التقنيات الحديثة لتكرير النفط. تعتبر تقنيات تكرير النفط نموذجية لتكرير النفط الحديث. منتجات تكرير النفط والنفايات

الزيت هو معدن وهو سائل زيتي غير قابل للذوبان في الماء ويمكن أن يكون عديم اللون أو بني داكن تقريبًا. تعتمد خصائص وطرق تكرير النفط على نسبة المواد الهيدروكربونية الغالبة في تركيبته، والتي تختلف باختلاف المجالات.

وهكذا، في رواسب سوسنينسكي (سيبيريا)، تحتل الألكانات (مجموعة البارافين) حصة قدرها 52 في المائة، والألكانات الحلقية - حوالي 36٪، والهيدروكربونات العطرية - 12 في المائة. وعلى سبيل المثال، في حقل روماشكينسكوي (تتارستان)، تكون حصة الألكانات والكربونات العطرية أعلى - 55 و18 في المائة، على التوالي، في حين تبلغ حصة الألكانات الحلقية 25 في المائة. بالإضافة إلى الهيدروكربونات، قد تشمل هذه المواد الخام مركبات الكبريت والنيتروجين والشوائب المعدنية وما إلى ذلك.

تم "تكرير" النفط لأول مرة في عام 1745 في روسيا

لا يتم استخدام هذا المورد الطبيعي في شكله الخام. للحصول على منتجات ذات قيمة فنية (المذيبات ووقود المحركات ومكونات الإنتاج الكيميائي)، تتم معالجة النفط باستخدام الطرق الأولية أو الثانوية. جرت محاولات لتحويل هذه المادة الخام إلى منتصف القرن الثامن عشر، عندما تم استخدام "زيت الزينة"، وهو خليط من الزيت النباتي والبترول المكرر، في المصابيح، بالإضافة إلى الشموع والمشاعل التي يستخدمها السكان. لعدد من الكنائس.

خيارات تنقية الزيت

في كثير من الأحيان لا يتم تضمين التكرير مباشرة في عمليات تكرير النفط. وهذه بالأحرى مرحلة أولية، وقد تتكون من:

التكرير الكيميائي، عندما يتعرض النفط للزيت وحمض الكبريتيك المركز. هذا يزيل الهيدروكربونات العطرية وغير المشبعة.

تنظيف الامتزاز. هنا، يمكن إزالة القطران والأحماض من المنتجات البترولية عن طريق معالجتها بالهواء الساخن أو عن طريق تمرير الزيت من خلال مادة ماصة.

التنقية التحفيزية - هدرجة خفيفة لإزالة مركبات النيتروجين والكبريت.

التنظيف الفيزيائي والكيميائي. في هذه الحالة، يتم إطلاق المكونات الزائدة بشكل انتقائي باستخدام المذيبات. على سبيل المثال، يتم استخدام الفينول المذيب القطبي لإزالة مركبات النيتروجين والكبريت، والمذيبات غير القطبية - البيوتان والبروبان - تطلق القطران والهيدروكربونات العطرية وما إلى ذلك.

لا يوجد تغيرات كيميائية...

لا يتضمن تكرير النفط من خلال العمليات الأولية تحولات كيميائية للمواد الأولية. هنا يتم تقسيم المعدن ببساطة إلى المكونات المكونة له. تم اختراع أول جهاز لتقطير الزيت عام 1823م الإمبراطورية الروسية. خمن الأخوان دوبينين وضع الغلاية في فرن ساخن، حيث يمر الأنبوب عبر البرميل الماء الباردفي حاوية فارغة. في غلاية الفرن، يتم تسخين الزيت، ويمر عبر "الثلاجة" ويستقر.

الطرق الحديثة لتحضير المواد الخام

اليوم، في مصافي النفط، تبدأ تكنولوجيا تكرير النفط بتنقية إضافية، يتم خلالها تجفيف المنتج باستخدام أجهزة ELOU (وحدات تحلية كهربائية)، خالية من الشوائب الميكانيكية والكربوهيدرات الخفيفة (C1 - C4). ومن ثم يمكن إرسال المواد الخام للتقطير الجوي أو التقطير الفراغي. في الحالة الأولى معدات المصنعيذكرنا مبدأ التشغيل بما تم استخدامه في عام 1823.

