Методы первичной и вторичной переработки нефти
Что из себя представляет нефть, основные компоненты.
Нефть — это природная маслянистая горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводородов, молекулярный вес которых может сильно различаться, и других химических соединений. Компоненты, которые содержат азот, серу и кислород, концентрируются в смазочном масле и нефтяном остатке, давая нефти специфический запах и темный цвет.
Нефть является многокомпонентной коллоидной системой. Это означает, что в жидкости взвешены мицеллы (сгустки смол, асфальтенов и карбенов, которые не растворимы в жидких углеводородах при обычных температурах), углистые и минеральные частицы и вода. Большая часть веществ входящих в состав нефти — жидкие углеводороды (80—90 % массы нефти), органические соединения с другими элементами (4—5 %), также металлоорганические соединения, растворенные углеводородные газы, вода, минеральные соли, растворы солей органических кислот и механические примеси. Вместе с газообразными углеводородами нефть обнаруживается на глубинах от десятков метров до 6 км, максимальное число залежей находится на глубине от 1 до 3 км. Товарная нефть делится на сорта. Наиболее качественные (маркерные) сорта — Brent, WTI, Dubai Crude. Они являются примером, на них ориентируются при купле-продаже другой сырой нефти в мире.
Очистка и переработка нефти, схема процесса
Основы технологии разделения
- бензиновая (28-150 °С);
- керосиновая (150-250 °С);
- дизельная или газойль (250-360 °С);
- мазут (выше 360 °С).
Описание первичных и вторичных процессов
Учитель непонятно объясняет предмет?
Источник
Технология переработки нефти и газа
Переработка нефти – это процесс, заключающийся в производстве нефтепродуктов, в основном различного вида топлива и сырья для дальнейшей химической переработки.
Процесс переработки нефти начинается с ее подготовки, которая заключается в ее очистке от механических примесей (грунт, вода, соли, песок и газ) и разделении данного сырья на природный газ и нефть. Для очистки сырья в основном используют резервуары, где оно отстаивается. Для активации разделения сырье подвергается нагреву или охлаждению.
Все существующие методы переработки нефти направлены на ее разделение, в результате чего получают продукты разной характеристики и назначения.
Все способы переработки нефти делятся на первичные и вторичные. Первичная переработка нефти основана на различной температуре кипения ее составляющих элементов. Для успешного протекания данного процесса используются специальные установки, продуктами деятельности которых становятся различные нефтепродукты – от гудрона до мазута. Пример данной установки изображен на рисунке.
Рисунок 1. Схема первичной переработки нефти. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Выделяют три основных способа первичной переработки нефти:
- Однократное испарение. Данный метод подразумевает переработку нефти с помощь воздействия на нее высокой температуры. Пар, который образуется в результате этого поступает в специальный испаритель, где он отделяется от жидкости.
- Многократное испарение. При данном способе нефть подвергается нагреву несколько раз по установленному алгоритму.
- Перегонка нефти с постепенным испарением является сложным процессом, который направлен на постепенное изменение ее рабочих характеристик.
Также к методам первичной обработки относятся коксование, полимеризация, алкилирование и изомеризация.
Для первичной переработки нефти используются в основном: ректификационные колонны, трубчатые печи и теплообменные аппараты. После первичной обработки нефти, в зависимости от требований к конечному продукту определяют вторичный способ обработки. Существует три основных способа: нефтехимический, топливно-масляный и топливный.
При нефтехимическом способе получают большое количество различной продукции, от топлива до пластмасс и удобрения. При топливно-масляном способе получают не только топливо, но и смазочные масла, а также асфальт. Данный метод осуществляется с помощью процессов деасфальтизации и экстракции (разделение сырья с помощью растворителей). Целью топливного способа является получение высококачественных продуктов, таки как бензин, а также реактивное, дизельное и котельное топливо. К топливному методу относятся: гидрокрекинг, крекинг, гидроочистка и риформинг.
Гидроочистка является самым распространенным методом, она заключается в обработка сырья в водородной среде, что способствует отделению аммиака и сероводорода, которые потом удаляются.
Крекинг, риформинг и гидрокрекинг основаны на применении катализаторов различной природы для получения готового продукта.
Переработка газа
Переработка газа – это процесс производства продуктов переработки газа для дальнейшего использования (смолы, фенопласт, этан, аммиак, гелий и т.п.)
Природный газ, в отличии от нефти, не нуждается в первичной обработке, что существенно экономит затраты на его транспортировку. Чтобы получить окончательный продукт из природного газа его подвергают вторичной обработке на химических заводах, которая подразделяется на три основных способа.
Термическая переработка заключается в воздействия на газ температурой, в результате образуются непредельные углеводороды (пропилен, этилен и другие). Данный процесс протекает под высоким давление и при очень высокой температуре.
Физическая переработка основана на физико-энергетических показателях. Газ подвергается процессу сжатия, в результате чего разделяется на фракции. При переходе от низкой температуры к высокой, газ очищается от механических примесей. На нефтегазовых предприятиях часто используют компрессоры, которые позволяют перерабатывать газ прямо на месторождении, исключая необходимость его транспортировки на завод.
Химическая переработка основана на процессе перехода метана в синтезированный газ, который потом перерабатывается. Существует два основных способа химической переработки природного газа: парциальное окисление и углекислотная (или паровая) конверсия.
Парциальное окисление метана является более удобным и менее энергозатратным способом, так как скорость химической реакций при этом способе довольна высока, при этом необходимость в использовании катализаторов отпадает. Данный способ используют для превращения тяжелого сырья в остаточное топливо.
Конверсия заключается в пропускании метана через катализатор из никеля, углерод остается на нем и деактивируется.
Источник