Нафтопереробка

Не всі басили сиру нафту, але всі знайомі з такими нафтопродуктами, які бензин, керосин, вазелін, мазут. Ці продукти видобувають в разі переробки нафти.

Нафтопереробка – сукупність технологічних прийомів, які застосовуються для отримання товарних продуктів з сирої нафти.

Первинна переробка нафти – заклечається в її перегонці. Практично вся сира нафта після попереднього очищення піддається перегонці на фракції, фракційна перегонка заснована на різниці в температурі кипіння окремих фракцій вуглеводнів, близьких за фізичними властивостями. Така перегонка дозволяє розділити нафту на фракції за температурами їхнього кипіння. Процес перегонки проводиться в ректифікаційних колонах.

Під час перегонки зміни хімічних властивостей продуктів не відбувається, вони розділяються лише за фізичними властивостями.

При перегонці отримують світлі нафтопродукти – бензин, лігроїн, керосин, газойль – солярове масло, а в залишку – темну фракцію – мазут. Його піддають подальшій перегонці (під зменшеним тиском) і виділяють змащувальні мастила – машинне масло, циліндрове та ін., а також отримують вазелін та парафін. Залишок мазуту після перегонки називається гудроном.

Заповнимо таблицю:

Фракція	Кількість атомів Карбону в молекулі	Галузь використання
Гази	1-4	паливо
Бензин	5-11	авіаційне й автомобільне пальне
Лігроїн	8-14	пальне для дизельних двигунів, а також розчинник у лакофарбовій промисловості
Керосин	12-18	пальне для реактивних і тракторних двигунів
Газойль (солярове масло)	>18	дизельне та котельне паливо
Мазут	залишок перегонки	крім переробки на мастила і бензин, використовують як котельне рідке пальне. Після подальшої перегонки утворюється вазелін, парафін. Залишок мазуту після відгонки називається гудроном.

Бензин у великих кількостях використовують як авіаційне й автомобільне пальне.

Лігроїн служить пальним для дизельних двигунів, а також роз­чинником у лакофарбовій промисловості. Велику кількість його переробляють на бензин.

Керосин застосовують як пальне для реактивних і тракторних двигу­нів, а також для побутових потреб.

Солярове масло використовують як моторне пальне, а мастила — для змащення механізмів.

Вазелін використовують у медицині.

Парафін застосовують для одержання вищих карбонових кислот, для просочення деревини у виробництві сірників і олівців, для виго­товлення свічок, гуталіну і т. д.

Гудрон — нелетка темна маса, після часткового окислення його застосовують для одержання асфальту.

Мазут, крім переробки на мастила і бензин, використовують як котельне рідке пальне.

Мастила, які виділяються під час перегонки мазуту, називають мінеральними (нафтовими) маслами на відміну від синтетичних масел, які одержують штучно (хоча всі масла є сумішами органічних сполук).

При вторинній переробці нафти відбувається зміна структури вуглеводнів, які входять до її складу. В основі цих методів лежать процеси перетворення вуглеводнів, що складають нафту чи нафтопродукт, під впливом нагрівання до температур 400-700 °С и вище і при різному тиску, у результаті чого одержують газоподібні, рідкі і тверді продукти.

Серед цих методів найбільше значення має крекінг (розщеплення) вуглеводнів нафти з метою підвищення виходу бензину та риформінг.

Розрізняють:

термічний крекінг – проводиться при нагріванні вихідної сировини (мазуту) та ін. при 450-550 ^оС та тиску.

При цьому відбувається розщеплення вуглеводнів на речовини з меншою кількістю атомів карбону в ланцюзі:

С₁₆Н₃₄ → С₈Н₁₈ + С₈Н₁₆

С₄Н₁₀ → С₂Н₆ + С₂Н₄

Таким чином отримують головним чином автомобільний бензин.

каталітичний крекінг – проводиться в присутності каталізаторів, що дозволяє знизити температуру реакції та отримати бензин вищого ґатунку (авіаційний). При цьому відбувається не тільки розщеплення вуглеводнів, а і ізомеризація – вихід продуктів з більшою кількістю відгалужень, що, як ми вже казали, підвищує якість бензину.

Риформінг– ароматизація вуглеводнів – тобто перетворення алканів та циклоалканів в ароматичні.

При нагріванні важких фракцій нафтопродуктів в присутності каталізаторів отримуються 6-8 членні ароматичні вуглеводні.

С₆Н₁₂ → С₆Н₆ + 3Н₂

УМОВИ ЗБЕРІГАННЯ І ТРАНСПОРТУВАННЯ РІДКОГО ПАЛИВА

Рідке паливо відвантажується споживачам партіями, які супроводжуються єдиним документом (паспортом) про якість. У документі зазначається: найменування підприємства-постачальника, вид нафтопродукту, марка, номер партії і транспортної одиниці, а також показники якості даної продукції, нормо­вані встановленим стандартом, і результати випробування даного нафтопродукту. Рідке паливо перевозять усіма видами транспорту: трубопровідним, річковим, залізничним, автомобільним і, в особли­вих випадках, повітряним. На ємностях ставлять попереджувальні написи: «Вогненебезпечно», «Етиловий бензин» – для світлих на­фтопродуктів і «Отрута» – для отрутних нафтопродуктів.

Приймання рідкого палива здійснюється за масою чи зважу­ванням за об'ємом і щільністю.

Для зберігання палива використовують металеві чи залізобе­тонні резервуари. Заповнення резервуару повинно бути максима­льним для зменшення витрат на випар. Заправлення повинно здійснюватись тільки закритим способом (через шланг).

Бензин, мазут та інші рідкі палива є вибухонебезпечними, легкозаймистими пальними рідинами, їхні пари отруйні для лю­дини. Тому в місцях їхнього зберігання потрібно суворе дотри­мання правил безпеки. До роботи з рідким паливом допускаються тільки особи, що пройшли інструктаж з техніки безпеки.

ЗАСТОСУВАННЯ

Нафта – один з найважливіших джерел енергії.

При крекінг процесах утворюються гази, які містять головним чином насичені та ненасичені вуглеводні, тому широко використовуються як сировина в хімічній промисловості.

Продукти переробки нафти широко використовуються в промисловості – паливо, мастила, джерело вуглеводневої сировини для отримання пластмас, синтетичних волокон, канчуків, спиртів, кислот, СМС, вибухових речовин та ін.