Първично рафиниране на нефт. Етапи на рафиниране на нефт Видове рафиниране на нефт

Рафиниране на нефт – многоетапен процес на физическа и химична обработка на суров нефт, резултатът от който е производството на комплекс от петролни продукти. Рафинирането на нефт се извършва чрез дестилация, тоест физическо разделяне на нефта на фракции.

Има първични и вторични процеси на рафиниране на нефт. Първичните процеси включват директна (атмосферно-вакуумна) дестилация на нефт, при която нефтените въглеводороди не претърпяват химични трансформации. В резултат на вторични процеси (крекинг, реформинг) структурата на въглеводородите се променя по време на процеса химична реакция.

Първично рафиниране на нефт. Директната дестилация или разделянето на маслото на фракции се основава на различни температурикипене на въглеводороди с различно молекулно тегло и се извършва при нормално атмосферно наляганеи температури до 350 °C.

Дестилацията на масло се извършва в атмосферни или атмосферно-вакуумни агрегати, състоящи се от тръбна пещ, дестилационна колона, топлообменници и друго оборудване.

Рециклиранемасло. Директните продукти не отговарят на изискванията модерна технологияи следователно подлежат на допълнителна обработка. Правогонните бензини съдържат серни съединения, които влошават екологичните характеристики на горивата, причиняват корозия на двигателя и отравят катализаторите, поради което се подлагат на хидроочистка.

Хидротретиранее термокаталитичен процес, който осигурява хидрогенирането на серни органични съединения на нефта до сероводород, който след това се улавя и отделя. Напукване – разделяне на тежки въглеводороди за производство на допълнителни количества бензин и дизелово гориво. Разграничават се следните видове крекинг:

- топлинна– произведен при 500 - 750 °C и налягане 4 - 6 MPa, добивът на бензин достига 60 - 70%.

- каталитичен– произведени с помощта на катализатори.

Реформиранекаталитичен - процесът на получаване на високооктанови бензинови компоненти от бензинови и нафтови фракции на петрола.

Алкилиране– въвеждане на алкилови съединения във въглеводородни молекули. Използва се за производство на компоненти на бензин с високо октаново число.

Класификация и показатели за качество на маслото.

Има няколко класификации на маслото. В съответствие с GOST R маслото се класифицира според физичните и химичните свойства, степента на подготовка, съдържанието на сероводород и леки меркаптани в класове, типове, групи, видове. Признаците за класификация на маслото са същевременно показатели, по които се приема качеството на маслото.

IN в зависимост от масовата част на сяратаМаслото е разделено на класове 1 – 4:

Клас 1 – ниско съдържание на сяра;

Клас 2 – сяра;

Клас 3 – високо съдържание на сяра;

Клас 4 – особено високо съдържание на сяра.

от плътност, а при доставка за износ - допълнително според добива на фракции и масовата част на парафинаМаслото е разделено на пет вида:

Тип 0 – особено лек;

Тип 1 – лек;

Тип 2 – среден;

Тип 3 – тежък;

Тип 4 – битумни.

По степен на подготовкаМаслото се разделя на групи 1 – 3 по показатели като водно съдържание, концентрация на хлоридни соли, налягане наситени пари, масова част от механични примеси.

По масова част от сероводороди и леки меркаптаниМаслото се разделя на 2 вида.

Символмасло се състои от четири числа, съответстващи на обозначенията на класа, типа, групата и типа масло. При доставка на масло за износ индексът "e" се добавя към обозначението на типа.

Технологична класификацияпетролът е в сила в Русия от 1967 г. и определя използването му като суровина за някои петролни продукти. Според технологичната класификация маслото се разделя на:

Класове (1 – 3) – според съдържанието на сяра;

Типове (T1 – T3) – базирани на добива на леки фракции, дестилирани до 350 °C;

Групи (М1 – М4) – според потенциалното съдържание на базови масла;

Подгрупи (I1 – I2) – според вискозитетния индекс на базовите масла;

Типове (P1 – P2) въз основа на съдържанието на парафин в маслото.

