Лекция 3 Нефть-источник получения высших парафинов. Химический состав нефти, прямая перегонка

Главным источником жидких и твердых парафинов является нефть. Нефть состоит из парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов с большей или меньшей примесью кислородсодержащих и сернистых соединений. В зависимости от месторождения соотношение в нефти упомянутых углеводородов значительно меняется. При преобладании в нефти углеводородов с открытой цепью ее классифицируют как нефть с парафиновым основанием (пенсильванская, отчасти грозненская нефть), при преимущественном содержании нафтеновых углеводородов — как нефть с нафтеновым основанием (бакинская). В наиболее распространенной нефти с нафтеновым основанием содержится 50—65% нафтенов, 20—30% углеводородов с открытой цепью и I5-30 % ароматических. Реже встречается нефть с ароматическим основанием.

Каждый класс углеводородов представлен в нефти многочисленными гомологами и изомерами: парафины присутствуют в виде нормальных и разветвленных изомеров; нафтены — пяти- и шестичленные, с одной или несколькими алкильными группами разной длины; ароматические углеводороды содержатся в виде бензола и его гомологов (толуол, ксилолы и т. д); имеются также различные ароматические углеводороды с конденсированными циклами (нафталин, антрацен, их гомологи). Ввиду сложного состава нефти выделить из нее высшие индивидуальные углеводороды (с семью и более углеродными атомами) прямой перегонкой практически невозможно. Поэтому при переработке нефти получают довольно широкие фракции, также представляющие собой сложные смеси углеводородов.

Начальной стадией переработки нефти является прямая перегонка при атмосферном давлении (атмосферная перегонка), при которой из нефти выделяют следующие фракции: бензин, лигроин, керосин, газойль и мазут, см. рис. 3.

Рис. 3 - Технологическая схема установки для прямой перегонки нефти:

1 — трубчатая печь; 2— ректификационная колонна; 3 — дефлегматор; 4— теплообменник; 5— сырьевой насос; 6 — конденсатор-холодильник; 7 — насос; 8— газосепаратор; 9 — холодильник

С узла обессоливания и обезвоживания нефть забирается сырьевым насосом 5 и под небольшим давлением (необходимым лишь для преодоления гидравлических сопротивлений) проходит теплообменники 4, где она нагревается до температуры 80— 100 °С, а затем подается в трубчатую печь 1. Нагретая в печи до температуры 300—320⁰С и частично испарившаяся нефть выводится в испаритель, расположенный в нижней части ректификационной колонны 2. Неиспарившаяся жидкая часть нефти (мазут) выводится из испарителя через теплообменники 4 и поступает на дальнейшую переработку или может быть использована в качестве котельного топлива. С верха колонны отбирают пары бензина и газ, который в основном состоит из пропана и бутана, с определенных тарелок по высоте колонны — лигроин, керосин, а с низа колонны — газойль. Смесь паров бензина с газом, через теплообменник 4, направляется в конденсатор-холодильник 6, где пары бензина конденсируются, а затем вместе с газом поступают в газосепаратор 8. Здесь газ отделяется от бензина. Часть бензина насосом 7 подается на верх колонны для орошения. Лигроин, керосин и газойль через теплообменники 4 и холодильники 9 направляют очистку и затем выпускают как товарные продукты или используют как сырье для нефтехимического или основного органического синтеза.

Мазут может подвергаться вакуумной перегонке для получения смазочных масел с разной температурой кипения и вязкостью (солярового, веретенного, трансформаторного и др.).

Задания к пятнице

1. Прочитать лекцию 1,2.

2. Из лекции 1 записать в тетрадь: так как у вас уже должен быть записан рис.1, то после него записываете понятия промежуточных веществ, продуктов целевого назначения (записываете подробно, чтоб знали, что такое ПАВ, пластификаторы и т.д.), после этого запишите основные тенденции развития производства органических веществ.

3.Лекция 2: записываете понятие высших и низших парафинов, чем природный газ отличается от попутных нефтяных газов, и в тетрадь записать способы выделение фракции углеводородов С₃ — С₅ из попутных газов. Схему только прочитать. Завтра будем разбирать на уроке