فقط مصنع تكرير النفط نفسه يبدو مختلفًا. تمتلك الشركة أفران بحجم البيوت بدون نوافذ، مصنوعة من أفضل أنواع الطوب الحراري. يوجد بداخلها عدة كيلومترات من الأنابيب التي يتحرك فيها الزيت بسرعة عالية (مترين في الثانية) ويتم تسخينه إلى 300-325 درجة مئوية بلهب من فوهة كبيرة (في درجات حرارة أعلى تتحلل الهيدروكربونات ببساطة). يتم الآن استبدال أنابيب تكثيف وتبريد الأبخرة بأعمدة التقطير (يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 40 مترًا)، حيث يتم فصل الأبخرة وتكثيفها، ويتم بناء مدن بأكملها من خزانات مختلفة لاستقبال المنتجات الناتجة.

ما هو التوازن المادي؟

يعطي تكرير النفط في روسيا أرصدة مادية مختلفة أثناء التقطير الجوي للمواد الخام من رواسب أو أخرى. وهذا يعني أن الناتج يمكن أن يكون بنسب مختلفة لأجزاء مختلفة - البنزين والكيروسين والديزل وزيت الوقود والغاز المصاحب.

على سبيل المثال، بالنسبة لنفط غرب سيبيريا، يبلغ إنتاج الغاز وخسائره 1% على التوالي، وتحتل أجزاء البنزين (المنطلق عند درجات حرارة تتراوح من حوالي 62 إلى 180 درجة مئوية) حصة تبلغ حوالي 19%، والكيروسين - حوالي 9.5%، وجزء الديزل - 19 % زيت الوقود - ما يقرب من 50 بالمائة (يتم إطلاقه عند درجات حرارة من 240 إلى 350 درجة). تخضع المواد الناتجة دائمًا تقريبًا إلى معالجة إضافية، نظرًا لأنها لا تلبي المتطلبات التشغيلية لنفس محركات الماكينة.

الإنتاج مع نفايات أقل

يعتمد تكرير الزيت الفراغي على مبدأ غليان المواد عند درجة حرارة منخفضة عند انخفاض الضغط. على سبيل المثال، تغلي بعض الهيدروكربونات في النفط عند درجة حرارة 450 درجة مئوية فقط (الضغط الجوي)، ولكن يمكن جعلها تغلي عند درجة حرارة 325 درجة مئوية إذا انخفض الضغط. تتم المعالجة الفراغية للمواد الخام في المبخرات الفراغية الدوارة، مما يزيد من سرعة التقطير ويجعل من الممكن الحصول على السيريسين والبارافينات والوقود والزيوت من زيت الوقود، ثم استخدام المخلفات الثقيلة (القطران) لإنتاج البيتومين. ينتج عن التقطير الفراغي، مقارنة بالمعالجة الجوية، نفايات أقل.

تتيح لنا إعادة التدوير الحصول على بنزين عالي الجودة

تم اختراع العملية الثانوية لتكرير النفط من أجل الحصول على المزيد من وقود المحركات من نفس المادة الخام عن طريق التأثير على جزيئات الهيدروكربونات البترولية، التي تكتسب صيغ أكثر ملاءمة للأكسدة. تتضمن إعادة التدوير أنواعًا مختلفة مما يسمى "التكسير"، بما في ذلك خيارات التكسير الهيدروجيني والحراري والتحفيزي. تم اختراع هذه العملية أيضًا في روسيا في عام 1891 على يد المهندس ف. شوخوف. وهو ينطوي على تحلل الهيدروكربونات إلى أشكال تحتوي على عدد أقل من ذرات الكربون لكل جزيء.

معالجة النفط والغاز عند 600 درجة مئوية

مبدأ تشغيل محطات التكسير هو تقريبًا نفس مبدأ تشغيل المنشآت الضغط الجويإنتاج الفراغ. ولكن هنا تتم معالجة المواد الخام، والتي غالبًا ما يتم تمثيلها بزيت الوقود، عند درجات حرارة تقترب من 600 درجة مئوية. وتحت هذا التأثير، تنقسم الهيدروكربونات التي تشكل كتلة زيت الوقود إلى كتل أصغر، والتي تشكل الكتلة. نفس الكيروسين أو البنزين. يعتمد التكسير الحراري على المعالجة بدرجة حرارة عالية وينتج البنزين به عدد كبيرالشوائب الحفازة - أيضًا عند المعالجة الحرارية، ولكن مع إضافة المحفزات (على سبيل المثال، غبار الطين الخاص)، مما يسمح لك بالحصول على المزيد من البنزين عالي الجودة.