Химична класификацияразделя маслата от различни находища според техния въглеводороден състав на шест групи:

Парафин

Нафтенови

Ароматни

Парафиново-нафтенови

Парафин-нафтен-аромат

Нафтено-ароматни

Нефтопродукти. Видове и характеристики на автомобилните бензини

Асортиментът на нефтопреработвателната промишленост включва повече от 500 вида газообразни, течни и твърди нефтопродукти в зависимост от тяхното предназначение. Нефтопродуктите се класифицират според предназначението си в следните групи: горива, нефтени масла, парафини и церезини, ароматни въглеводороди, нефтен битум, нефтен кокс и други петролни продукти.

гориво - горими вещества за производство на топлинна енергия при изгаряне. Практическата стойност на горивото се определя от количеството топлина, отделена при пълното му изгаряне.

Автомобилни бензини.

Автомобилните бензини са предназначени за бутални авиационни и автомобилни двигатели с вътрешно горене с принудително запалване.

Съвременните автомобилни и авиационни бензини трябва да отговарят на следните изисквания:

Имайте добра летливост, което ви позволява да получите хомогенна смес въздух-гориво при всяка температура;

Имат групов въглеводороден състав, който осигурява стабилен, бездетонационен горивен процес във всички режими на работа на двигателя; не променя състава и свойствата си по време на дългосрочно съхранение;

Не оказвайте вредно въздействие върху частите на горивната система и околната среда.

Автомобилни бензиниизползвани в бензинови двигатели с вътрешно горене. Основните показатели за качеството на бензина са фракционният състав и октановото число. Фракционен състав характеризиращ се с начална точка на кипене и температури на изпарение. Октаново число е основният показател за качеството на бензина, характеризиращ неговата устойчивост на детонация. Детонация - изгаряне на горивната смес в цилиндъра на двигателя. Ако дадена марка бензин съдържа буквен индекс „I“, това означава, че октановото число на този бензин се определя чрез изследователски метод; ако само буквата "А" е двигател.

Авиационни бензини.Авиационните бензини са предназначени за използване в бутални авиационни двигатели.

Реактивни горивапредназначени за използване в съвременни самолети с двигатели с дишане на въздух.

Дизелово горивопредназначени за високоскоростни дизелови и газотурбинни двигатели на наземно и морско оборудване

Днес основният естествен източниквъглеводородът е нефт. Първите петролни рафинерии са построени точно на производствените площадки, но техническата модернизация на транспортните средства доведе до отделянето на нефтопреработката от производството на петрол. Центровете за рафиниране на петрол все повече се изграждат далеч от производствените площадки, в райони на масово потребление на петролни продукти или по протежение на нефтопроводи.

Процес на рафиниране на нефт

Рафинирането на нефт протича в три основни етапа:

• на първия етап суровият петрол се разделя на фракции, които се различават по границите на точката на кипене (първична обработка)
• по-нататъшната обработка на получените фракции се извършва чрез химически трансформации на съдържащите се в тях въглеводороди с образуването на компоненти на търговски петролни продукти (рециклиране)
• на последния етап компонентите се смесват с добавяне, ако е необходимо, на различни добавки, с образуването на търговски петролни продукти с определени показатели за качество (търговско производство).

Петролните рафинерии произвеждат моторни и котелни горива, втечнени газове, различни видовесуровини за нефтохимически заводи, както и смазочни, хидравлични и други масла, битум, петролен кокс, парафини. Въз основа на използваната технология за рафиниране на нефт, рафинериите произвеждат от 5 до 40 вида търговски петролни продукти. Нефтопреработката е непрекъснат процес, периодът на производство между основните ремонти при сегашните условия достига около 3 години.

