Способы переработки нефти и газа

     СОДЕРЖАНИЕ 

     

1. ВСТУПЛЕНИЕ

     Нефть – жидкое топливо

1. Нахождение в природе                             1
2. Физические свойства                                1-2
3. Классификация нефти                               2
4. Состав нефти                                              2-4

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

     Нефть и способы ее переработки

1. Происхождение нефти                               4-11
2. Разведка нефти                                           11-12
3. Добыча нефти                                             12-14
4. Очистка нефти                                            14-15
5. Перегонка нефти                                        15-18
6. Крекинг нефтепродуктов:                         18-20

     6,1Термический                                       20

     6,2Каталитический                                  20

     IV. Технологии переработки газов

     4. Переработка нефтезаводских газов  – абсорбционно-газофракционирующие   установки (АГФУ) и газофракционирующие  (ГФУ) установки

     4.1 Газофракционирующие установки  (ГФУ)

     4.2 Абсорбционно-газофракционирующие  установки (АГФУ)

     Заключение

     Список  используемой литературы 

 

     

                                        Вступление 

     Нефтяная  промышленность сегодня - это крупный  народнохозяйственный комплекс, который  живет и развивается по своим  закономерностям. Что значит нефть  сегодня для народного хозяйства  страны? Это: сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей; источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина, дизельного и реактивных топлив), масел и смазок, а также котельно-печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт); сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для стимуляции его роста.

     В настоящее время нефтяная промышленность Российской Федерации занимает 3 место  в мире. Нефтяной комплекс России включает 148 тыс. нефтяных скважин, 48,3 тыс. км магистральных  нефтепроводов, 28 нефтеперерабатывающих  заводов общей мощностью более 300 млн. т/год нефти, а также большое  количество других производственных объектов.

     На  предприятиях нефтяной промышленности и обслуживающих ее отраслей занято около 900 тыс. работников, в том числе  в сфере науки и научного обслуживания - около 20 тыс. человек.

     Промышленная  органическая химии прошла длинный  и сложный путь развития, в ходе которого ее сырьевая база изменилась кардинальным образом. Начав с переработки  растительного и животного сырья, она затем трансформировалась в  угле- или коксохимию (утилизирующую  отходы коксования угля), чтобы в  конечном итоге превратиться в современную  нефтехимию, которая уже давно  не довольствуется только отходами нефтепереработки. Для успешного и независимого функционирования ее основной отрасли - тяжелого, то есть крупномасштабного, органического синтеза был разработан процесс пиролиза, вокруг которого и базируются современные олефиновые нефтехимические комплексы. В основном они получают, а затем и перерабатывают низшие олефины и диолефины. Сырьевая база пиролиза может меняться от попутных газов до нафты, газойля и даже сырой нефти. Предназначавшийся вначале лишь для производства этилена, этот процесс теперь является также крупнотоннажным поставщиком пропилена, бутадиена, бензола и других продуктов.

     Нефть - наше национальное богатство, источник могущества страны, фундамент ее экономики.

     технология переработка нефть газ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Нефть – жидкое топливо. 
 

           Что же такое нефть? Теплотехник ответит, что это  прекрасное, высококалорийное топливо. Но химик возразит: нет! Нефть –  это сложная смесь жидких углеводородов, в которых растворены газообразные и другие вещества. И чтобы перечислить  все продукты, получаемые из нефти, нужно потратить несколько листов, так как их уже несколько тысяч.

           Еще Д.И. Менделеев заметил, что топить печь нефтью все равно, что топить ее ассигнациями.

     Историческая  справка. Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907). Русский химик, открывший периодический закон химических элементов, разносторонний ученый, педагог и общественный деятель. Получил образование на отделении естественных наук физико-математического факультета Главного Педагогического Института в Петербурге, курс которого окончил в 1855 г. с золотой медалью. Защитил множество магистерских и докторских диссертаций, читал лекции в качестве доцента . Среди его трудов – фундаментальный работы по химии, химическим технологиям, физике, метрологии, воздухоплаванию, сельскому хозяйству, экономики, народному просвещению. Написал труд «Основы химии». В 1869 г открыл периодический закон химических элементов.

     Нефть (от перс. neft) - горючая маслянистая жидкость со специфическим запахом, распространенная в осадочной оболочке Земли и являющаяся важнейшим полезным ископаемым. 

     Нахождение  в природе 

     Залежи  нефти находятся в недрах Земли  на разной глубине, где нефть заполняет  свободное пространство между некоторыми породами. Если она находится под  давлением газов, то поднимается  по скважине на поверхность Земли. По запасам нефти наша страна занимает одно из ведущих мест в мире.  

     Физические  свойства. 

     Нефть – маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Она немного легче воды и практически в ней не растворяется. Так как нефть – смесь различных углеводородов, то у нее нет определенной температуры кипения.

     Нефть сильно варьирует по цвету (от светло-коричневой, почти бесцветной, до темно-бурой, почти  черной) и по плотности (от легкой 0,65-0,70 г/см₃, до тяжелой 0,98-1,05 г/см₃).

     Начало  кипения нефти обычно выше 28⁰С. температура застывания колеблется от +30⁰ до –60⁰С и зависит в основном от содержания парафина (чем его больше, тем температура застывания выше). Теплоемкость нефти 1,7-2,1 кДж/кг; теплота сгорания 43,7-46,2 мДж/кг; диэлектрическая проницаемость2-2,5; электрическая проводимость 2^.10^-10-0,3^.10^-18 ом^-1.см^-1.

