Получения и переработка нефти

Получения  и  переработка нефти

Переработка нефти  и нефтепродуктов -это процесс комплексной обработки нефти, состоящий из нескольких стадий. Результатом нефтепереработки является получение целого комплекса продуктов, которые отличаются между собой по ряду критериев. При осуществлении переработки нефти применяют метод перегонки или разделение нефти на определённое количество фракций. Переработка нефти и нефтепродуктов бывает как первичной, так и вторичной. В процессе проведения первичной переработки нефти происходит её очистка от пластовой воды и содержащихся в нефти солей. В том случае, если провести комплексный процесс по удалению солей, которые содержатся в нефти, можно предотвратить или уменьшить коррозию трубопроводов и оборудования по перегонке нефти. Кроме того, вследствие процесса обессоливания нефти существенно повышается уровень её качества.  
 
После процесса обессоливания происходит разделение нефти на ряд фракций в специальных ректификационных колоннах, которые бывают атмосферными или вакуумно –атмосферными. Эти фракции можно использовать в качестве готового продукта или же направлять в переработку. 
 
Вторичная переработка нефти и нефтепродуктов представляет собой процесс, в результате которого осуществляются химические молекулярные трансформации для увеличения содержания в молекулах нефти различных углеводородов.  
К вторичной переработке относится метод крекинга, представляющий собой переработку нефти и различных фракций, получаемых из неё, в результате которого происходит разделение тяжёлых углеводородов и формирование процесса синтеза совершенно новых молекул. В результате процесса крекинга получают различные виды топлива, применяемые для двигателей внутреннего сгорания. Крекинг бывает термическим, каталитическим и гидрокрекингом. 
 
В ходе осуществления термического крекинга происходит процесс расщепления тяжёлых углеводородов на более лёгкие. Широкое распространение получил вид крекинга, при котором на выходе получается автомобильный бензин. Данный вид крекинга осуществляется при температуре примерно пятьсот градусов по Цельсию при давлении около 5 МПа. Следует отметить, что в процентном соотношении получаемый бензин составляет от шестидесяти до семидесяти процентов к изначальной массе нефти. 
 
Из тяжёлых нефтепродуктов посредством осуществления термического крекинга получается газойль, который широко применяется для производства автомобильного топлива и кокса. Выход готового продукта в данном случае невысокий – до двадцати процентов от перерабатываемой массы.  
При проведении пиролиза или так называемого, высокотемпературного крекинга, при довольно высокой температуре и атмосферном давлении, из нефтяного сырья получают газ, который применяют при изготовлении бензола, нафталина и прочих химических веществ. 
 
При применении каталитического крекинга имеется возможность получить бензин с высоким октановым числом, а также дизельное топливо. При данном процессе осуществляется разложение тяжёлых фракций нефти с помощью катализаторов этого процесса. Использование каталитического крекинга способствует росту качества бензина по сравнению с применением термического крекинга.  
Переработка нефти и нефтепродуктов, имеющих тяжёлые фракции, в которых содержится значительное количество серы и смолы, а также их соединений, осуществляется с применением гидрокрекинга –процесса крекинга, в котором используется водород. Следует отметить, что в ходе данного процесса выход готового продукта может увеличиться до семидесяти процентов, что является довольно высоким показателем. Также в ходе данного процесса снижается содержание серы и её соединений в готовой продукте. 
 
В том случае, когда необходимо осуществлять переработку нефтяных продуктов, включая газы и остатки процесса перегонки нефти, используют крекинг на водяном пару. В ходе данного процесса происходит образование большого количества олефинов. 
 
Для того, чтобы получить высокооктановый бензин, осуществляют переработку фракций бензина, имеющих низкое октановое число, которые в свою очередь получаются при процессах крекинга и прямой переработки нефти и нефтепродуктов. Данный процесс получил название каталитического риформинга. 
Существует также ряд методов осуществления переработки нефти (вторичной), в результате которых получают различные вещества. Так, например, при методе алкилирования происходит процесс получения изооктана и прочих видов топлива, имеющих высокое октановое число. Используя метод деструктивной гидрогенизации можно несколько увеличить процент выхода лёгких нефтепродуктов. При применении синтеза углеводородов из газа можно превращать углеводороды, которые находятся в газе крекинга, в жидкости. 
Для того, чтобы получить готовый продукт, имеющий товарный вид, проводится очистка нефтепродуктов от различного рода вредных примесей. Этот процесс получил название компаундирование. В ходе данного процесса возможно введение в получаемый готовый продукт специальных добавок, которые способствуют росту его качества и улучшению многих свойств. 
 
В ходе развития процессов переработки нефти и нефтепродуктов и получения углеводородов, которые нашли своё применение в качестве топлива для автомобильного, авиационного и других видов транспорта, происходил процесс роста и развития различных отраслей народного хозяйства. В настоящее время практически нет альтернативы по сфере применения бензину или дизельному топливу, которые составляют основу функционирования транспортной системы любой страны.  
 
