2.2 Физические и химические методы переработки
Основным технологическим приёмом переработки нефти является её перегонка, благодаря которой из сырой нефти получается её дистилляты, перерабатываемые затем путем очистки на различные нефтепродукты: бензин, керосин, масла и т.д.
В зависимости от условий процесс перегонки нефти почти всегда сопровождается более или менее сильным её разложением, причем нередко такое разложение становится специальной задачей данного технологического процесса.
Таким образом, существуют методы перегонки нефти, которые протекают либо вовсе без разложения, либо с минимальным и неизбежным её разложением, к которым относятся случаи перегонки, называемые «прямой гонкой»: перегонка с водяным паром, перегонка в вакууме, ректификация. В отличие от атмосферной и вакуумной перегонки, при которой нефтепродукты получаются путем физического разделения нефти на соответствующие фракции, перегонка с разложением получила боде широкое применение в нефтяной промышленности. Основными процессами перегонки нефти с разложением, называемой термической переработкой нефти, являются: термический крекинг, пиролиз и коксование.
2.3. Подготовка нефти к переработке
Выходящая из скважин нефть сопровождается попутным газом, который должен быть отделен от нефти. Дегазация – осуществляется путём понижения давления и разделения в сепарирующих устройствах газовой и жидкой фаз. Выделяемый газ обычно проходит стадию селективной абсорбции. В качестве абсорбента используются масла. Происходит выделение углеводородов с малым числом углеродных атомов.
При добычи нефти постоянными компонентами, сопровождающими её, являются вода и механические примеси: соли, песок, глина. Иногда вода легко отделяется от нефти, в других случаях – образует с нефтью очень устойчивые эмульсии (см. стр. 27-35).
Нефти, получаемые в виде эмульсий, должны подвергаться специальной и довольно сложной обработке для отделения воды и механических примесей. Процесс деэмульгации заключается в разрушении эмульсий, в промышленности осуществляемый под действием деэмульгаторов, температуры и электрического тока. Возможно и совместное действие этих факторов.
2.4. Прямая перегонка нефти
Прямая перегонка нефти осуществляется в ректификационных колоннах (рис.1).
Рис. 1. Схема ректификационной колонны
1-печь; 2- ректификационная колонка; 3- холодильник; 4-теплообменники.
Нефть исходная проходит все 4 теплообменника. За счет тепла исходящих продуктов (бензин, керосин, и т.д.) нефть приобретает температуру 170˚С. В печи 1 нефть нагревается до температуры 300-350˚С. И в парожидкостном состоянии попадает в колонну 2, в которой пары поднимаются вверх; парообразная фаза обогащается легкокипящим компонентом, жидкая фаза стекает по тарелкам в низ колоны и обогащается высококипящим компонентом. Схема работы тарелки представлена ниже (рис. 2.).
Рис. 2. Схема колпачковой тарелки.
Корпус; 2 –колпачки; 3 -переливная труба; 4 -тарелка.
Легкокипящие компоненты бензина поднимаются вверх, охлаждаются в холодильнике 3, конденсируется, а часть возвращается вниз. Фракции углеводородов с соответствующими температурами кипения отводятся из колоны с определённых тарелок в виде бензина, лигроина, соляровой (дизельной) фракции. Из низа (куб) колонны производится отбор наиболее высокотемпературной углеводородной фракции – мазута.
Прямогонный бензин имеет ОЧ не более 70 (50-70).