Първично рафиниране на нефт

Процесите на първично рафиниране не включват химически промени в петрола и представляват физическото му разделяне на фракции. На територията на Русия основните количества преработен суров нефт се доставят в рафинериите от производствените предприятия по главните нефтопроводи. Малки количества петрол се транспортират с железопътен транспорт. В страните вносителки на петрол, които имат достъп до морето, доставките до пристанищните рафинерии се извършват по вода.
Суровият нефт съдържа соли, които причиняват бърза корозия на технологичното оборудване. За отстраняване на солите маслото се смесва с вода, в която тези соли се разтварят. След това маслото се подава към ELOU - електрически апарат за обезсоляване. Процедурата по обезсоляване се извършва в електрически дехидратори. При условия на ток с високо напрежение (над 25 kV) сместа от вода и масло (емулсия) се разрушава, в резултат на което водата се натрупва на дъното на апарата и се изхвърля. Всичко това се случва при температури от 100 до 120°C. Маслото, от което са отстранени соли, се подава от ELOU в апарат за атмосферно-вакуумна дестилация, който в руските рафинерии се нарича AVT - атмосферно-вакуумна тръба. AVT процесът е разделен на два блока – атмосферна и вакуумна дестилация.
Задачата на атмосферната дестилация е да се изберат леки нефтени фракции - бензин, керосин и дизел, които кипят до 360°C. Обемът на техния потенциален добив достига 45-60% за нефт. Остатъкът от атмосферната дестилация е мазут. Загрятото в пещта масло се разделя на отделни фракции в дестилационна колона, вътре в която има контактни устройства (плочи). Чрез тези плочи парите се издигат нагоре и течността тече надолу. В резултат на този процес бензиновата фракция се отстранява в горната част на колоната под формата на пари, а парите на керосиновите и дизеловите фракции се превръщат в кондензат в други части на колоната и се отстраняват, докато мазутът не променя състоянието си и се изпомпва в течна форма от дъното на колоната.
Задачата на вакуумната дестилация е да се изберат маслени дестилати от мазут в рафинерии за гориво, както и широка маслена фракция (вакуумен газьол) в рафинерии за гориво. В края на вакуумната дестилация остава катран. Маслените фракции трябва да се избират под вакуум, тъй като при температура около 400°C въглеводородите се подлагат на термично разлагане (крекинг), а крайната точка на кипене на вакуумния газьол е 520°C. Поради тази причина дестилацията се извършва при условия на остатъчно налягане от 40-60 mm Hg. чл., в резултат на което максималната температура в апарата се понижава до 360-380°С.
Бензиновата фракция, получена в атмосферен блок, съдържа газове (главно пропан и бутан) в обем, който надвишава изискванията за качество и не може да се използва нито като компонент на моторния бензин, нито като търговски бензин за права дестилация. В допълнение, рафинирането на нефт, насочено към увеличаване на октановото число на бензина и производството ароматни въглеводородивключва използването на тесни бензинови фракции като суровини. Поради това е необходимо в процеса на рафиниране на нефта да се включи дестилацията на втечнени газове от бензиновата фракция. Продукти първична обработкамаслото трябва да се охлажда в топлообменници, където те предават топлина на студената суровина, доставена за преработка, в резултат на което се спестява технологично гориво. Високотехнологичните устройства за първична обработка най-често са комбинирани и могат да извършват горните процеси в различни конфигурации. Капацитетът на такива устройства достига от 3 до 6 милиона тона суров нефт годишно.

Рециклиране на масло

Вторичните методи за рафиниране на нефт включват процедури, които са насочени към увеличаване на количеството произведено моторно гориво. По време на такива процеси се извършва химична модификация на въглеводородни молекули, намиращи се в нефта, най-често с превръщането им в по-удобни за окисление форми.
Всички вторични процеси са разделени на три категории:

• задълбочаване: различни видовекрекинг, висбрекинг, забавено коксуване, създаване на битум и др
• надграждане: реформинг, хидротретиране, изомеризация
• други, например производство на нефт, MTBE, алкилиране, производство на ароматни въглеводороди.

