Din momentul primirii la uleiul de rafinărie și a produselor petroliere primite de la acesta, se trec următoarele etape principale:
1. Pregătirea uleiului pentru prelucrare.
2. Prelucrarea primară a uleiului.
3. Prelucrarea secundară a petrolului.
4. Curățarea produselor petroliere.
O diagramă care prezintă relația acestor etape este prezentată în Fig. 4.1.1.
Prepararea uleiului pentru prelucrare constă în deshidratarea suplimentară și desalinizarea acestuia. Nevoia de instruire suplimentară se datorează faptului că, pentru a asigura o performanță ridicată a rafinăriilor de țiței, acestea au nevoie
Fig. 4.1.1. Fluxuri tehnologice ale rafinăriilor moderne (scheme simplificate): I - tratare cu ulei
la prelucrare; II - distilarea primară a petrolului; III - prelucrarea secundară a petrolului; IV - Curățenie
produse petroliere
Capitolul 4. Prelucrarea petrolului, a gazelor și a hidrocarburilor 173
Conținutul de apă și săruri este ajustat la valorile cerute de unitățile electro-desalting (ELOU) în modul următor. Uleiul prin mai multe fluxuri este pompat prin încălzitoare prin intermediul pompelor, unde este încălzit de aburul uzat. După aceasta, în flux este adăugat un demulsificator și uleiul intră în tancurile de sedimentare, unde apa este separată de el. Se adaugă apă alcalină pentru a spăla sărurile din ulei. Cantitatea principală este apoi separată în electrohidratorul de primă etapă. Deflația finală a uleiului se efectuează în electro-dehidratorul celei de-a doua etape.
Rafinarea rafinării începe cu distilarea sa (rafinarea primară a uleiului). Uleiul este un amestec complex al unui număr mare de hidrocarburi solubile reciproc, având temperaturi de fierbere diferite. În timpul distilării, creșterea temperaturii, hidrocarburile sunt eliberate din ulei, cu fierbere la diferite intervale de temperatură.
Pentru a obține aceste fracțiuni, se folosește un procedeu numit rectificare și se realizează într-o coloană de distilare. Coloana de distilare este un aparat vertical cilindric-qi 20. înălțimea de 30 m și un diametru de 2. 4 m. În interiorul-Ness a coloanei este împărțit în compartimente separate ale unui număr mare de unități orizontale în care există găuri pentru trecatorii Denia vapori de ulei prin el. Fluidul se deplasează prin conexiunile de drenaj.
Înainte de pomparea în coloana de distilare, uleiul este încălzit într-un cuptor tubular la o temperatură de 350 ° C. In acest hidrogeni de carbon ușoare, benzină, kerosen și motorină fracțiunile trec în stare de vapori și o fază lichidă, cu un punct de fierbere peste 350 ° C, este un ulei combustibil.
După ce acest amestec este introdus în coloana de distilare, țițeiul curge în jos, iar hidrocarburile în starea de vapori cresc în sus. În plus, perechile de hidrocarburi, care se evaporează din combustibilul încălzit la fundul coloanei la 350 ° C, se ridică în sus.
Urcând în sus, vaporii de hidrocarburi care intră în contact cu lichidul (irigarea) furnizat de mai sus sunt răciți treptat. Prin urmare, temperatura lor în partea superioară a coloanei devine egală cu
174 Partea I. Bazele afacerilor cu petrol și gaze
Pe măsură ce vaporii de ulei se răcesc, condensatorii hidrocarburi corespund. Procesul tehnologic este proiectat astfel încât, în porțiunea superioară a coloanei condensează fracțiune de benzină sub - petrol lampant, chiar mai mici - fracția de combustibil diesel. Fumurile necondensate sunt trimise la fracționarea gazului, unde sunt distribuite gaze uscate (metan, etan), propan, butan și fracțiunea de benzină.