التكسير الهيدروجيني: الأنواع الرئيسية

قد يشمل إنتاج النفط وتكريره اليوم أنواع مختلفةالتكسير الهيدروجيني، وهو عبارة عن مزيج من عمليات المعالجة الهيدروجينية، وتقسيم جزيئات الهيدروكربون الكبيرة إلى جزيئات أصغر وتشبع الهيدروكربونات غير المشبعة بالهيدروجين. يمكن أن يكون التكسير الهيدروجيني خفيفًا (ضغط 5 ميجا باسكال، ودرجة حرارة حوالي 400 درجة مئوية، ويتم استخدام مفاعل واحد، ويتم الحصول بشكل أساسي على وقود الديزل ومواد التكسير الحفزي) وصعبًا (ضغط 10 ميجا باسكال، ودرجة حرارة حوالي 400 درجة مئوية، والعديد من المفاعلات، والديزل والبنزين والكيروسين). يتم الحصول على الفصائل). يتيح التكسير الهيدروجيني التحفيزي إنتاج عدد من الزيوت ذات معاملات اللزوجة العالية ومحتوى منخفض من الهيدروكربونات العطرية والكبريتية.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لإعادة تدوير النفط استخدام العمليات التكنولوجية التالية:

كسر اللزوجة. في هذه الحالة، عند درجات حرارة تصل إلى 500 درجة مئوية وضغوط تتراوح من نصف إلى ثلاثة ميجا باسكال، يتم الحصول على الأسفلتين الثانوي والغازات الهيدروكربونية والبنزين من المادة الخام عن طريق تقسيم البارافينات والنفثين.

فحم الكوك من بقايا النفط الثقيل هو المعالجة العميقةالنفط، عندما تتم معالجة المادة الخام عند درجات حرارة تقترب من 500 درجة مئوية تحت ضغط 0.65 ميجاباسكال للحصول على مكونات زيت الغاز وفحم الكوك. تبلغ خطوات العملية ذروتها في "كعكة فحم الكوك"، مسبوقة (بترتيب عكسي) بالتكثيف، والتكثيف المتعدد، والنكهة، والتدوير، وإزالة الهيدروجين، والتكسير. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا تجفيف المنتج وتكلسه.

الإصلاح. هذه الطريقةتم اختراع معالجة المنتجات البترولية في روسيا عام 1911 على يد المهندس ن. زيلينسكي. اليوم، يتم استخدام الإصلاح الحفاز للحصول على الهيدروكربونات العطرية والبنزين عالية الجودة، بالإضافة إلى الغاز المحتوي على الهيدروجين من أجزاء النفتا والبنزين، للمعالجة اللاحقة في التكسير الهيدروجيني.

الأيزوميرة. تتضمن معالجة النفط والغاز في هذه الحالة الحصول عليها مركب كيميائيالأيزومر بسبب التغيرات في الهيكل الكربوني للمادة. وبالتالي، يتم عزل المكونات عالية الأوكتان من مكونات الزيت منخفضة الأوكتان لإنتاج البنزين التجاري.

الألكلة. تعتمد هذه العملية على دمج بدائل الألكيل في الجزيء الخطة العضوية. وبهذه الطريقة، يتم الحصول على مكونات البنزين عالي الأوكتان من الغازات الهيدروكربونية غير المشبعة.

السعي للمعايير الأوروبية

يتم باستمرار تحسين تكنولوجيا معالجة النفط والغاز في المصافي. وهكذا، في المؤسسات المحلية، كانت هناك زيادة في كفاءة معالجة المواد الخام من حيث المعلمات: عمق المعالجة، وزيادة اختيار المنتجات البترولية الخفيفة، والحد من الخسائر التي لا رجعة فيها، وما إلى ذلك. خطط المصنع لعشرات العشرينات من القرن العشرين - القرن الأول يتضمن زيادة إضافية في عمق المعالجة (ما يصل إلى 88 بالمائة)، وتحسين جودة المنتجات المصنعة وفقًا للمعايير الأوروبية، وتقليل التأثير التكنولوجي على البيئة.

