Методы переработки нефти
Основным способом переработки нефти является ее прямая перегонка.
Перегонка — дистилляция (стекание каплями) — разделение нефти на отличающиеся по составу фракции, основанное на различии в температурах кипения ее компонентов.
Фракции — химическая составная часть нефти с одинаковыми химическими или физическими свойствами (температурой кипения, плотностью, размерами), выделяемая при перегонке.
Прямая перегонка- это физический способ переработки нефти с помощью атмосферно-вакуумной установки, где в результате нагрева нефти в специальной трубчатой печи до 330....350оС образуется смесь паров нефти и неиспарившегося жидкого остатка, поступающая в ректификационную колонну с теплообменниками.
В ректификационной колонне происходит разделение нефтяных паров на фракции, составляющие различные нефтепродукты.
Продуктами прямой перегонки нефти являются следующие дистилляты:
бензин (40...200°С); лигроин (110...230°С);
керосин (140... 300°С); газойль (230...330°С);
соляр (280...350°С)
В зависимости от химического состава нефти используют две схемы получения топлива (рис. 1.3). В первом случае в интервале температур кипения от 40 до 150 °С отбирают авиационные бензины и в интервале от 150 до 300 °С — керосин, из которого изготавливают реактивные топлива. Во втором случае в интервале температур кипения от 40 до 200 °С отбирают автомобильные бензины и в интервале от 200 до 350 ˚С — дизельные топлива.
Рис. 1.3. Принципиальные схемы получения видов топлива
Мазут, остающийся после отгона топливных фракций (60... 80 % от исходной массы нефти), используют для получения масел и крекинг- бензинов. Углеводороды с температурой кипения ниже 40 °С (попутные газы) используют в качестве добавок к некоторым бензинам и в качестве сырья для получения ряда синтетических продуктов, а также как топливо для газобаллонных автомобилей.
Продуктами прямой перегонки нефти являются следующие дистилляты:
бензин (40...200°С);
лигроин (110...230°С);
керосин (140... 300°С);
газойль (230...330°С);
соляр (280...350°С)
Лигроин (тяжелый бензин) - используется как дизельное топливо и в качестве сырья для получения высокооктановых бензинов.
Газойль - промежуточный продукт между керосином и смазочными маслами, используется как топливо для дизелей, а также является сырьем для каталитического крекинга.
Для увеличения выхода бензиновых фракций используют крекинг-процесс.
Крекинг — процесс переработки нефти и ее фракций, основанный на разложении (расщеплении) молекул сложных углеводородов в условиях высоких температур и давлений.
Виды крекинга:
термический,
каталитический,
гидрокрекинг;
каталитический риформинг.
Термический крекинг используют для получения бензина из мазута, керосина и дизельного топлива.
Например, при нагревании до 500...550°С под давлением 5 МПа углеводород цетан, входящий в состав керосина и дизельного топлива, разлагается соответственно на нормальный октан и нормальный октен, которые являются составляющими бензина:
С16Н34 → С8Н18 + С8Н16
Каталитический крекинг — это процесс получения бензина, основанный на расщеплении углеводородов и изменении их структуры под действием высокой температуры и катализатора.
Гидрокрекинг— процесс переработки нефтепродуктов, сочетающий в себе крекирование и гидрирование сырья (газойлей, нефтяных остатков и др.). Такой процесс проводится под давлением водорода 15...20 МПа при температуре 370...450оС в присутствии алюмокобальтомолибденового или алюмоникельмолибденового катализаторов.
Риформингпроводят в среде водородосодержащего газа (70 – 90% водорода) при температуре 480...540оС и давлении 2...4 МПа в присутствии молибденового иди платинового катализатора. Риформинг при использовании молибденового катализатора называется гидроформинг, а при использовании платинового катализатора — платформинг. Последний, являющийся более простым и безопасным процессом, применяется значительно чаще.
МАСЛА
По способу производства различают дистиллятные и остаточные масла.
При получении дистиллятных масел мазут нагревают до 420...430оС, создавая в вакуумной колонне разрежение в 50 мм рт.ст. Выход дистиллятных масел из мазута составляет около 50%, остальное — гудрон.
Остаточные масла — это очищенные гудроны. Для их получения мазут или полугудрон смешивают с сжиженным пропаном (6...8 частей пропана на одну часть мазута) при температуре 40...60оС.
Методы очистки топлив:
1. Для снижения концентрации кислых продуктов (органических кислот, сероводорода) дистиллят обрабатывают раствором щелочи, а затем промывают чистой водой.
2. Для удаления смол дистиллят очищают серной кислотой, а затем последовательно промывают щелочными растворами и чистой водой.
3. Дистиллят с большим содержанием сернистых соединений подвергают гидрогенизации в присутствии катализатора (гидроочистке), в результате чего содержание серы в топливе снижается в 10...20 раз.
При изготовлении зимних сортов дизельных топлив из них удаляют парафиновые углеводороды, имеющие высокие температуры плавления. Процесс депарафинизации заключается в смешивании топлива с карбамидом, образующим кристаллические комплексы с парафинами нормального строения, и последующей его фильтрации. Очищенное таким образом топливо сохраняет текучесть до -60°С.
Методы очистки масел:
1. Концентрированной серной кислотой, которая растворяет смолы, некоторые сернистые соединения и щелочь.
2. Отбеливающими глинами, на поверхности которых адсорбируются смолы, серная и органические кислоты и другие вещества.
3. Селективным методом очистки с помощью фенола и фурфурола получают масло с высокой химической стабильностью, т.е. масло-рафинат, и экстракт-смолку, которую используют как присадку к трансмиссионным маслам.
Дата добавления: 2021-04-21; просмотров: 282;