Distilarea uleiului în vederea obținerii acestor fracții (conform variantei de combustibil) se efectuează pe instalații tubulare atmosferice (AT). Unitate tubulară atmosferică și în vid (VDU) sunt utilizate pentru uleiul de prelucrare mai avansată cu kro me-unitate de vid exterior, unde combustibilul lichid este izolat dintr-un ulei-fracții (distilate), motorină în vid, lăsând un reziduu de gudron.
Metodele de rafinare secundară a petrolului sunt împărțite în două grupe - termice și catalitice.
Metodele termice includ cracarea termică, cocsificarea și piroliza.
Cracarea termică este procesul de descompunere a hidrocarburilor moleculare înalte la cele mai ușoare, la o temperatură de 470,540 ° C și o presiune de 4,6 MPa. Materia primă pentru cracarea termică este mazărea și alte reziduuri de ulei greu. La temperaturi ridicate și la presiune, moleculele cu lanț lung de împărțire a materiei prime. Produsele de reacție sunt separate pentru a produce componente combustibile, gaz și reziduuri cracate.
Cocsificarea este o formă de cracare termică, efectuată la o temperatură de 450, 550 ° C și o presiune de 0,1. 0,6 MPa. În același timp, se fabrică gaze, benzină, fracțiuni de petrol de kerosen și cocs.
Piroliza - o cracare termică, realizat la tempera-rotund 750. 900 ° C și la o presiune apropiată de presiunea atmosferică, în scopul de a materiilor prime semi-cheniya pentru industria petrochimică. Materia primă pentru pi-Roliz sunt hidrocarburile ușoare conținute în gazele, distilarea primară benzo-HN, parafine cracarea termică, fracțiune de petrol cu kerosen gaz. Produsele de reacție sunt separate prin tratarea hidrocarburilor nesaturate individuale (etilenă, propilenă, etc.). Din reziduul lichid, numit rășina de piroliză, se pot extrage hidrocarburi aromatice.
Metodele catalitice includ cracarea catalitică, reformarea.
Cracarea catalitică este procesul de descompunere a hidrocarburilor moleculare înalte la temperaturi de 450, 500 ° C și presiune
Capitolul 4. Rafinarea petrolului, a gazelor și a hidrocarburilor 175
0,2 MPa în prezența catalizatorilor - substanțe care accelerează reacția de cracare și permit efectuarea acesteia la presiuni mai mici decât la cracarea termică.
Ca catalizatori se folosesc în principal aluminosilicați și zeoliți.
Materia primă pentru cracarea catalitică este un gaz de gaz în vid, precum și produse de cracare termică și cocsificare a mazutului și a gudronului. Produsele obținute sunt gaz, benzină, cocs, uleiuri de motorină ușoare și grele.
Reformarea este un proces catalitic de prelucrare a fracțiunilor de benzină cu cifră octanică scăzută, efectuat la o temperatură de aproximativ 500 ° C și o presiune de 2,4 MPa. Ca urmare a transformărilor structurale, numărul octanic de hidrocarburi în compoziția catalizatorului este în mod considerabil crescut. Acest catalizator este principalul component octanic ridicat al benzinei comerciale cu motor. În plus, hidrocarburile aromatice (benzen, toluen, etilbenzen, xilen) pot fi izolate din cocatalizator.
Procesele de hidrogenare sunt procesele de procesare a fracțiunilor petroliere în prezența hidrogenului introdus în sistem din exterior. Procesele de hidrogenare au loc în prezența catalizatorilor la o temperatură de 260,430 ° C și o presiune de 2,3 MPa.
Utilizarea proceselor de hidrogenare permite aprofundarea rafinării, oferind o creștere a producției lumina rafinate-ucts și îndepărta impuritățile nedorite de sulf, oxigen, azot (hidrotratare din).
Fracțiile (distilate), obținute în timpul rafinării primare și secundare a petrolului, conțin diferite impurități în compoziția lor. Compoziția și concentrația impurităților conținute în distilate depind de tipul materiilor prime utilizate, de procesul utilizat pentru prelucrarea acestora, de regimul tehnologic al instalației. Pentru îndepărtarea impurităților nocive, distilatele sunt curățate.
