработката е непрекъснато производство, периодът на производство между основните ремонти в съвременните заводи е до 3 години. Функционалната единица на рафинерията е технологичната инсталация- производствено съоръжение с набор от оборудване, което позволява осъществяването на пълния цикъл на определен технологичен процес.
Този материал описва накратко основните технологични процеси на производство на гориво - производството на моторни и котелни горива, както и кокс.

Доставка и приемане на масло
В Русия основните количества суров нефт, доставяни за преработка, се доставят в рафинериите от производствени асоциации чрез главни нефтопроводи. Малки количества нефт, както и газов кондензат, се доставят по железопътен транспорт. В страните вносителки на петрол с излаз на море доставките до пристанищните рафинерии се извършват с воден транспорт.
Суровините, получени в завода, се доставят в съответните контейнери стокова база(фиг. 1), свързани с тръбопроводи към всички технологични блокове на рафинерията. Количеството получено масло се определя според измервателните данни на инструментите или чрез измервания в резервоари за суровини.

Подготовка на масло за рафиниране (електрическо обезсоляване)
Суровият петрол съдържа соли, които са силно корозивни технологично оборудване. За отстраняването им маслото, идващо от резервоарите за суровини, се смесва с вода, в която са разтворени солите, и се подава към ELOU - електрическа инсталация за обезсоляване(фиг. 2). Процесът на обезсоляване се извършва в електрически дехидратори- цилиндрични устройства с монтирани вътре електроди. Под въздействието на ток с високо напрежение (25 kV или повече) сместа от вода и масло (емулсия) се разрушава, водата се събира на дъното на апарата и се изпомпва. За по-ефективно разрушаване на емулсията в суровините се въвеждат специални вещества - деемулгатори. Температура на процеса - 100-120°C.

Първично рафиниране на нефт
Обезсоленото масло от ELOU се подава към атмосферно-вакуумна дестилационна установка, която в руските рафинерии се обозначава със съкращението AVT - атмосферно-вакуумна тръба. Това име се дължи на факта, че нагряването на суровината преди разделянето й на фракции се извършва в намотки тръбни пещи(фиг. 6) поради топлината на изгаряне на горивото и топлината на димните газове.
AVT е разделен на два блока - атмосферна и вакуумна дестилация.

1. Атмосферна дестилация
Атмосферната дестилация (фиг. 3.4) е предназначена за избор леки нефтени фракции- бензин, керосин и дизел, кипящи до 360°C, чийто потенциален добив е 45-60% масло. Остатъкът от атмосферната дестилация е мазут.
Процесът се състои в разделяне на нагрятото в пещ масло на отделни фракции дестилационна колона- цилиндричен вертикален апарат, вътре в който има контактни устройства (плочи), през който парата се движи нагоре, а течността се движи надолу. Дестилационни колони с различни размери и конфигурации се използват в почти всички инсталации за рафиниране на нефт, броят на тарелките в тях варира от 20 до 60. Топлината се подава към дъното на колоната и топлината се отстранява от горната част на колоната и следователно температурата в апарата постепенно намалява отдолу нагоре. В резултат на това бензиновата фракция се отстранява от горната част на колоната под формата на пара, а парите на керосиновата и дизеловата фракция се кондензират в съответните части на колоната и се отстраняват, мазутът остава течен и се изпомпва от дъното на колоната.

2. Вакуумна дестилация
Вакуумната дестилация (фиг. 3,5,6) е предназначена за избор от мазут маслени дестилатив рафинерии с профил мазут или широка маслена фракция (вакуумен газьол)в рафинерия за горивен профил. Остатъкът от вакуумната дестилация е катран.
Необходимостта от подбор на маслените фракции под вакуум се дължи на факта, че при температури над 380°C започва термичното разлагане на въглеводородите (пукане), а точката на кипене на вакуумния газьол е 520°C или повече. Следователно дестилацията се извършва при остатъчно налягане от 40-60 mm Hg. чл., което ви позволява да намалите максималната температура в апарата до 360-380°C.
Вакуумът в колоната се създава с помощта на подходящо оборудване, като основните устройства са пара или течност ежектори(фиг. 7).

3. Стабилизация и вторична дестилация на бензин
Бензиновата фракция, получена в атмосферен агрегат, съдържа газове (главно пропан и бутан) в обем, надвишаващ изискванията за качество и не може да се използва нито като компонент на моторния бензин, нито като търговски бензин за права дестилация. В допълнение, процесите на рафиниране на нефт, насочени към увеличаване на октановото число на бензина и производството на ароматни въглеводороди, използват тесни бензинови фракции като суровини. Това обяснява включването на този процес в технологичната схема на нефтопреработка (фиг. 4), при която от бензиновата фракция се дестилират втечнени газове, като тя се дестилира на 2-5 тесни фракции на съответния брой колони.

