Нефтопреработвателна промишленост

[Mozo]

ТЕМА 3
Нефтопреработвателна промишленост

1. Посочва произхода, свойствата, състава и приложението на нефта.
2. Посочва и обяснява предварителната подготовка на нефта ; посочва физичните и химичните методи за нефтопреработване.
3. Обяснява същността на физичната преработка на нефта.
4. Разчита и обяснява технологичната схема на атмосферно-вакуумна дестилация на нефта и прави характеристика на нефтопродуктите.
5. Посочва и обяснява основни предприемачески стратегии.
6. Задача

1.   Нефтът е единственото течно изкопаемо гориво. Представлява сложна смес от въглеводороди- алкани, алкени, арени и полиядрени съединения, които образуват емулсия с водата, в която са разтворени минерални соли . В нефта се съдържат и малки или незначителни количества разнообразни азотни, кислородосъдържащи и серни съединения.
Нефтът или петролът представлява гъста, плътна, със специфичен мирис запалима течност с жълт до към черен цвят. По-лек е от водата,с температура на кипене обикновено над 100 0С и температура на замръзване от –20 до +20 0С .
Понастоящем той е най-важният енергиен източник и най-важната стратегическа суровина за химическата промишленост. От него чрез преработка се получават течни горива , въглеводороди и други ценни органични продукти, които се използват в органичния синтез.
   Днес общоприета е теорията за органичния произход на нефта,според която източниците за неговото образуване са растителни и животински остатъци,претърпели с времето дълбоко редукционни промени при съдействието на анаеробни микроорганизми и при каталитично действие на алумосиликатите.

2. Предварителната подготовка на нефта се състои в отстраняването на механичните примеси, отделяне на съпътстващите газове, разрушаване на емулсията за отделяне на водата с разтворените в нея соли и стабилизация. Отделянето на газовете се провежда при понижено налягане, в резултат на което се намалява разтворимостта им и се благоприятства тяхната десорбция.
Механичните примеси се отстраняват чрез утаяване.
Емулгираната в нефта вода заедно с разтворените в нея соли днес се отделя едновременно в непрекъснато действащи съоръжения- електродехидратори, които представляват вертикални и хоризонтални цилиндрични съдове с катод и анод,
между които се създава електрическо поле с високо напрежение ( 25- 30 kV). При попадане на нефтената емулсия в междуелектродното пространство полярните водни молекули се деформират, разкъсват еластичната нефтена обвивка и се сливат в по-големи капки, които падат на дъното на обезводнителя.
Стабилизирането на нефта се свежда до отделянето на пропанбутановата фракция,която се използва самостоятелно като сгъстен газ за битови и други нужди.Провежда се в същите инсталации, в които се дестилира нефтът, като се работи при по-мек режим.
След предварителната подготовка нефтът се подлага на първична и вторична преработка.Процесите на разделяне на нефта на фракции, при които се получават полупродукти или продукти в количества, съответсрващи на съдържанието им в нефта се отнасят кън първичната преработка. Вторичната (деструктивната) преработка включва химични високотемпературни процеси и методи, в резултат на които става дълбоко изменение в строежа на въглеводородите от изходната суровина.

3. При физичната преработка на нефта става разделянето му на фракции чрез дестилация. Дестилацията е физичен процес, който се основава на разликата в температурата на кипене на компонентите от сместа.Прилагат се два вида дестилация :
проста , с постепенно еднократно и многократно изпарение на смесите;
сложна, наречена ректификация, с дефлегмация на парите, което води до по-добро разделяне на нефта.
При дестилацията не може да се постигне такова разделяне, т.к. при изпарението си нискокипящите компоненти увличат пари на висококипящите, които преминават в дестилата, а висококипящите задържат част от леките компоненти в остатъка.
Ректификацията се извършва във високи колони, наречени ректификационни, в които са разположени хоризонтални тарелки, свързани с преливни тръби. Тарелките са различен тип- звънчеви, ситови и др.

4. Понастоящем се прилагат две основни технологични схеми за дестилация на нефта-горивна и горивно-маслена.При първата се цели получаването на максимални добиви светли горива.Като остатък при нея се получава мазут,който се използва като котелно гориво или се подлага на химична преработка (крекинг).
   При горивно-маслената схема наред с горивата се получават и смазочни масла.Като остатък при нея се получава т.нар.гудрон,който може да се използва в пътното строителство или също да се подложи на крекинг.Изборът на технологична схема зависи преди всичко от състава на нефта, но са от значение и нуждите на стопанството.
При горивния вариант се използват инсталации за атмосферна дестилация, а при горивно-масления – инсталации за атмосферно-вакуумна дестилация. При втория вариант нефтът се нагрява първо в топлообменниците, за сметка на топлината от фракциите, след което постъпва в тръбна пещ 1. В тръбната пещ се нагрява до 350 0С и постъпва в ректификационната колона 2 , където става разделяне на горивните фракции по температурата им на кипене. Парите на бензина излизат от върха на колоната, охлаждат се в топлообменник- дефлегматор 3 и след кондензация се събира като готов продукт, а една част се връща като флегма за оросяване върха на колоната . От различни тарелки по височина на ректификационната колона се отделят фракции, които след кондензация дават светли продукти : лигроин, керосин, лек и тежък дизелов дестилат (газьол). Тежката фракция се отделя като мазут и се подава във втората тръбна пещ 4 , където се нагрява до 420 0С и парите постъпват във вакуум- ректификационна колона 5 , в която се продухва остра водна пара, за да се облекчи изпарението на леките компоненти и за намаляване температурата в долната част, което предпазва тежкия остатък от разлагане. От долната част на колоната изтича гудрон, който преминава през топообменник-утилизатор 6 и се използва като суровина за термичния крекинг, за коксуване, за вискозни масла и битуми. По височината на колоната се отделят различни маслени фракции, които се смесват и се получават различнивидове масла : вретенно, машинно, цилиндрово и др.

Целият материал: