Prelucrarea uleiului se efectuează prin metode fizice și chimice: distilarea fizică - directă; cracare termică chimică; cracare catalitică; hidrocracare; reformare catalitică; piroliză. Vom analiza separat aceste metode de rafinare a petrolului.
Rafinarea uleiurilor prin distilare directă
Uleiurile conțin hidrocarburi cu un număr diferit de atomi în moleculă (de la 2 la 17). O astfel de varietate de hidrocarburi conduce la faptul că uleiul nu are niciun punct de fierbere constant și când se încălzește la temperaturi înalte. Din cele mai multe uleiuri, cu o încălzire ușoară până la 30 ... 40 ° C, hidrocarburile mai ușoare încep să se evapore și se fierbe. Cu o încălzire suplimentară la temperaturi mai ridicate, hidrocarburile tot mai grele sunt de fierbere din ulei. Aceste vapori pot fi deviate și răcite (condensate) și o parte izolată a uleiului (fracțiunea de ulei) care fierbe în anumite intervale de temperatură. Și acest lucru va ajuta la prelucrarea uleiului!
Știți că petrolul a fost folosit de omenire pentru mai mult de 6.000 de ani?
Procesul de separare a hidrocarburilor petroliere de temperaturile de fierbere se numește distilare directă. La instalațiile moderne, procesul de distilare directă a petrolului se realizează în instalații continue. Uleiul sub presiune este pompat în cuptorul tubular, unde este încălzit la 330 ... 350 ° C. Uleiul cald, împreună cu vaporii, intră în partea de mijloc a coloanei de distilare, unde, datorită reducerii presiunii, se evaporă în plus și hidrocarburile evaporate sunt separate de partea lichidă a motorinei. Vaporii de hidrocarburi se urc în coloană, iar reziduul lichid curge în jos. În coloana de distilare, pe calea vaporilor, se plasează plăcile pe care parte a vaporilor de hidrocarburi se condensează. Concentrațiile de hidrocarburi mai grele pe primele plăci, plămânii au timp să urce în coloană, în timp ce cele mai amestecate cu gazele trec întreaga coloană, fără a condensa și sunt descărcate deasupra coloanelor sub formă de vapori. Astfel, hidrocarburile sunt împărțite în fracții în funcție de temperatura de fierbere.
Fracțiunile de benzină ușoară (distilate) de ulei sunt prelevate din partea superioară a coloanei și din plăcile superioare. Astfel de fracțiuni cu interval de fierbere de la 30 la 180 ... 205 ° C, după curățare, fac parte integrantă din multe benzine comerciale cu motor. În continuare este selectat un distilat de kerosen, care, după purificare, este folosit drept combustibil pentru motoarele cu jet de aer. Chiar mai scăzută este distilatul de motorină, care după purificare este folosit drept carburant pentru motoare diesel.
Deci, produceți ulei
Uleiul de combustibil rămas după distilarea directă a uleiului, în funcție de compoziția sa, este utilizat direct drept combustibil (ulei de încălzire) sau ca materie primă pentru unitățile de cracare sau este împărțit suplimentar în fracțiuni de ulei într-o coloană de distilare în vid. În ultimul caz, combustibilul este din nou încălzit într-un cuptor tubular la 420 ... 430 ° C și alimentat într-o coloană de distilare care funcționează sub vid (presiune reziduală 50 ... 100 mm Hg). Punctul de fierbere al hidrocarburilor scade odată cu scăderea presiunii, ceea ce permite hidrocarburilor grele conținute în păcură să se evapore fără descompunere. În distilarea în vid a păcurii, în partea de sus a coloanei este selectat un distilat solar, care servește drept materie primă pentru cracarea catalitică. Sub fracțiunile de ulei sunt selectate:
Toate aceste fracții după o purificare adecvată sunt utilizate pentru prepararea uleiurilor comerciale. Din partea de jos a coloanei, se ia o parte ne-evaporată de mazut - jumătate de staniu sau gudron. Din aceste reziduuri, prin curățarea profundă, cu viscozitate ridicată, așa-numitele. uleiuri reziduale.