Напукване

Има следните видове крекинг:

• топлинна
• каталитичен
• хидрокрекинг.

Автомобилният бензин съдържа въглеводороди с 4-12 въглеродни атома, дизеловото гориво съдържа въглеводороди с 12-25 атома, а маслото - с 25-70 атома. С увеличаването на броя на атомите се увеличава и масата на молекулите. Чрез крекинг тежките молекули се разграждат на по-леки и се превръщат в лесно кипящи въглеводороди. В този случай се образуват бензинови, керосинови и дизелови фракции.
При термичния крекинг има:

• парнофазов крекинг, при който маслото се нагрява до 520-550°C и налягане 2-6 atm. Днес този метод е остарял и не се използва, тъй като се характеризира с ниска производителност и високо съдържание (до 40%) на ненаситени въглеводороди в крайния продукт
• крекингът в течна фаза се извършва при температура 480-500 ° C и налягане 20-50 atm. Нивото на производителност се увеличава, обемът (25-30%) на ненаситените въглеводороди намалява. Бензиновите фракции, получени чрез термичен крекинг, се използват като компонент на търговския автомобилен бензин. Горивата след този процес имат ниска химическа стабилност, която може да бъде подобрена чрез въвеждане на специални антиоксидантни добавки в горивото.

Каталитичният крекинг е по-напреднал технологичен процес. По време на този процес тежките молекули на нефтените въглеводороди се разграждат при условия на температура 430-530°C и налягане, близко до атмосферното, в присъствието на катализатори. Задачата на катализатора е да насочва процеса и да насърчава изомеризацията на наситените въглеводороди, както и реакцията на превръщане от ненаситени в наситени. Полученият по този начин бензин се характеризира с висока детонационна устойчивост и химическа стабилност.
Освен това се използва подвид каталитичен крекинг - хидрокрекинг. По време на този процес тежките суровини се разлагат с помощта на водород при температура 420-500°C и налягане 200 atm. Реакцията е възможна само в специален реактор в присъствието на катализатори (оксиди на W, Mo, Pt). Резултатът от хидрокрекинга е гориво за турбореактивни двигатели.
По време на процеса на каталитичен реформинг се получава ароматизиране на бензинови фракции поради каталитичното превръщане на нафтенови и парафинови въглеводороди в ароматни. В допълнение към ароматизирането, молекулите на парафиновите въглеводороди се подлагат на изомеризация, най-тежките въглеводороди се разделят на по-малки.

Нефтопродукти

Всеки знае, че петролът е ценна суровина, използвана за производството на гориво за различни превозни средства, например бензин и дизелово гориво за автомобили, авиационен керосин за реактивни двигатели на самолети. Горивото е основният продукт на нефтопреработката. Рафинирането на нефт обаче не свършва само с горивото. Днес маслото се използва за производството на огромен брой други полезни компоненти, използвани в напълно неочаквани неща. Ние използваме подобни петролни продукти в нашите Ежедневието, но не подозираме произхода им.
Най-популярният днес е полиетилен или пластмаса. Милиони тонове полиетиленова пластмаса се използват за създаване на найлонови торбички, контейнери за храна и други стоки. масово използване.
Вероятно всички хора са използвали вазелин в даден момент. Изобретен е от английския химик Робърт Чесбру, който е изключително любопитен и наблюдателен, в резултат на което успява да различи полезните качества на това вещество в остатъците от нефтопреработката в края на 19 век. Днес вазелинът се използва в медицината, в козметологията и дори като хранителна добавка.
Жените използват козметика и по-специално червило от хиляди години. по-рано червилосъдържа различни вредни компоненти. Днес обаче той има редица полезни качества, а съставът му включва въглеводороди: течен и твърд парафин, церезин.
Друг популярен продукт, който съдържа въглеводороди, е дъвката. Базира се не само естествени съставки, но също и полиетиленови и парафинови смоли. Поради факта, че дъвката се състои от полимери, получени от рафиниране на петрол, тя отнема изключително много време за разграждане. Поради тази причина няма нужда да хвърляте дъвка на улицата, тъй като тя ще лежи в земята много години.
Може би най-много уникален материал, получен от нефт, е найлон. Модерен животТрудно е да си представим без найлонови чорапогащи. Найлонът е много здрав и лек материал. Използването му не свършва само с чорапогащник. Използва се за производство на препарати за миене на съдове и парашути. Този полимер е изобретен през 1935 г. от специалисти на DuPont.

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 вниманиерециклиране на продукта 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:

Процесът на рафиниране на нефт може да бъде разделен на 3 основни технологични процеса:

1. Първична обработка - Разделяне на петролната суровина на фракции с различни диапазони на точка на кипене;

2. Рециклиране - Преработка на фракции от първична преработка чрез химична трансформация на съдържащите се в тях въглеводороди и производство на компоненти на търговски нефтопродукти;

3. Търговско производство - Смесване на компоненти с помощта на различни добавки за получаване на търговски продукти с определени качествени показатели.

Продуктовата гама на петролна рафинерия може да включва до 40 позиции, включително:

моторно гориво,

Суровини за нефтохимическо производство,

Смазочни, хидравлични и други масла,

Други n/продукти.

Гамата от непродукти, произведени в конкретни рафинерии, зависи от състава и свойствата на доставяния суров нефт и търсенето на непродукти.

Характеристики на фракцията:

Газовете, разтворени в нефт в количество от 1,9% от теглото на нефта и получени по време на първичната дестилация на нефта, се състоят главно от пропан и бутан. Това са суровините за газофракционните инсталации и горивото (битов втечнен газ).

Фракции nc -62 и 62-85 o C имат ниско октаново число, така че се изпращат в изомеризационен блок за повишаване на октановото число.

Фракцията 85-120 o C е суровината за каталитичен реформинг за производството на бензен и толуен, компоненти на високооктановия бензин.

Фракции 85-120 и 120-180 o C - суровини за каталитичен реформинг за производство на компоненти на високооктанов бензин и компоненти на реактивно гориво.

Фракцията 180-230 o C е съставна част на реактивното и дизеловото гориво.

Фракции 230-280 o C и 280-350 o C са фракции на лятно и зимно дизелово гориво. Цетановото число на комбинираната фракция е 240 - 350 o C = 55. Температурата на течливост е -12 o C. Депарафинизацията на фракцията 230 - 350 o C позволява получаването на зимно дизелово гориво.

Фракция 350-500 o C - вакуумен газьол - суровина за процеси на каталитичен крекинг и хидрокрекинг за получаване на високооктанов бензин.

Фракцията, която кипи при температури над 500 o C - катран - се използва като суровина за инсталации за термичен крекинг, вискозитет, коксуване и производство на битум.

Рафинирането на нефт е непрекъснат технологичен процес, чието спиране се предвижда само за планова профилактика (PPR), приблизително на всеки 3 години.

Една от основните цели на модернизацията на рафинерията, извършвана от компаниите, е да се увеличи срокът на изпълнение, който например в Московската рафинерия е около 4,5 години.

Основният технически възел на рафинерията е технологична инсталация, чийто комплекс от оборудване позволява извършването на всички операции на основните технологични процеси на рафиниране.

Основни операции

1. Доставка и получаване на масло.

Основните пътища за доставка на суровини до рафинериите:

Магистралните нефтопроводи (MOP) са основният вариант за доставка на суров петрол в Руската федерация,

По железопътен транспорт с помощта на вагони-цистерни,

Петролни танкери за крайбрежни рафинерии

Маслото се подава към нефтения терминал на завода (фиг. 1) (обикновено тип Шухов), който е свързан с нефтопроводи към всички технологични блокове на завода.