Продуктите от първичната рафинация на нефт се охлаждат топлообменници, при които топлината се предава на студени суровини, подадени за преработка, поради което се спестява технологично гориво, в хладилници за вода и въздухи са свалени от производство. Подобна схема на топлообмен се използва и в други рафинерийни блокове.

Модерни инсталациипървичната обработка често се комбинират и могат да включват горните процеси в различни конфигурации. Капацитетът на такива инсталации варира от 3 до 6 милиона тона суров нефт годишно.
Във фабриките се изграждат няколко единици за първична обработка, за да се избегне пълно спиране на завода, когато един от блоковете бъде изведен за ремонт.

Първични нефтопродукти

Име

Диапазони на кипене
(съставно)

Къде е избрано?

Къде се използва?
(по приоритет)

Стабилизиране на рефлукса

Пропан, бутан, изобутан

Стабилизиращ блок

Газофракциониране, търговски продукти, технологично гориво

Стабилен бензин от права дестилация (нафта)

Вторична дестилация на бензин

Смесване на бензин, търговски продукти

Стабилен лек бензин

Стабилизиращ блок

Изомеризация, смесване на бензин, търговски продукти

Бензол

Вторична дестилация на бензин

Производство на съответните ароматни въглеводороди

Толуен

Вторична дестилация на бензин

Ксилол

Вторична дестилация на бензин

Изходна суровина за каталитичен реформинг

Вторична дестилация на бензин

Каталитичен реформинг

Тежък бензин

Вторична дестилация на бензин

Смесване на керосин, зимно дизелово гориво, каталитичен реформинг

Керосин компонент

Атмосферна дестилация

Смесване на керосин и дизелово гориво

дизел

Атмосферна дестилация

Хидроочистване, смесване на дизелови горива, мазути

Атмосферна дестилация (остатък)

Вакуумна дестилация, хидрокрекинг, смесване на мазут

Вакуумен газьол

Вакуумна дестилация

Каталитичен крекинг, хидрокрекинг, търговски продукти, смесване на мазут.

Вакуумна дестилация (остатък)

Коксуване, хидрокрекинг, смесване на мазут.
*) - n.k. - начало на кипене
**) - к.к. - край на варенето

Снимки на инсталации за първична преработка с различни конфигурации

Фиг.5. Инсталация за вакуумна дестилация с капацитет от 1,5 милиона тона годишно в петролната рафинерия в Туркменбаши, проектирана от Uhde. Ориз. 6. Установка за вакуумна дестилация с капацитет 1,6 млн. тона годишно в рафинерия ЛУКОЙЛ-ПНОС. На преден план е тръбна печка (жълта). Фиг.7. Оборудване за създаване на вакуум от Graham. Виждат се три ежектора, в които постъпват пари от горната част на колоната.

Сергей Пронин


Първичното рафиниране на нефт включва непрекъснат производствен процес. Производствените съоръжения, включени в структурата на петролните рафинерии, са в режим на постоянно натоварване, изпълнявайки функционални задачи. За да извършват своевременен основен ремонт на технологичното оборудване, петролните рафинерии са принудени да спират производството си поне веднъж на всеки 3 години.

Подготовка за етапа на първична рафинация на нефт

Оборудването, на което се извършва първичната рафинация на нефт, влизайки в пряк контакт с агресивните компоненти на преработения продукт, е подложено на корозивно износване. Една от тях са солите, които са наситени със суровата нефтена маса. Солните компоненти са силно разтворими във вода. Методът за обезсоляване на петролна суровина се основава на този принцип.

От резервоарите за съхранение преработените продукти влизат в специален контейнер, където се смесват с консолидиран пълнител. Получената емулсия се подава към специален електрически обезсоляващ агрегат (EDU), състоящ се от агрегати с цилиндрична структура (електрически дехидратори). Във вътрешната част на всеки от тях са фиксирани електродни устройства, които са изложени на високо напрежение (от 25 kV).

По време на процеса на първична рафинация на маслото, емулсията преминава през електрически дехидратори, където под въздействието на ток и висока температура (100-120C) започва да се разпада. Солена вода, с по-висока плътност спрямо маслото, се натрупва на дъното на апарата и се изпомпва от помпа. Като катализатор за процеса на отделяне на водата от маслената маса, към разтвора се добавят специални деемулгатори.

Първичен процес на рафиниране на нефт

Маслената маса, изчистена от соли, се премества за по-нататъшна обработка в атмосферно-вакуумни апарати, където се извършва първична обработка на маслото - AVT. Името на инсталацията се дължи на процеса на обработка (разделяне на отделни частици), който се състои в нагряване и филтриране на маслото през тръбообразни намотки на пещта. За отопление се използва топлината от горящия компонент и отделящите се димни газове. Атмосферно-вакуумното устройство осигурява два вида обработка.

