Типичные фракции, получаемые при перегонке нефти

Бензин используется в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания автомобилей, лигроин - горючее для тракторов и сырье для нефтехимических производств. На керосине летают современные реактивные самолеты. Газойль (или дизельное топливо) – это горючее для дизельных двигателей теплоходов, тепловозов и большегрузных автомобилей.

Мазут – это темная вязкая жидкость, остаток после перегонки нефти. Часть его используется как топливо на тепловых электростанциях и в котельных. Основное количество мазута подвергается повторной ректификации, но уже при пониженном давлении. При этом получают различные смазочные материалы, называемые минеральными маслами.

Остаток после перегонки мазута – гудрон, используют для получения битума и асфальта, применяемых в дорожном строительстве.

Самая ценная фракция, получаемая при ректификации нефти, - бензин, однако из одной тонны сырой нефти можно получить не более 200 кг этого топлива.

Поэтому часть нефтяных фракций отправляется на дальнейшую переработку, в результате которой получают дополнительное количество бензина, а также другие важные продукты. Одним из таких процессов является крекинг нефтепродуктов.

Крекинг – процесс переработки нефтепродуктов при повышенных значениях температуры и давления с целью получения органических соединений с меньшей молекулярной массой. Промышленный крекинг впервые был осуществлен русским инженером В.Г. Шуховым в 1891 г.

Различают:

· термический крекинг – проводится при температуре 450-550⁰С и применяется для получения бензина; крекинг при температуре выше 750⁰С – для получения алкенов.

С₁₆Н₃₄ --> С₈Н₁₈+ С₈Н₁₆

Гексадекан Октан Октен

· каталитический крекинг – проводится в присутствии катализатора (алюмосиликатов) и является основным процессом получения алканов с разветвленным углеродным скелетом, т. е. служит для производства бензина более высокого качества.

Еще один важный процесс вторичной переработки нефтепродуктов называют риформингом.

Риформингомназывают переработку нефтепродуктов с целью получения ароматическихуглеводородов.

Этот процесс в настоящее время является одним из главных способов получения ароматических углеводородов.

Каменный уголь представляет собой полезное ископаемое, которое образовалось миллионы лет назад из отмерших остатков растений. Запасы его значительно превышают запасы нефти и газа. Часть угля используют в качестве топлива. Остальное количество служит сырьем для коксохимического производства.

Коксование– это процесс высокотемпературного нагревания угля без доступа воздуха.

В результате коксования образуются четыре продукта: кокс, каменноугольная смола, надсмольная вода и коксовый газ.

При коксовании каменный уголь загружают в коксовую печь и нагревают при температуре 1000⁰С в течение нескольких часов.

Рис. 4. Устройство коксовой печи

Куски угля превращаются в кокс, это практически чистый углерод. Кокс отправляют на металлургические заводы для использования в доменном процессе.

Органические вещества, входящие в состав каменного угля, при нагревании разлагаются с образованием летучих продуктов. Они поступают в специальный сборник, где конденсируются в две несмешивающиеся жидкости: каменноугольную смолу и надсмольную воду. В состав каменноугольной смолы входит около 300 различных соединений, часть из которых выделяют путем фракционной перегонки. Так получают, например бензол и другие ароматические углеводороды. В надсмольной воде находится в растворенном состоянии аммиак, сероводород и другие вещества. Из нее в специальной колонне отделяют аммиак, а затем и другие продукты. Полученный аммиак идет, главным образом, на производство азотных удобрений.

Из коксового газа, оставшегося после конденсации, извлекают аммиак, водород, этилен и некоторые другие газообразные вещества.

Вопросы

1. Опишите состав природного газа и области его применения. В чем преимущества природного газа перед другими видами топлива?

2. Чем состав попутного нефтяного газа отличается от состава природного газа? На какие фракции разделяют попутный нефтяной газ, как их используют?

3. Что такое ректификация нефти? Укажите продукты ректификации нефти, области их применения.

4. Что такое крекинг? Какие виды крекинга различают. Напишите уравнение реакции крекинга углеводорода состава С₂₀Н_42.

5. Что такое риформинг? Напишите уравнение реакции получение бензола из гексана.

6. Какой процесс называют коксованием каменного угля? Какие основные продукты коксохимического производства вы можете назвать?