Основы переработки нефти и газа

Переработка нефти является сложным процессом, в котором выделяют две основные стадии - первичную и вторичную.

Рис. Схема распределения нефти в рекреационной колонне

Первичную переработку нефти выполняют с целью разделения ее на отдельные группы углеводородов или фракций, основанных на разности температур испарения путем выпаривания из смеси компонента с более низкой температурой кипения. Полученные пары после их сбора и охлаждения конденсируются образовывая так называемый дистиллят.

Более полное разделение нефти на несколько фракций путем многоразового выпаривания и конденсации называют ректификацией и осуществляют в специальных колоннах. Нефть поступает в трубчатую печь (рис.), где нагревается до температуры 350—360°С. При этом значительная часть углеводородов испаряется и эти пары вместе с жидким тяжелым остатком поступают в ректификационную колонну. Температура в нижней части колонны поддерживается на уровне 350°С, а вверху она постепенно уменьшается до 100—180°С. Жидкая часть нефти с температурой кипения свыше 350°С образовывает фракцию мазута и остается в нижней части колонны. Пары нефти поднимаются вверх по колонне и с понижением температуры конденсируются в соответствующие углеводороды. Технологический процесс рассчитан таким образом, при котором в верхней части колонны конденсируются фракции бензина, ниже - керосина и еще ниже фракция дизельного топлива. Для подогревания колонны в нижнюю ее часть подается водяной пар. Высота ректификационных колонн может достигать нескольких десятков метров, диаметр - 2-4 м. Из отобранных фракций (дистиллятов) после их охлаждения, очистки и введения разных присадок получают товарные сорта бензинов, керосинов и дизельных топлив. Мазут может использоваться как сырье для получения смазочных масел, как исходный продукт для вторичной переработки и, при необходимости, как жидкое топливо. Смазочные масла выделяются из мазута в вакуумных ректификационных колонах при давлении 8-18 кПа. После вакуумной перегонки мазута получают различные смазочные масла и остаток, который называется гудроном. Гудрон используют для производства битумов.

Основными видами вторичной переработки нефти есть: крекинг (термический и катализаторный), который дает возможность получать дополнительное количество легких, главным образом бензиновых, фракций; риформинг, который улучшает антидетонационные свойства бензинов; пиролиз, который дает возможность получить ароматические углеводороды (бензол, толуол), этилен для нефтехимической промышленности.

Октановое число - это условный показатель, который характеризует антидетонационные свойства бензина, т.е. способность бензина сгорать в камере двигателя без взрыва. Чем выше октановое число, тем лучше антидетонационные свойства бензина, что очень важно для современных автомобильных двигателей с высокой степенью сжатия бензиновых паров в камере сгорания.