На основе вышеизложенного, следует отметить, что нефть и продукты её переработки в настоящее время играют огромную роль в экономическом развитии любого государства. И те страны, которые имеют на своей территории запасы нефти, имеют большое преимущество перед другими странами и львиную часть доходов их бюджетов составляют именно доходы, полученные от реализации на экспорт нефти и нефтепродуктов.

В промышленности нефть  и нефтепродукты нашли своё широкое  применение в силу своих особенностей, дающих возможность использовать их как различные виды топлива и  химические вещества. Но для того, чтобы  нефтепродукты использовались в  качестве готового продукта, нужно  осуществить ряд процессов по перегонке и переработке нефти  и нефтепродуктов, в результате которых  получаются различные виды углеводородов. Большое распространение из углеводородов  получили бензин, керосин, дизельное  топливо, мазут и прочие.

Получение бензина

Водители знают, что заполнять бензобак своей  машины можно лишь тем бензином, который ей подходит. А вот почему двигатель устроен таким образом, что воспринимает лишь бензин определённой очистки, многие попросту не знают. Не задумываются они и о том, как  именно нефть превращается в бензин. Попробуем разобраться в тонкостях  этого процесса.

Нефтеперерабатывающее производство включает в себя три  основные стадии.

Первая стадия называется первичной переработкой, когда происходит разделение сырой нефти на фракции. Последние отличаются друг от друга температурой кипения.

Вторая стадия – это вторичная переработка  нефти, когда обрабатываются фракции, полученные после первой стадии. На этом этапе получаются так называемые «товарные» нефтепродукты.

Третья стадия нефтепереработки – это товарное производство, когда различные фракции проходят дополнительную очистку и при необходимости обогащаются присадками, которые увеличивают октановое число топлива. Впрочем, в Европе такая практика давно запрещена, планируют её запретить и в России благодаря новому техническому регламенту. Получится или нет – большой вопрос, потому что не каждый нефтеперерабатывающий завод может позволить себе пройти переоснащение.

После переработки  нефти получаются не только бензин и дизельное топливо. Производятся ещё и смазочные масла, парафины, битумы. Многие привычные для нас  вещи обязаны своим появлением процессу нефтепереработки.

Степень очистки  нефти зависит от того, какое оборудование стоит на заводе. Не каждый НПЗ может  произвести 95-й и даже 92-й бензин: техника не позволяет. Заниматься этим, безусловно, нужно, потому что использование  присадок вредит не только окружающей природе, но и моторам автомобилей.

Впрочем, это  лишь поверхностный осмотр процесса. Более детально процесс переработки  выглядит так. Сначала на заводы поставляют нефть: для этого используются нефтепроводы, железнодорожный и водный транспорт. Первый вариант используется в России шире всего.

На первом этапе  из нефти удаляется соль, которая  содержится в сыром материале  в очень большом количестве. Чтобы  удалить соль, необходимо смешать  нефть с водой, а затем поместить  в электрообессоливащую установку (ЭЛОУ). Электрическое воздействие  заставляет разрушаться смесь воды и нефти, сама вода выводится из ёмкости. Затем используются деэмульгаторы, которые делают процесс более  надёжным.

Затем и начинается непосредственная переработка нефти, когда нефть из обессоливающей установки  попадает на другую – АВТ (атмосферно-вакуумная  перегонка). К сожалению, многие технологии так и сохранились в России сегодня, как они описаны в  старых учебниках. Оборудование не поменялось. Однако некоторые НПЗ используют более современное оборудование. Но и оно на первичном этапе  переработки осуществляет атмосферную  и вакуумную перегонку. Первая группа процессов предполагает отделение  светлых фракций нефти (дизельные, керосиновые, бензиновые). После атмосферной  перегонки остаётся мазут, который  также используется в промышленности.

Разные фракции  имеют разную температуру кипения. Значит, проходя сквозь аппарат, различные  составляющие нефти поднимаются  на разную высоту. Бензин, как наиболее лёгкий продукт, в виде пара поднимается  вверх, откуда и выводится.

Что касается вакуумной  переработки, то она применяется  для выведения из мазута различных  масляных дистиллятов.

Бензин получается уже на следующем этапе, когда  из того вещества, которое получилось в результате атмосферной переработки, выводятся газы. Как правило, это  пропан и бутан, и они тоже могут  использоваться в промышленности, но не годятся для того, чтобы «крутить движки» современных автомобилей. Поэтому более тонкая очистка  просто необходима.

Как отмечалось, бензин – это легчайшая фракция  сырой нефти. Но получен он может  быть не только из этого вещества, но ещё и из попутного газа. Такой  бензин называется газовым. Кроме того, бензин в промышленных условиях выделяют из тяжёлых фракций нефти, он называется крекинг-бензином.