1. Атмосферен метод на обработка. Този етап от първичното рафиниране на нефт има за задача да изолира леки компоненти, които кипят при високи температури. температурни условия(350 градуса). Получените петролни продукти са бензин, керосин и дизелово гориво. Добивът на лекия фракционен състав се определя на около шестдесет процента от общата маса на петролната суровина. Страничен продукт от атмосферната дестилация е мазутът.

Дестилацията на маслена маса, нагрята в пещи, се извършва в вертикален типцилиндрично устройство - изправителна тръба, чиято вътрешна зона е оборудвана с контактни механизми. През отворите на контактните елементи парата се издига до горния сектор и течният състав се оттича в долната зона. За извършване на операция като първично рафиниране на нефт, необходимият брой контактни устройства е до шестдесет броя, което зависи от размера и конфигурацията на процесите на устройствата на ректификационната колона.

2. Вакуумната дестилация е предназначена за преработка на мазут в инсталации за гориво и маслен профил. Първичният продукт на дестилацията са маслени дестилати, а страничният продукт е катран. Вакуумната среда (40-60 mm Hg) позволява температурата на процеса да се намали до 360-380 C, над която настъпва термично разлагане на въглеводороди. Поради това се увеличава изборът на вакуумен газьол, чиято крайна точка на кипене е над 520 С.

Количеството нефт за извършване на процес като първична преработка на нефт се определя по данни от стационарни измервателни уреди или чрез измерване на нивото, в което се съхранява и откъдето се доставя по тръбопроводната система до всички технологични инсталации.

Маслото е сложно вещество, състоящо се от взаимно разтворими органични вещества (въглеводороди). Освен това всяко отделно вещество има собствено молекулно тегло и точка на кипене.

Суровият петрол във формата, в която се извлича, е безполезен за хората и от него може да се извлече само малко количество газ. За да се получат други видове петролни продукти, петролът се дестилира многократно чрез специални устройства.

По време на първата дестилация веществата, съдържащи се в маслото, се разделят на отделни фракции, което допълнително допринася за появата на бензин, дизелово гориво и различни моторни масла.

Инсталации за първична нефтопреработка

Първичната обработка на маслото започва с пристигането му в инсталацията ELOU-AVT. Това далеч не е единствената и не последната инсталация, необходима за получаване на висококачествен продукт, но ефективността на останалите връзки в технологичната верига зависи от работата на този конкретен участък. Инсталациите за първична нефтопреработка са в основата на съществуването на всички нефтопреработвателни компании в света.

Именно при условията на първична дестилация на маслото се освобождават всички компоненти моторно гориво, смазочни масла, суровини за вторична обработка и нефтохимикали. Работата на този агрегат определя както количеството и качеството на горивните компоненти, смазочните масла, така и технико-икономическите показатели, познаването на които е необходимо за последващите процеси на почистване.

Стандартната инсталация ELOU-AVT се състои от следните блокове:

  • електрическа инсталация за обезсоляване (EDU);

  • атмосферен;

  • вакуум;

  • стабилизиране;

  • ректификация (вторична дестилация);

  • алкализиране.

Всеки блок е отговорен за подчертаването на конкретна фракция.

Процес на рафиниране на нефт

Прясно извлеченото масло се разделя на фракции. За това се използва разликата в точката на кипене на отделните му компоненти и специално оборудване - инсталация.

Суровият нефт се транспортира до блока CDU, където солите и водата се отделят от него. Обезсоленият продукт се нагрява и се изпраща в атмосферна дестилационна единица, в която маслото се изпарява частично, разделя се на долни и горни продукти.

Отстраненият от дъното нефт се пренасочва към главния атмосферен стълб, където се отделят керосина, леките дизелови и тежките дизелови фракции.

Ако вакуумният агрегат не работи, тогава мазутът става част от стоковата база. Ако вакуумният модул е ​​включен този продуктсе нагрява, влиза във вакуумна колона и от него се отделят лек вакуумен газьол, тежък вакуумен газьол, потъмнял продукт и катран.

Горните продукти на бензиновата фракция се смесват, освобождават се от вода и газове и се прехвърлят в стабилизационната камера. Горна частвеществото се охлажда, след което се изпарява като кондензат или газ, а дъното се изпраща за вторична дестилация, за да се раздели на по-тесни фракции.

Технология за рафиниране на нефт

За да се намалят разходите за рафиниране на нефт, свързани със загубата на леки компоненти и износването на оборудването за обработка, цялото масло се подлага на предварителна обработка, чиято същност е унищожаването на маслените емулсии чрез механични, химични или електрически средства.

Всяко предприятие използва свой собствен метод за рафиниране на нефт, но общият шаблон остава същият за всички организации, участващи в тази област.