     Вязкость  изменяется в широких пределах и  зависит от химического и фракционного состава нефти и смолистости (содержания в ней асфальтосмолистых веществ). Температура вспышки нефти колеблется от –35 до 120⁰С в зависимости от фракционного состава и давления насыщенных паров. Нефть растворима в органических растворителях, в воде при обычных условиях практически нерастворима, но может образовывать с ней стойкие эмульсии.

     Классификация нефти. 

     Нефть можно классифицировать по разным признакам.

1. По содержанию серы:

1. Малосернистые (до 0,5 % S)
2. Сернистые (0,5-2 % S)
3. Высокосернистые (св. 2 % S).

2. По потенциальному содержанию фракций, выкипающих до 350⁰С:

                a) Т1 – тип нефти, в которой указанных фракций не меньше 45 %

                b) Т2 – 30-44,9 %

                c) Т3 – меньше 30 %.

3. По потенциальному содержанию масел:

1. М1 – не меньше 25 %
2. М2 – меньше 25 %.

4. По качеству масел:

1. Подгруппа И1 – с индексом вязкости масел больше 85
2. Подгруппа И2 – с индексом 40-85.

     Сочетание обозначений класса, типа, группы, подгруппы  и вида составляет шифр технологической  классификации нефти. 

     Состав  нефти 

           В зависимости от месторождения нефть имеет различный  качественный и количественный состав. Так, например, бакинская нефть богата циклопарафинами и сравнительно бедна предельными углеводородами. Значительно больше предельных углеводородов в грозненской и ферганской нефти. Пермская нефть содержит ароматические углеводороды.

     Представляя собой жидкость, более легкую, чем  вода, нефть разных мест, иногда даже и соседних, различна по многим свойствам: цвету, плотности, летучести, температуры  кипения... Однако любая нефть это жидкость почти нерастворимая в воде и по элементарному составу содержащая преимущественно углеводороды с подмесью небольшого количества кислородных, сернистых, азотистых и минеральных соединений, что видно не только по элементарному составу, но и по всем свойствам углеводородов. В бакинской (апшеронской) нефти Марковников и Оглоблин нашли от 86,6 до 87,0% углерода и от 13,1 до 13,4% водорода…

     Историческая  справка. Оглоблин Николай Николаевич (1852-?). Русский историк – археограф. Служил архивариусом при Московском архиве Министерства Юстиции. Автор исследований «Обозрение историко-географических материалов 17 и 18 века». Его обозрения архивных материалов по истории Сибири печатались в журналах «Русская старина», «Исторический вестник», «Книговедение».

     Историческая  справка. Марковников Владимир Васильевич (1837-1904). Русский химик, ученик Бутлерова. Основные научные труды посвятил развитию теории химического строения, исследованию нефти и нефтенов. Защитил магистерскую диссертацию «Об изомерии органических соединений», на основе воззрений Бутлерова вывел правило Марковникова. В 1870-х получил все предсказанные теорией строения изомерные двухосновные кислоты общей формулы C₃H₆(CO₂H)₂. впервые получил соединения с семи и восьмичленными циклами, изучал механизм реакции этерификации, окисление замещенных циклических кетонов и др. Исследовал соляные озера России.

     …В  пенсильванской нефти С. К. Девилль нашел 83-84% углерода, 13,7-14,7% водорода, в рангунской (в Бирме) 83,8% углерода и 12,7% водорода, в огайской Мабери нашел только 83,6-85,8% углерода и 13,05-14,6% водорода. Недостающее до 100 отвечает содержанию кислорода, серы, азота, воды и минеральных подмесей. Количество серы в некоторых сортах нефти едва составляет несколько сотых % (например, в обыкновенной зеленой бакинской нефти всего 0.06%). Азота всегда мало, обыкновенно меньше 0,2%. Минеральных подмесей (золы) еще меньше и пока не известен ни один случай. Когда количество их доходило бы до 0,1%. Поэтому, за вычетом суммы всех других составных начал, в сырой нефти надо принимать от 1 до 4% кислорода. Это следует из того, что в нефти содержатся органические (жирные и близкие к ним) кислоты, так как они содержат кислород. Различия в элементарном составе, как видно, не велики, несмотря на значительную разность свойств. Однако все-таки разность состава сказывается в том, что на 12 грамм (атомное количество) углерода в американской нефти около 1,95 грамм водорода, а в бакинской только 1,82. Это доказывает, что во всей массе нефти содержится всегда меньше водорода, чем в углеводородах состава С_nH_2n (потому что для них на 12 частей углерода приходятся 2 части водорода), и что от этого состава бакинская нефть дальше, чем американская, что подтверждается и знакомством с углеводородами, извлекаемыми из нефти.

     Историческая  справка. Сент – Клер Девилль Шарль (1814-1876). Французский химик, член Парижской АН (с 1861 г.). в 1849 получил азотный ангидрид (действием хлора на сухой нитрат серебра). В 1854 создал первый промышленный способ получения алюминия. Разработал методы очистки сырой платины и выделения ее остатков.

     Составными  началами нефти, помимо небольшой подмеси  кислородных, сернистых и других соединений, являются углеводороды, смесь  которых входит в  состав различных очищенных продуктов, получаемых из нефти и находящих разнообразное применение. Основным способом для отделения друг от друга, как этих промышленных продуктов (всевозможных смесей), так и самостоятельных в химическом смысле углеводородов, содержащихся в нефти и ее продуктах, является перегонка, основанная на разной упругости пара разных жидкостей при одной и той же температуре.

     Нефть содержит смесь углеводородов разных рядов, преимущественно средних  между жирными и ароматическими. Первые точные исследования были сделаны в этом отношении около 1860 года Пелузом и Кагуром во Франции, Шорлеммером в Англии и Уарреном в Америке преимущественно над легкими углеводородами (бензином) пенсильванской нефти…