Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lektsii_po_Ekonomiki_energoresursov.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
2.43 Mб
Скачать

9.. Классификация процессов переработки нефти

Технологические процессы переработки нефти принято подразделять на две основные группы: физические и химические.

Физическими (массообменными) процессами переработки нефть подвергается разделению на составляющие компоненты, а также достигается извлечение из фракций нефти нефтяных остатков газоконденсатов, газов и нежелательных компонентов без химических превращений. Физические процессы по типу массообмена можно подразделить на следующие типы: гравитационные, ректификационные, экстракционные, адсорбционные и абсорбционные.

В химических процессах переработка нефтяного сырья осу­ществляется путем химических превращений с получением новых продуктов, не содержащихся в исходном сырье. Химические процессы, применяемые на современных заводах по переработке нефти, по способу активации химических реакций подразделяются на термические и каталитические.

Термические процессы по типу протекающих химических реак­ций можно подразделить на: термодеструктивные (термический крекинг, висбрекинг, коксование, пиролиз) и термоокислительные (производство битума, газификация кокса и углей).

В термодеструктивных процессах протекают преимущественно реакции распада (крекинга) молекул сырья на низкомолекулярные соединения или наоборот реакции конденсации с образованием высокомолекулярных продуктов.

Первоочередным процессом переработки нефти после электрообессоливающей установки (ЭЛОУ) является атмосферная перегонка. В процессе атмосферной перегонки отбираются наиболее ценные топливные фрак­ции (бензиновые, керосиновые, реактивного и дизель­ного топлив) и мазут.

Топливные фракции атмосферной перегонки далее подвер­гаются гидроочистке. Бензиновые фракции направляются на каталитический риформинг для повы­шения их качества и придания им требуемых потребительских свойств.

Мазут широко используется в качестве энергетического топлива и как ценное сырье для последующей глубокой перера­ботки. Из мазута путем перегонки на вакуумных установках получают или широкую фракцию вакуумного газойля в температурных границах 350 -500°С, являющегося сырьем для последующей переработки на установках каталитического крекинга или узкие дистиллятные масляные фракции.

7.2. Первичная переработка нефти

Нефть - это сложная смесь большого количества взаимно растворимых углеводородов, имеющих различные температуры начала кипения.

Первичная переработка начинается с процесса перегонки. С повышением температуры из нефти последовательно удаляются углеводороды, выкипающие в заданном интервале температур. Группа углеводородов, выкипающая в определенном интервале температур, называется фракцией, а сам процесс разделения на фракции – перегонкой нефти.

Перегонка (дистилляция) - это процесс физического разделения нефти и газов на фракции (компоненты), различающиеся друг от дру­га и от исходной смеси по температурным пределам (или температу­ре) кипения (рисунок 63).

Р исунок 63 - Установка для фракционной дистилляции

1 - термометр; 2 - дефлегматор; 3 - холодильник; 4 - алонж;

5 - приемник; 6 - колба; 7- капилляры; 8 –нагреватель

Существует понятие «кривая разгонки нефти». Если в лабораторных условиях сырую нефть постепенно нагревать в сосуде, то первые признаки кипения появятся при температуре приблизительно 60 - 65°С. Охлажденные каким либо образом пары кипящей нефти образуют конденсат или погон светлого цвета и составят некую объемную долю в процентах от объема исходного продукта. По истечению определенного времени кипение нефти прекратится. Что бы вновь заставить ее кипеть температуру необходимо поднять до 220-230 °С. Сконденсированные пары так же образуют жидкую фазу, но уже более темного оттенка, чем предыдущая. Через определенный промежуток времени нефть вновь прекратит кипение. Следующая граница начала кипения нефти находится в промежутке 400-480 °С. Если полученные данные температуры начала и окончания кипения нефти и объемные доли конденсата (% ) нанести на систему координат в виде графика, то получим функцию зависимости объема выкипевшей нефти и температуры кипения называемую «кривая разгонки нефти»

На протяжении 19 века целью перегонки в основном был керосин, количество которого зависело от качества нефти, технологии ее перегонки. Основные характеристики керосина – плотность 0,79 – 0,85 т/м3, температурный интервал кипения 170 - 320 °С.

В 1891 году инженеры Шухов и Гаврилов изобрели способ получения легких углеводородов расщеплением тяжелых углеводородов при высоком давлении и температуре. Процесс получил название крекинга. В 1926 году была создана первая крекинговая установка.

Простейшими технологическими процессами первичной перегонки нефти являются кубовый периодический и кубовый батарейный заимствованные по аналогии из кустарных промыслов смолокурения (добычи из древесной смолы, дегтя, скипидара) применявшихся на Руси еще в 12 – 13 веке.

Первая нефтеперегонная кубовая установка периодического действия состояла из железного сосуда, вмещавшего до 40 ведер сырой нефти. В крышку емкости была вмонтирована труба для отбора паров кипящей нефти, которая охлаждалась водой. Пары нефти, проходя через выходную трубу, охлаждались и конденсировались. Конденсат светлого цвета отбирался в отдельную емкость, когда жидкость становилась более густой и маслянистой, а ее цвет становился более темным, процесс перегонки прекращали. Полученный дистиллят (погон) назывался в старину «фотоген» и являлся аналогом современного керосина. По окончании перегонки в емкости оставался густой остаток (мазут), который в те времена не имел практического применения и являлся отходом производственного цикла.

Температура начала отбора полезного продукта и температура кипения, при которой заканчивали цикл перегонки, определялись приближенно по его органолептическим признакам.

С увеличением числа полезных продуктов, получаемых в процессе перегонки из сырой нефти стали применять кубовые батареи, где каждый куб предназначался для извлечения отдельной, определенной заданной температурным интервалом фракции. Далее с целью увеличения объема, производительности и качества конечных продуктов перегонки технологический процесс сделали непрерывным.

С целью экономии топлива на нагрев исходного сырья был применен принцип регенерации тепловой энергии, при этом отбираемое при конденсации тепло использовалось для предварительного нагрева исходного продукта. Кубовая батарея непрерывной перегонки с регенерацией позволила на этом этапе развития нефтеперегонного дела значительно увеличить производительность относительно куба периодического действия.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]