Отчитането на петрола, получен на нефтения терминал, се извършва с помощта на инструменти или чрез измервания в нефтени резервоари.

2. Първична обработка

2.1. Подготовка на масло за рафиниране (електрическо обезсоляване).

Обезсоляването служи за намаляване на корозията технологично оборудванеот суров петрол.

Суровият нефт, идващ от нефтените резервоари, се смесва с вода за разтваряне на соли и се изпраща в ELOU - електрическа инсталация за обезсоляване.

2.2.3. Стабилизация и вторична дестилация на бензин

Бензиновата фракция, получена от AVT блока, не може да се използва поради следните причини:

Съдържа газове, главно пропан и бутан, в обеми, надвишаващи изискванията за качество, което не позволява използването им като компоненти на автомобилен бензин или търговски бензин за права дестилация,

Процесите на рафиниране на нефт, насочени към увеличаване на октановото число на бензина и производството на ароматни въглеводороди, използват тесни бензинови фракции като суровини.

Затова се използва технически процес, в резултат на който от бензиновата фракция се дестилират втечнени газове, които се дестилират на 2-5 тесни фракции на съответния брой колони.

Продуктите от първичното рафиниране на нефт, всъщност, подобно на продуктите в други процеси на рафиниране, се охлаждат:

В топлообменниците, което осигурява спестяване на технологично гориво,

Във водни и въздушни хладилници.

Първична преработвателна единица - обикновено комбинирана ELOU -AVT - 6 с преработвателен капацитет до 6 милиона тона/година нефт, състояща се от:

Устройство ELOU, предназначено да подготви масло за преработка чрез отстраняване на вода и соли от него,

AT блок, предназначен за дестилация на леки петролни продукти в тесни фракции,

VT блок, предназначен за дестилация на мазут (>350 o C) на фракции

Стабилизиращ блок, предназначен за отстраняване на газообразни компоненти от бензин, включително корозивни сероводород и въглеводородни газове,

Устройство за вторична дестилация на бензинови фракции, предназначено за разделяне на бензина на фракции.

В стандартната конфигурация на инсталацията суровият нефт се смесва с деемулгатор, нагрява се в топлообменници, обезсолява се в 4 паралелни потока в 2 етапа на хоризонтални електрически дехидратори, допълнително се нагрява в топлообменници и се изпраща към горната колона.

Топлината се подава към дъното на тази колона от горещ поток, циркулиращ през пещта.

След това частично дестилираното масло от колоната, след нагряване в пещ, се изпраща в главната колона, където се извършва ректификация, за да се получат бензинови пари в горната част на колоната, 3 странични дестилата от дестрипционните колони и мазут в долната част на колоната.

Отвеждането на топлината в колоната се извършва чрез горно изпарително напояване и 2 междинни циркулационни напоявания.

Сместа от бензинови фракции от колоните се изпраща за стабилизиране в колоната, където отгоре се избират леки фракции (течна глава), а отдолу се взема стабилен бензин.

Стабилният бензин в колони се подлага на вторична дестилация, за да се получат тесни фракции, използвани като суровина за каталитичен реформинг.

Топлината се подава към дъното на стабилизатора и колоните за вторична дестилация чрез циркулиращ обратен хладник, нагрят в пещ.

Снимки на инсталации за първична преработка с различни конфигурации

3. Рециклиране на масло

Продуктите от първичната нефтопреработка по правило не са търговски продукти.

Например, октановото число на бензиновата фракция е около 65 точки, съдържанието на сяра в дизеловата фракция може да достигне 1,0% или повече, докато стандартът, в зависимост от марката, е 0,005% - 0,2%.

В допълнение, тъмните маслени фракции могат да бъдат подложени на допълнителна квалифицирана обработка.

