Главная | Обратная связь

Методи переробки нафти: СЛАЙД

1. Фізичний– пряма гонка нафти – являє собою процес розщеплення нафти як складної рідини при t⁰ = 350⁰ С і тиску на окремі складові (фракції). В результаті одержують основні продукти: бензин, керосин, мазут, дизельне пальне, мастила;

побічні продукти: газоподібні вуглеводні;

залишковий продукт – нафтовий кокс. Кокс використовують у чорній металургії для заміни вугільного коксу.

Мазут поставляють або на ТЕС, або на вторинну перегонку, внаслідок якої отримують парафін, вазелін, нафтові бітуми, гудрон.

Головні недоліки цього процесу: низький вихід бензину (не більше 20 %) і недостатня чистота фракцій. З метою отримання більш чистих фракцій перегонку іноді роблять декілька разів. Такий спосіб отримання нафтопродуктів називають ректифікацією. Вперше пристрій для перегонки нафти було зроблено у 1823 р.

2. Хімічні методи:

Крекінг-процес – найбільш розповсюджений метод, являє собою хіміко-термічний процес розщеплення молекул важких вуглеводнів, внаслідок чого утворюється суміш речовин меншої молекулярної маси. Головне завдання крекінг-процесу – одержання бензину високої якості (вищої, ніж при прямій гонці нафти).

Термічний крекінг відбувається при t⁰ = 470-550⁰ С та тиску 60 атм.Головною сировиною є мазут. Вихід бензину – 65 – 70 %.

Каталітичний крекінг проводять при участі каталізаторів при t⁰ = 470-500⁰ С та атмосферному тиску. Головна сировина – газова і газойлева фракції нафти. Одержують авіаційний бензин (вихід – до 80 %).

Побічні продукти крекінг-процесу – газоподібні вуглеводні.

Залишкові продукти – кокс та ін.

Піроліз – розкладання складних органічних сполук на більш прості речовини при високій температурі (понад 700⁰ С), звичайному атмосферному тиску без доступу повітря. Переробляють нафтові гази, бензин і керосин для одержання вуглеводнів для хімії органічного синтезу. Основними продуктами є газоподібні вуглеводні (етилен, ацетилен) і ароматичні (бензол, толуол та ін.). З них потім одержують спирти, синтетичний каучук, пластмаси, поліетилен, високооктанове паливо та ін. продукти.

Риформінг-процес – застосовується для покращення якості бензину – підвищує його октанове число.

Схема одержання:

бензол ізопропілбензол високооктанове паливо

Шляхом риформінг-процесу одержують також цінні вуглеводні, в першу чергу ароматичні (з бензольним ядром), толуоли, ксилоли, феноли. З них потім одержують цінні і складні за структурою і технологічною схемою виробництва продукти: ліки, барвники, смоли, лаки, волокна, парфуми тощо.

В цілому всі продукти переробки нафти поділяють на 2 групи:

- продукти, готові до споживання – паливно-мастильні матеріали (моторне, реактивне, котельне паливо; мастила);

- сировина для подальшої переробки на підприємствах хімічної промисловості (розчинники, нафтові кислоти, бензол, толуол, ксилол, парафін, вазелін, бітуми).

Попутний газ, який добувається з нафтою, відрізняється від природного наявністю в ньому, крім метану – етану, пропану, бутану, що робить його надзвичайно цінною сировиною і для хімічної промисловості, і цінним видом палива. Попутні гази переробляють на газобензинових і газопереробних заводах на окремі фракції, які потім відправляють споживачу (транспортують у цистернах).

Подальший розвиток суспільства багато в чому залежить від нафти, оскільки вона є незамінною сировиною для синтезу і для виробництва пального. Чим глибша переробка нафти, тим більше корисних продуктів можна добути з неї. На жаль, ще й сьогодні до 87 % видобутих нафтопродуктів у світі спалюється і лише 13 % використовується для хімічної переробки. Людство давно усвідомило, що нафта – надто цінна хімічна сировина, щоб спалювати її у вигляді пального. До того ж ресурси цієї копалини на планеті швидко скорочуються. У зв’язку з цим постає питання про заміну нафти як джерела енергії і сировини.

Принципово ця проблема може бути розв’язана за рахунок використання вугілля, запаси якого у природі значно більші, ніж запаси нафти. У вугіллі міститься вільний вуглець, який можна перетворити на різні речовини хімічним способом. Однак таке перетворення потребує значних матеріальних витрат, отже продукт, добутий з вугілля, буде дорожчим, ніж добутий з нафти.

Відпрацьовані родовища іноді використовуються як сховища нафти, закачуючи через свердловини нафту, видобуту в інших родовищах і навіть в інших країнах. Так використовують відпрацьовані родовища у США. Завозять нафту з інших країн і зберігають її на майбутнє.

Виробництво газу

Природний газ – найбільш висококалорійний вид палива, тому є дуже цінним енергоресурсом. 98 % газу складає метан, тому газ також є цінним ресурсом для органічної хімії.

Для розтину пласта пробурюють свердловину, через яку завдяки значному тиску газ виходить на поверхню. Якщо на газовому полі є декілька родовищ газу, то всі вони зв’язуються газозбірним кільцем. Газ з усіх свердловин поступає на головну компресорну станцію. Тут з нього виділяють воду, сірководень та інші домішки.

Очищений газ під великим тиском (50 – 55 атм.) направляється в магістральний газопровід. На підході до великого міста газопровід звичайно розгалужується на 2 півкільця з метою більш зручної подачі газу споживачам та підтримання рівномірного тиску. Перед подачею в міський газопровід природний газ проходить через спеціальну установку, де йому надають специфічний запах і постачають споживачу.

При t⁰ = -160⁰ С і тиску 19 атм. горючий газ переходить у рідкий стан. Цінною хімічною речовиною є газ-конденсат – рідина, що складається з бензину, газу і легких мастил.

Споживання природного газу нерівномірне, тому для стабільного забезпечення споживачів велике значення має створення газосховищ. В якості газосховищ використовують природні і штучні газосховища.

Внаслідок високої економічності природного газу при його передачі (транспортуванні) на далекі відстані в районах споживання він є більш вигідним, ніж місцеве паливо.

Перспективнимидля експлуатації можуть виявитися газогідратні поклади в придонному мулистому грунті глибоководних районів океану. Газогідрати – це сполуки вуглеводневих газів з водою, знаходяться у дуже стиснутому і переохолодженому стані (тверді гази). Загальні запаси твердих горючих газів на дні океану в сотні раз перевищують розвідані запаси вугілля, нафти і газу разом.

Японія почала видобуток газогідратів. Почали дослідження США. Ресурси переохолодженого метану в США можуть забезпечити енергетику країни на 2 тис. років.