Газовый бензин бывает стабильны и нестабильным, а также лёгким и тяжёлым. Используется такой бензин как сырьё в химической промышленности.

До использования  технологии крекинга, из тонны нефти  получалось всего 100-200 литров бензина. Когда её использование прочно вошло  в обиход, удалось увеличить её количество до 700-750 литров. Сущность технологии заключается в очень высоком  разогревании мазута до 450-550 градусов Цельсия.

А после того, как стала применяться и технология «пиролиза», выход бензина из сырой  нефти увеличился до 850 литров с тонны.

На сегодняшний  день, с бензином мы знакомы благодаря  нашим автомобилям. Какие-то из них  могут завестись благодаря А-76 и А-80, другие – только на Аи-92 или  Аи-95, а некоторые лишь на Аи-98. Чем  выше октановое число бензина, тем  больше степень его очистки. Впрочем, многие марки топлива получаются благодаря смешиванию различных  компонентов. Не регламентированное законом смешивание немало расстраивает водителей всех национальностей. 

Северо-Западный государственный заочный технический  университет

Факультет СПО 

          Реферат

                      По Химии  на тему

                Получение и переработка нефти

                           Получение бензина

                            Октановое число

                            Качество бензина 
 
 
 
 
 
 

                                                                       Автор работы студент группы 093

                                                                                       Заочной формы обучения

                                                                                       _____В. С.

Качество  бензина

Качество  бензина начинается с качества нефти. Наиболее важными с практической точки зрения являются: плотность нефти; фракционный состав; содержание серы в нефти; содержание парафинов; содержание воды; содержание солей в нефти. Но это скорее вопросы особенностей переработки нефти и использования современных технологий.

Прямогонный бензин, получаемый при первичной переработке  нефти является лишь сырьем для производства качественного бензина с заданными  свойствами. Октановое число такого сырья обычно не превышает 65. Только благодаря процессу компаудирования (смешивания) с другими легкими  фракциями удается повысить октановое  число. На заводах допускается лишь незначительное (до 0,3%) добавление присадок, повышающих октановое число до требуемых  значений. Это вполне оправдано, т.к. длительное хранение бензина с ненормированным  добавлением присадок обязательно  приводит к значительному снижению октанового числа. Но если качественный бензин изменяется со скоростью не более единицы в месяц, то некачественный бензин может изменить октановое  число на единицу в день.           

 Качество бензина  определяется также загрязнением  механическими примесями, различными  кислотами, щелочами, органическими  соединениями, соединениями серы. Они  влияют на такие важные параметры,  как детонация, интенсивность  износа двигателя, образование  нагара, коррозионное воздействие  на двигатель, токсичность выбросов  и т.д.

В России реально  работает норматив Евро-3, реализованный  введением нового ГОСТ от 01.07.2002. Он предъявляет множество конкретных требований к качеству бензина:

• содержание свинца до 0,005 г/л,
• содержание серы менее 0,015%
• содержание бензола до 1%.
• содержание ароматических углеводородов - не более 42%
• содержание олефиновых углеводородов - не более 18%.

В скором времени  будет осуществляться переход на еще более жесткие требования Евро-4, которыми снижается количество ароматических углеводородов до 35% и серы до 0,005%.

Эти мероприятия  направлены не только на улучшение  экологических параметров топлива. Чем чище бензин от примесей, тем  мощнее, экономичнее и долговечнее  двигатель.

Как делается некачественный бензин? Самый простой вариант, доступный  почти на любой бензозаправке  – доведение октанового числа  до необходимого значения присадками, не дающими детонировать низкосортному  бензину, а не натуральными компонентами высокооктанового бензина. Так из 76-го бензина делают 92-й, а из 92-го делают 95-й. Цена бензина повышается, а если автомобиль скушает бензин быстро, то при редком использовании это  почти не скажется на его здоровье. Получается «и волки сыты и овцы целы»? Не совсем так. Чем новее автомобиль, тем он чувствительнее к качеству бензина, а изменение октанового числа при значительном количестве присадок может быть слишком быстрым.

Второй вариант  – переделка сырья «на месте». Дело в том, что прямогонный бензин как сырье для производства автомобильных  бензинов не облагается акцизом. Поэтому  велик соблазн добавления присадок непосредственно в сырье. Это  вариант еще опаснее предыдущего, т.к. качественный и количественный состав такого бензина еще более  подвержен отклонениям от требований норм. Существуют и совершенно иные марки бензинов, которые не предусмотрены  ГОСТом, но востребованы рынком: ББЦ (бензин для бытовых целей), абсорбент, олигомеризат, бензин вторичных процессов производства, БПЦ (бензин для промышленных целей) и некоторые другие.   Как эти марки бензинов используют «пираты» в своих корыстных целях – остается только догадываться.