2 Краткая характеристика нефтяных углеводородных систем

Рассмотрим основные свойства нефтяных углеводородных систем. На современном этапе технического развития нефть и продукты ее переработки являются источником основных видов жидкого топлива: бензина, керосина, реактивного, дизельного и котельного. Из нефти вырабатывают смазочные и специальные масла, нефтяной пек, кокс, различного назначения битумы, консистентные (пластичные) смазки, нефтехимическое сырье - индивидуальные алканы (парафиновые углеводороды), алкены (олефины) и арены (ароматические углеводороды), жидкий и твердый парафин. Из нефтехимического сырья, в свою очередь, производят ряд важнейших продуктов для различных областей промышленности, сельского хозяйства, медицины и быта: пластические массы; синтетические волокна, каучуки и смолы; текстильно-вспомогательные вещества; моющие средства; растворители; белково-витаминные концентраты; различные присадки к топливам, маслам и полимерам; технический углерод.

Переработка нефти на НПЗ осуществляется с помощью следующих основных технологических процессов.

1. Физические процессы:

- первичная переработка (обессоливание и обезвоживание, атмосферная и атмосферно-вакуумная перегонка нефти на установках АВТ, сольвентная деасфальтизация, вторичная перегонка бензинов, дизельных и масляных фракций);

- депарафинизация кристаллизацией (адсорбционная и карбамидная); - производство парафинов и масел (деасфальтизация, депарафинизация, селективная очистка, адсорбционная и гидрогенизациоиная очистка).

2. Химические процессы:

- термические (пиролиз, термический крекинг, висбрекинг, замедленное коксование, получение пеков);

- гидрогенизационные термические с применением водорода (гидропиролиз, гидрокрекинг, гидровисбрекинг, гидросольвентный крекинг);

- гидрогенизационные каталитические (гидрокрекинг, гидрокаталитический риформинг, гидроизомеризация, гидродепарафинизация, гидродеароматизация );

- каталитические по переработке углеводородных фракций (каталитический крекинг, алкилирование, полимеризация, изомеризация и др.).

3. В отдельную группу следует выделить процессы производства разнообразных битумов и битумполимеров, кокса и пеков различного назначения, а также элементной серы, водорода. Кроме того, получают ряд ценных полупродуктов и продуктов, имеющих самостоятельное значение: сжиженные газы, бензиновая и керосиногазойлевая фракции, направляемые на пиролиз; индивидуальные алканы, вырабатываемые на газофракционирующих установках предельных газов; пропан-пропиленовая, бутан-бутиленовая и пента-амиленовая фракции, получаемые с газофракционирующих установок; ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы);

В зависимости от ассортимента получаемой продукции, качества перерабатываемой нефти, особенностей технологии и региональной структуры нефтеперерабатывающие заводы делят на топливные, топливно-масляные, заводы с нефтехимическими производствами. Важнейшей характеристикой работы НПЗ является величина отбора светлых нефтепродуктов и глубина переработки нефти. Величину отбора светлых (С) определяют по формуле:

С = (Б + К + Д + А + ЖП + СГ + Р)/Н, (1.1)

где Б, К, Д, А, ЖП, СГ, Р - количества получаемых на НПЗ соответственно бензинов (автомобильных и авиационных), керосинов, дизельных топлив, ароматических углеводородов, жидких парафинов, сжиженных газов, растворителей, тыс. т/год; Н - мощность, тыс. т/год.

Глубину переработки нефти (Г) рассчитывают по формуле:

Г = (НП -ТМ - П)/Н, (1.2)

где НП, ТМ - количества вырабатываемых на НПЗ товарных нефтепродуктов (без топочного мазута) и топочного мазута соответственно; П - безвозвратные потери, тыс. т/год; И - мощность НПЗ, тыс. т/год.

Продукты переработки нефти используются также в качестве сырья для разнообразных производств нефтехимического синтеза. На крупных предприятиях нефтехимические производства сооружаются в составе НПЗ.

Товарные балансы типовых нефтеперерабатывающих заводов с различными схемами переработки нефти приведены в табл. 1.8.

Таблица 1.8