Процесът на рафиниране е изключително трудоемък и продължителен, което се дължи преди всичко на катастрофалното намаляване на количеството лек (добре обработен) петрол на планетата.

Тежкият нефт е труден за преработка, но всяка година се правят нови открития в тази област, така че броят ефективни начинии методите за работа с този продукт се увеличават.

Химическа преработка на нефт и газ

Получените фракции могат да бъдат преобразувани една в друга, за това е достатъчно:

  • използвайте метода на крекинг - големите въглеводороди се разграждат на малки;

  • обединяване на фракции - извършване на обратния процес, комбиниране на малки въглеводороди в големи;

  • направете хидротермални промени - пренаредете, заменете, комбинирайте части от въглеводороди, за да получите желания резултат.

По време на процеса на крекинг големите въглехидрати се разграждат на малки. Този процес се улеснява от катализатори и топлина. Специален катализатор се използва за комбиниране на малки въглеводороди. След завършване на комбинацията се отделя водороден газ, който също служи за търговски цели.

За да се получи различна фракция или структура, молекулите в останалите фракции се пренареждат. Това се прави по време на алкилиране - смесване на пропилей и бутилен (нискомолекулни съединения) с флуороводородна киселина (катализатор). Резултатът е високооктанов въглеводород, използван за повишаване на октановото число в бензиновите смеси.

Технология за първична рафинация на нефт

Първичното рафиниране на петрола помага за разделянето му на фракции, без да се засягат химичните характеристики на отделните компоненти. Технологията на този процес не е насочена към радикална промяна на структурната структура на веществата на различни нива, а към изучаване на техния химичен състав.

По време на използването на специални инструменти и инсталации от маслото, което се доставя в производството, се отделят:

  • бензинови фракции (точката на кипене се определя индивидуално, в зависимост от технологичната цел - получаване на бензин за автомобили, самолети и други видове оборудване);

  • керосинови фракции (керосинът се използва като моторно гориво и осветителни системи);

  • фракции газьол (дизелово гориво);

  • катран;

  • мазут

Разделянето на фракции е първата стъпка в пречистването на маслото от различни видове примеси. За да се получи наистина висококачествен продукт, е необходимо вторично пречистване и дълбока обработка на всички фракции.

Дълбока рафинация на нефт

Дълбокото рафиниране на нефт включва включването на вече дестилирани и химически обработени фракции в процеса на рафиниране.

Целта на обработката е да се премахнат примесите, съдържащи органични съединения, сяра, азот, кислород, вода, разтворени метали и неорганични соли. По време на обработката фракциите се разреждат със сярна киселина, която се отстранява от тях с помощта на сероводородни скрубери или с водород.

Обработените и охладени фракции се смесват за получаване на различни видове гориво. От дълбочината на обработка зависи качеството на крайния продукт - бензин, дизелово гориво, моторни масла.

Техник, технолог по преработка на нефт и газ

Нефтопреработвателната промишленост има значително влияние върху различни сфери на обществото. Професията технолог по преработка на нефт и газ се счита за една от най-престижните и същевременно опасни в света.

Технолозите са пряко отговорни за процеса на пречистване, дестилация и рафиниране на петрола. Технологът гарантира, че качеството на продукта отговаря на съществуващите стандарти. Технологът си запазва правото да избира последователността от операции, извършвани при работа с оборудването, този специалист отговаря за настройката и избора на желания режим.

Технолозите постоянно:

  • изследват нови методи;

  • прилагат на практика експериментални технологии за обработка;

  • идентифициране на причините за технически грешки;

  • търсене на начини за предотвратяване на възникнали проблеми.

За да работите като технолог, са необходими не само познания в петролната индустрия, но и математически ум, находчивост, точност и прецизност.

Нови технологии за първична и последваща нефтопреработка на изложението

Използването на инсталации ELOU в много страни се счита за остарял метод за рафиниране на нефт.

Необходимостта от изграждане на специални пещи от огнеупорни тухли става спешна. Във всяка такава пещ има тръби с дължина няколко километра. Маслото се движи през тях със скорост 2 метра в секунда при температури до 325 градуса по Целзий.

Кондензацията и охлаждането на парата се извършва от дестилационни колони. Крайният продукт влиза в серия от резервоари. Процесът е непрекъснат.

Можете да научите за съвременните методи за работа с въглеводороди на изложението "Нефтегаз".

По време на изложението участниците заплащат Специално внимание рециклиранепродукт и използване на методи като:

  • висбрекинг;
  • коксуване на тежки нефтени остатъци;
  • реформиране;
  • изомеризация;
  • алкилиране.

Технологиите за рафиниране на нефт се подобряват всяка година. На изложението могат да се видят най-новите постижения в бранша.

Прочетете другите ни статии:
моб_инфо