Поради това маслените фракции се доставят във вторични преработвателни инсталации, които подобряват качеството на нефтопродуктите и задълбочават преработката на петрол.

Каталитичният крекинг () е най-важният процес на рафиниране на нефт, който значително влияе върху ефективността на рафинерията като цяло.

Същността на процеса е разлагането на въглеводородите, включени в суровината (вакуумен газьол) под въздействието на температура в присъствието на зеолит-съдържащ алумосиликатен катализатор.

Целевият продукт на CC инсталацията е високооктанов компонент на бензина с октаново число 90 p или повече, добивът му е 50 - 65% в зависимост от използваните суровини, използваната технология и режима.

Високото октаново число се дължи на факта, че изомеризацията настъпва и по време на кат крекинг.

По време на процеса се образуват газове, съдържащи пропилен и бутилени, използвани като суровини за нефтохимикали и производството на компоненти на високооктанови бензини, лек газьол - компонент на дизела и горивата за отопление, и тежък газьол - суровина за производство на сажди или компонент на мазута.

Мощност модерни инсталациисредно 1,5 - 2,5 млн. т/год., но има и 4,0 млн. т/год.

Ключовият участък на инсталацията е реакторно-регенераторният блок.

Устройството включва пещ за нагряване на суровината, реактор, в който директно протичат реакции на крекинг, и регенератор на катализатор.

Целта на регенератора е да изгори кокса, образуван при крекинг и отложен върху повърхността на катализатора. Реакторът, регенераторът и блокът за въвеждане на суровини са свързани с тръбопроводи (пневматични транспортни линии), през които циркулира катализаторът.

Капацитетът за каталитичен крекинг в руските рафинерии в момента е недостатъчен и с въвеждането на нови агрегати проблемът с прогнозирания недостиг на бензин се решава.

Суровините с температура 500-520 ° C, смесени с прахообразен катализатор, се движат нагоре през елеваторния реактор за 2-4 секунди и се подлагат на крекинг.

Крекинг продуктите навлизат в сепаратор, разположен в горната част на повдигащия реактор, където химичните реакции завършват и катализаторът се отделя, който се отстранява от дъното на сепаратора и тече гравитационно в регенератора, в който коксът се изгаря при температура от 700°C.

След това възстановеният катализатор се връща в блока за въвеждане на суровини.

Налягането в блока реактор-регенератор е близко до атмосферното.

Общата височина на реакторно-регенераторния блок е 30 - 55 m, диаметрите на сепаратора и регенератора са съответно 8 и 11 m за инсталация с капацитет 2,0 млн. т/год.

Крекинг продуктите напускат горната част на сепаратора, охлаждат се и се изпращат за ректификация.

Крекингът Cat може да бъде част от комбинирани инсталации, включително предварителна хидроочистка или лек хидрокрекинг на суровини, пречистване на газ и фракциониране.

От дясната страна е реакторът, вляво от него е регенераторът

Хидрокрекингът е процес, насочен към получаване на висококачествен керосин и дизелови дестилати, както и вакуумен газьол, чрез крекинг на изходни въглеводороди в присъствието на водород.

Едновременно с крекинг продуктите се пречистват от сяра, олефини и ароматни съединения се насищат, което води до висока производителност и екологични характеристики на получените горива.

Получената бензинова фракция има ниско октаново число, тежката й част може да служи като суровина за реформинг.

Хидрокрекингът се използва и в нефтената промишленост за получаване на висококачествени базови масла с експлоатационни характеристики, подобни на синтетичните.

Асортиментът от суровини за хидрокрекинг е доста широк - вакуумен газьол от права дестилация, газьоли за каталитичен крекинг и коксуване, вторични продукти от нефтени блокове, мазут, катран.
Инсталациите за хидрокрекинг, като правило, се изграждат с голям капацитет на единична преработка - 3-4 милиона тона/годишно.