De mult timp, distilarea directă a petrolului a fost singura modalitate de rafinare a petrolului, dar cu creșterea cererii de benzină, eficiența acestuia (20 ... 25% din producția de benzină) nu era suficientă. În 1875 Sa propus procesul de descompunere a hidrocarburilor grele de ulei la temperaturi ridicate. În industrie, acest proces a fost numit cracare. ceea ce înseamnă despicare, despicare.
Cracare termică
Compoziția benzinelor auto include hidrocarburi cu 4 ... 12 atomi de carbon, 12 ... 25 - dis. combustibil, 25 ... 70 - ulei. În concordanță cu creșterea numărului de atomi, crește masa moleculară. Prelucrarea țițeiului împarte moleculele grele în cele mai ușoare și le transformă în hidrocarburi ușor fierbinți, formând fracțiuni de benzină, kerosen și motorină.
În 1900, Rusia a produs mai mult de jumătate din producția mondială de petrol.
Cracarea termică este împărțită în fază de vapori și în fază lichidă:
- cracarea în fază de vapori - uleiul este încălzit la 520 ... 550 ° C la o presiune de 2 ... 6 atm. Acum nu este utilizat din cauza productivității scăzute și a conținutului ridicat (40%) de hidrocarburi nesaturate în produsul final, care sunt ușor oxidate și formează rășini;
- cracare în fază lichidă - temperatura de încălzire a uleiului de 480 ... 500 ° C la o presiune de 20 ... 50 atm. Productivitatea este în creștere, cantitatea (25 ... 30%) a hidrocarburilor nesaturate scade. Fracțiile de benzină de cracare termică sunt utilizate ca o componentă a benzinelor comerciale cu motor. Combustibilii de cracare termică sunt caracterizați printr-o stabilitate chimică scăzută, care este îmbunătățită prin introducerea unor aditivi antioxidanți speciali în combustibil. Randamentul benzinei este de 70% - din petrol, 30% - din păcură.
Cracare catalitică
Prelucrarea uleiului prin cracare catalitică este un proces tehnologic mai perfect. În cazul cracării catalitice, moleculele de hidrocarburi grele de ulei sunt împărțite la o temperatură de 430 ... 530 ° C la o presiune apropiată de presiunea atmosferică în prezența catalizatorilor. Catalizatorul direcționează procesul și promovează izomerizarea hidrocarburilor finale și conversia de la nesaturați la cei limitați. Benzina de cracare catalitică are rezistență mare la detonare și stabilitate chimică. Randamentul benzinei la 78% din ulei și calitatea este mult mai mare decât în cazul cracării termice. Aluminosilicații care conțin oxizi de Si și Al, catalizatori care conțin oxizi de cupru, mangan, Co, Ni și un catalizator de platină sunt utilizați ca catalizatori.
hidrocracare
Rafinarea petrolului prin hidrocracare este un fel de fisurare catalitică. Procesul de descompunere a materiilor prime grele se produce în prezența hidrogenului la o temperatură de 420 ... 500 ° C și o presiune de 200 atm. Procesul are loc într-un reactor special, cu adaos de catalizatori (oxizi de W, Mo, Pt). Ca rezultat al hidrocracării, se obține un combustibil pentru motoarele turbojet.
Reformarea catalitică
Rafinarea uleiului prin reformare catalitică constă în aromatizarea fracțiilor de benzină ca urmare a conversiei catalitice a hidrocarburilor naftenice și parafinice în hidrocarburi aromatice. Pe lângă aromatizare, moleculele de hidrocarburi parafinice pot fi supuse izomerizării, cele mai grele hidrocarburi pot fi împărțite în cele mai mici.
Uleiul are cel mai mare impact asupra prețului combustibilului
Prelucrarea petrolului prin piroliză este descompunerea termică a hidrocarburilor petroliere în aparate speciale sau generatoare de gaz la o temperatură de 650 ° C Se utilizează pentru producerea de hidrocarburi aromatice și gaze. Ca materie primă, pot fi utilizate atât uleiuri, cât și combustibil, dar cel mai mare randament al hidrocarburilor aromatice este observat în cazul pirolizei fracțiilor de ulei ușor. Randament: 50% gaz, 45% rășină, 5% negru de fum. Din rășină, hidrocarburile aromatice sunt produse prin rectificare.
Navigare după înregistrări