Различают первичную и вторичную переработку нефти. В процессах первичной переработки осуществляется разделение и очищение нефти, при этом химическое строение ее компонентов не изменяется. Вторичная переработка нефти предполагает химическое превращение ее фракций (дистиллятов) вплоть до деструкции молекул с целью увеличения в них содержания углеводородов определенного типа. К методам первичной переработки относятся обезвоживание, обессоливание, деэмульгирование, атмосферная или вакуумная перегонка. Обезвоживание и обессоливание производят посредством длительного отстаивания нефти в резервуарах. Для ускорения процессов нефть подогревают. В случае, если нефть и буровая вода образуют устойчивую эмульсию, проводится термохимическое и электрическое деэмульгирование. При термохимическом методе в нефть при температуре 50—70°C вводят деэмульгаторы (натриевые соли сульфокислот и др.). Электрохимический метод предполагает действие электрического поля высокого напряжения. Добытая нефть всегда содержит растворенные газы, которые улетучиваются, увлекая за собой более тяжелые углеводороды. Для предотвращения этих потерь нефтехранилища герметизируют. Иногда в местах добычи нефти производят ее частичное отбензинивание, заключающееся в нагреве до 130— 160°C с последующей ректификацией в специальных колоннах-стабилизаторах под давлением 0,4—0,6 МПа. Газы и легкие бензиновые фракции, полученные в результате стабилизации нефти, в дальнейшем перерабатываются на газовый бензин и сжиженный газ. Перегонка нефти заключается в ее разделении на фракции (дистилляты), кипящие в определенном интервале температур. Перегонка нефти, осуществляемая под давлением, близким к атмосферному, называется прямой (атмосферной) При этом получают следующие дистилляты Дистиллят Температура кипения, °C Легкий бензиновый (эфир петролейный) 30—90 Бензиновый 40—200 Лигроиновый 110—230 Керосиновый 140—300 Газойлевый 230—350 Соляровый 280—400 Остаток прямой перегонки — мазут (60—80 % массы исходного сырья) обычно перегоняют под вакуумом на масляные дистилляты (веретенный, машинный, цилиндровый). Мазут низкого качества используется как топливо. Остаток перегонки мазута — гудрон. Перегонка нефти, при которой на первом этапе под давлением, близким к атмосферному, получают светлые нефтепродукты, а на втором из мазута под вакуумом — масляные дистилляты, называется двухступенчатой (атмосферно-вакуумной). Одним из наиболее распространенных методов вторичной переработки нефти является крекинг (термический и каталитический). Крекинг представляет собой процесс переработки нефти и ее фракций, связанный с распадом тяжелых углеводородов, изомеризацией и синтезом новых молекул. Он применяется для получения главным образом моторных топлив. Термический крекинг — это разложение продуктов перегонки нефти, в основном низкосортных видов тяжелого остаточного нефтяного сырья, при температуре 470—750°С и давлении, достигающем 4,0—6,0 МПa. Наиболее распространенным является глубокий крекинг керосиногазойлевых фракций для получения бензина. Он проводится при температуре 500—520°C и давлении до 5,0 МПа. Выход бензина при этом достигает 60—70 %. Тяжелые нефтепродукты (мазут, гудрон и др.) подвергаются термическому крекингу низкого давления, осуществляемому при температуре 500—600°C и небольшом давлении. Такой процесс называют также коксованием. Его проводят с целью получения газойля, используемого для производства моторных топлив, и кокса (выход до 20%), применяемого для изготовления электродов и в других целях. Различают также высокотемпературный крекинг (пиролиз), осуществляемый при температуре 650— 750°C и давлении, близком к атмосферному. Этот процесс дает возможность перерабатывать тяжелое остаточное нефтесырье в газ, используемый в химической промышленности, а также получать ароматические углеводороды (бензол, толуол, нафталин и др.). Получаемые в результате термического крекинга бензины маловосприимчивы к тетраэтилсвинцу. Поэтому они в дальнейшем подвергаются термическому риформингу. Каталитический крекинг (крекинг с применением катализаторов) служит для получения основного компонента высококачественного бензина с октановым числом до 85, а также керосиногазойлевой фракции, используемой в качестве дизельного или реактивного топлива. Применение катализаторов позволяет снизить температуру (450—520°C) и давление (0,2—0,3 МПа) процесса, увеличить выход и повысить качество бензинов по сравнению с термическим крекингом. Сырье каталитического крекинга — обычно газойль, из которого получают 30—40 % бензина, 45—55 % каталитического газойля, 10—20 % газа и 3—6 % кокса. В качестве катализаторов используют синтетические или природные алюмосиликаты. Для переработки средних и тяжелых нефтяных фракций с большим содержанием сернистых и смолистых соединений большое распространение получил каталитический крекинг в присутствии водорода (гидрокрекинг). Он осуществляется при температуре 350—450°C, давлении водорода 3—14 МПа и его расходе на 1 м3 сырья 170—350м3. При этом выход светлых нефтепродуктов возрастает до 70 %. Снижается также содержание в них серы. Для переработки различных видов нефтепродуктов, включая газы нефтепереработки и остатки перегонки, применяют крекинг с водяным паром. Он осуществляется при температуре 650—800°C. Его преимущества — низкое коксообразование и большой выход олефинов. К методам вторичной переработки нефти относятся также алкилирование (для получения изооктана и другого высокооктанового топлива), деструктивная гидрогенизация (для увеличения выхода легких и светлых нефтепродуктов), синтез углеводородов из газов (для превращения в жидкое состояние углеводородов, находящихся в газах крекинга) и др. Получаемые нефтепродукты нуждаются в очистке от нежелательных примесей. Различают химические и физико-химические очистки. К химическим очисткам относятся кислотная, щелочная и селективная. Кислотная очистка заключается в обработке нефтепродуктов, в основном масляных дистиллятов, концентрированной серной кислотой, растворяющей смолы и некоторые другие нежелательные соединения. Щелочная очистка (выщелачивание) — обработка масляных дистиллятов щелочью для удаления из них органических кислот, остатка серной кислоты после кислотной очистки и сернистых соединений. Селективная (избирательная) очистка представляет собой обработку нефтепродуктов специально подобранным растворителем, который не смешивается с данным дистиллятом, но растворяет смолы, кислые продукты и другие нежелательные вещества. В качестве таких растворителей применяют ацетон, фенол, нитробензол, фурфурол и др. Разновидностью селективной очистки является депарафинизация масляных дистиллятов. Она осуществляется с помощью смеси метилкетона, бензола, толуола и других растворителей и имеет целью удаление твердых при обычных температурах парафиновых углеводородов, повышающих температуру застывания масел. К физико-химическим очисткам относятся контактная и гидроочистка. Контактную очистку осуществляют введением в нефтепродукт отбеливающих глин, обладающих сорбционной (поглотительной) способностью. Процесс очистки включает тщательное перемешивание порошкообразной глины с дистиллятом, выдержку в течение определенного времени получаемой смеси и ее фильтрование. В результате такой очистки снижается содержание смол. В последние годы для лучшего удаления сернистых соединений, особенно при производстве дизельного топлива, широко используют гидроочистку, т. е. обработку сырья водородом при повышенных температурах и давлении в присутствии катализаторов.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Методы и продукты переработки нефти» з дисципліни «Товарознавство сировини і матеріалів»