Обикновено обемите водород, произведени в реформинг единиците, не са достатъчни, за да поддържат хидрокрекинг, така че в рафинериите се изграждат отделни единици за производство на водород чрез парно реформиране на въглеводородни газове.

Технологичните схеми са фундаментално сходни с тези на хидротретиращите агрегати - суровините, смесени с водородсъдържащ газ (HCG), се нагряват в пещ, влизат в реактор със слой от катализатор, а продуктите от реактора се отделят от газовете и се изпращат за ректификация .

Реакциите на хидрокрекинг обаче протичат с отделяне на топлина, така че технологичната схема предвижда въвеждането на студен VSG в реакционната зона, чийто поток регулира температурата. Хидрокрекингът е един от най опасни процесирафиниране на нефт, при изход температурен режимизвън контрол настъпва рязко повишаване на температурата, което води до експлозия на реакторния блок.

Конструкцията на оборудването и технологичният режим на хидрокрекинг агрегатите варират в зависимост от задачите, определени от технологичната схема на конкретна рафинерия и използваните суровини.

Например, за да се произведе вакуумен газьол с ниско съдържание на сяра и относително малко количество лек петрол (лек хидрокрекинг), процесът се провежда при налягане до 80 atm в един реактор при температура около 350°C.

За максимална светлинна мощност (до 90%, включително до 20% от бензиновата фракция на суровината), процесът се извършва в 2 реактора.

В този случай продуктите след 1-ви реактор постъпват в дестилационната колона, където се дестилират леките продукти, получени в резултат на химични реакции, а остатъкът постъпва във 2-ри реактор, където отново се подлага на хидрокрекинг.

В този случай при хидрокрекинг на вакуумен газьол налягането е около 180 atm, а при хидрокрекинг на мазут и катран - повече от 300.

Температурата на процеса, съответно, варира в диапазона от 380 - 450 ° C и по-висока.

В Русия технологията за хидрокрекинг беше въведена през 2000-те години в рафинериите в Перм, Ярославъл и Уфа; в редица заводи бяха реконструирани агрегати за хидротретиране за процеса на лек хидрокрекинг.

Съвместното изграждане на инсталации за хидрокрекинг и каталитичен крекинг в рамките на комплексите за дълбока преработка на нефт изглежда най-ефективно за производството на високооктанови бензини и висококачествени средни дестилати.

4. Стоково производство

При горните технологични процеси се произвеждат само компоненти на моторни, авиационни и котелни горива с различни качествени показатели.

Например, октановото число на бензина с права дестилация е около 65, реформата - 95-100, коксовия бензин - 60.

Други показатели за качество (например фракционен състав, съдържание на сяра) също се различават между компонентите.

За да се получат продаваеми непродукти, получените компоненти се смесват в подходящи резервоари за рафиниране в съотношения, които осигуряват стандартизирани показатели за качество.

Изчисляването на рецептата за смесване () на компонентите се извършва с помощта на модули математически модели, използвани за планиране на производството за рафинерията като цяло.

Изходните данни за моделиране са прогнозните баланси на суровини, компоненти и продаваеми продукти, планът за продажби на непродукти по продуктова гама и планираният обем на доставките на петрол. По този начин е възможно да се изчислят най-ефективните съотношения между компонентите при смесване.

Често фабриките използват установени рецепти за смесване, които се коригират при промяна на технологичната схема.

Компонентите на непродуктите в дадено съотношение се изпомпват в смесителен контейнер, където могат да се доставят и добавки.

Получените търговски продукти преминават контрол на качеството и се изпомпват в резервоари на стоковата суровинна база, откъдето се изпращат до потребителя.

5. Доставка на петролни продукти

Железопътният транспорт е основният метод за доставка на непродукти в Русия. Товарните стелажи се използват за товарене.

Чрез главните нефтопродуктопроводи () Transnefteprodukt,

Речни и морски плавателни съдове.