Următoarele procedee sunt utilizate pentru purificarea produselor petroliere ușoare:
1) curățare alcalină (leșiere);
2) curățarea pe bază de acid;
Purificarea alcalină este tratarea fracțiunilor de benzină, kerosen și motorină cu soluții apoase de cianură caustică sau de calciu. În același timp, benzina îndepărtează hidrogenul sulfurat,
176 Partea I. Bazele afacerilor cu petrol și gaze
mercaptani, kerosen și motorină - acizi naftenici.
Acid-alcalin purificare este utilizat pentru a elimina hidrocarburi nelimitative și aromatice din rășini, precum și rășini. Aceasta constă în prelucrarea mai întâi a produsului cu acid sulfuric și apoi neutralizarea acestuia cu o soluție apoasă de alcalii.
Deparafinarea se utilizează pentru a reduce temperatura exfiltrațiilor de combustibili diesel și constă în tratarea distilatului cu o soluție carbamidică. În timpul reacției, hidrocarburile de parafină formează un compus cu carbamidă, care mai întâi se separă de produs și apoi se descompune în parafină și uree după încălzire.
Hidro-tratarea este utilizată pentru a îndepărta compușii de sulf din benzină, kerosen și fracțiuni diesel. Pentru aceasta, hidrogenul este introdus în sistem la o temperatură de 350,430 ° C și o presiune de 3,7 MPa în prezența unui catalizator. El înlocuiește sulful sub formă de hidrogen sulfurat.
Hidro-tratarea este, de asemenea, utilizată pentru a purifica produsele de origine secundară din compuși nesaturați.
Inhibarea se utilizează pentru a suprima reacțiile de oxidare și polimerizare a hidrocarburilor nesaturate în benzinele de cracare termică prin introducerea unor aditivi speciali.
Pentru purificarea uleiurilor lubrifiante se utilizează următoarele procedee:
1) curățare selectivă cu solvenți;
5) curățare alcalină.
Solvenții selectivi sunt substanțe care au capacitatea de a extrage la o anumită temperatură din produsul petrolier numai anumite componente specifice, fără a dizolva alte componente și a nu se dizolva în ele.
Curățarea se efectuează în coloane de extracție, care sunt fie goale în interior, fie cu duze sau plăci de diferite tipuri.
Solvenții utilizați pentru purificarea uleiurilor :. furfu fer, fenol, propan, acetonă, benzen, toluen, etc. Cu ajutorul uleiurilor lor îndepărtate rășini, asfaltene, aromatice și hidrocarburi parafinice solide.
Ca rezultat al purificării selective se formează două faze: componente utile ale uleiului (rafinat) și impurități nedorite (extract).
Deparafinarea este supusă unor rafinate selective de purificare, obținute din ulei parafinic și care conțin hidrocarburi solide-
Capitolul 4. Rafinarea petrolului, gazului și hidrocarburilor 177
generații. Dacă acest lucru nu se face, atunci când temperatura scade, uleiurile își pierd mobilitatea și devin nepotrivite pentru operare.
Deparafinarea se efectuează prin filtrare după răcirea preliminară a produsului diluat cu un solvent.
Scopul procesului de hidrotratare este îmbunătățirea culorii și stabilității mașinilor, creșterea proprietăților lor de viscozitate-temperatură, reducerea sensibilității la cocs și a conținutului de sulf. Esența acestui proces este efectul hidrogenului asupra fracțiunii de ulei în prezența unui catalizator la o temperatură care determină descompunerea sulfului și a altor compuși.
Deasfatarea jumătății corpului se face în scopul curățării lor din substanțe asfaltice-rășinoase. Pentru separarea jumătății de gudron în de-asfalțat (fracțiune de ulei) și asfalt, se utilizează extracția cu hidrocarburi ușoare (de exemplu, propan lichefiat).
Curățarea alcalină este utilizată pentru a îndepărta acizii naftenici, mercaptanii din uleiuri și, de asemenea, pentru a neutraliza acidul sulfuric și produsele sale de reacție cu hidrocarburile care rămân după deasfaltare.