1.5. 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 гидрогенизационная 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.).

37

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 газо-фракционирующих установках предельных газов; пропан-пропиленовая, бутан-бутиленовая и пентан-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; Н - 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. 1.11.

38

Таблица 1.11

Товарный баланс типовых НПЗ по вариантам переработки нефти

Наименование Топливно-масляный вариант Топливный вариант
Глубокая переработка Неглубокая переработка
Выход в % на сырую нефть:      
Автомобильный бензин 15,25 22,65 15,19
Керосин гидроочищенный 9,72 9,72 9,72
Дизельное топливо зимнее 15,46 25,35 21,26
Бензол 7,06 7,06 -
  0,57 0,57 0,57
Толуол 0,58 0,58 0,58
Сольвент 0,14 0,14 0,14
Сжиженные газы, в том числе: 1,58 2,56 1,58
пропан 0,66 0,80 0,66
изобутан 0,49 0,60 0,49
н-бутан 0,43 0,42 0,43
Пропан-пропиленовая фракция - 0,60 -
Пропан и бутан-пентаны алкилирования - 0,14 -
Изопентан для нефтехимии 0,40 0,60 0,40
Парафин жидкий 0,41 0,41 -
Кокс нефтяной - 2,40 -
Битумы дорожные и строительные 5,76 5,76 5,76
Сырье для производства технического углерода - 0,95 -
Котельное топливо 40,08 15,59 37,33
Смазочные масла - - 3,86
Парафины твердые и церезин -   0,88
Сера элементная 0,14 0,63 0,14
Топливный газ 2,05 3,10 2,19
Диоксид углерода - 1,80 -
Отходы и потери 0,80 1,88 0,90

39

Создаются также различные малотоннажные производства по выпуску специальных продуктов, например углеродных, и присадок к маслам и топливам. Малые НПЗ часто сооружаются при нефтепромысловых предприятиях и работают по топливному варианту. В развитых промышленных странах показатель глубины переработки нефти существенно различается. В Канаде и США степень глубокой переработки нефти достигает 86-90% главным образом за счет каталитических, гидрокаталитических процессов переработки, а также коксования высококипящих фракций. На НПЗ России средняя глубина переработки нефти изменяется от 60 до 75%.

Расход нефти на нефтехимию в различных странах изменяется от 2 до 10%. Полагают, что к середине XXI века развитие новых источников энергии и освоение термоядерного синтеза приведут к тому, что вся нефть будет направляться на нужды нефтехимии.

Вопросы:

  • Глубина переработки нефти. Влияние глубины переработки на состояние окружающей среды.
  • Перечислите основные процессы нефтепереработки.
  • Приведите классификацию химических и физических процессов переработки.
  • Основные варианты переработки нефти. Их общность и различие.
  • Какие варианты переработки нефти (топливные или масляные) более опасны для окружающей среды?

40



Купить BlueTooth гарнитуру

Яндекс цитирования Rambler's Top100
Tikva.Ru © 2006. All Rights Reserved