جوهر إنتاج تكرير النفط
يمكن تقسيم عملية تكرير النفط إلى ثلاث مراحل رئيسية:
1. فصل المادة الخام البترولية إلى أجزاء تختلف في درجات حرارة الغليان (المعالجة الأولية);
2. معالجة الأجزاء المتحصل عليها بالتحولات الكيميائية للهيدروكربونات التي تحتويها وإنتاج مكونات المنتجات البترولية التجارية (إعادة التدوير);
3. خلط المكونات مع إضافة مواد مضافة مختلفة إذا لزم الأمر للحصول على منتجات بترولية تجارية ذات مؤشرات جودة محددة (إنتاج السلع).
تشمل منتجات المصفاة وقود المحركات والغلايات والغازات المسالة وأنواع مختلفة من المواد الخام لإنتاج البتروكيماويات وأيضًا، اعتمادًا على المخطط التكنولوجي للمؤسسة، زيوت التشحيم والزيوت الهيدروليكية وغيرها من الزيوت والقار وفحم الكوك والبارافينات. واستنادا إلى مجموعة العمليات التكنولوجية، يمكن للمصفاة إنتاج من 5 إلى أكثر من 40 نوعا من المنتجات البترولية التجارية.
تكرير النفط هو إنتاج مستمر، فترة الإنتاج بين إصلاحات كبيرةوفي المصانع الحديثة تصل المدة إلى 3 سنوات. الوحدة الوظيفية للمصفاة هي التكنولوجية تثبيت- منشأة إنتاج بها مجموعة من المعدات التي تسمح بتنفيذ الدورة الكاملة لعملية تكنولوجية معينة.
تصف هذه المادة بإيجاز العمليات التكنولوجية الرئيسية لإنتاج الوقود - إنتاج وقود المحركات والغلايات، وكذلك فحم الكوك.

تسليم واستلام النفط
في روسيا، يتم توريد الكميات الرئيسية من النفط الخام الموردة للمعالجة إلى المصافي من جمعيات الإنتاج عبر خطوط أنابيب النفط الرئيسية. يتم توفير كميات صغيرة من النفط ومكثفات الغاز عن طريق السكك الحديدية. في البلدان المستوردة للنفط التي تتمتع بإمكانية الوصول إلى البحر، تتم الإمدادات إلى مصافي الموانئ عن طريق النقل المائي.
يتم توريد المواد الخام الواردة إلى المصنع إلى الحاويات المناسبة قاعدة السلع(الشكل 1)، متصلة بواسطة خطوط الأنابيب بجميع وحدات المعالجة في المصفاة. يتم تحديد كمية الزيت المستلمة وفقًا لبيانات قياس الأجهزة، أو عن طريق القياسات في خزانات المواد الخام.

تحضير النفط للتكرير (التحلية الكهربائية)
يحتوي النفط الخام على أملاح شديدة التآكل المعدات التكنولوجية. لإزالتها، يتم خلط الزيت القادم من خزانات المواد الخام مع الماء الذي يتم فيه إذابة الأملاح وتزويدها إلى ELOU - محطة تحلية الكهرباء(الشكل 2). تتم عملية التحلية في المجففات الكهربائية- أجهزة أسطوانية مثبتة بداخلها أقطاب كهربائية. تحت تأثير تيار الجهد العالي (25 كيلو فولت أو أكثر)، يتم تدمير خليط الماء والزيت (المستحلب)، ويتجمع الماء في الجزء السفلي من الجهاز ويتم ضخه. لتدمير المستحلب بشكل أكثر فعالية، يتم إدخال مواد خاصة في المواد الخام - مزيلات الاستحلاب. درجة حرارة العملية - 100-120 درجة مئوية.

تكرير النفط الأولي
يتم توفير الزيت المحلى من ELOU إلى وحدة التقطير بالفراغ الجوي، والتي يتم تحديدها في المصافي الروسية بالاختصار AVT - أنبوب فراغ الغلاف الجوي. يرجع هذا الاسم إلى حقيقة أن تسخين المادة الخام قبل تقسيمها إلى أجزاء يتم في ملفات أفران الأنبوب(الشكل 6) بسبب حرارة احتراق الوقود وحرارة غازات المداخن.
ينقسم AVT إلى كتلتين - التقطير الجوي والفراغي.

1. التقطير الجوي
التقطير الجوي (الشكل 3.4) مخصص للاختيار أجزاء الزيت الخفيف- البنزين والكيروسين والديزل، يصل غليانه إلى 360 درجة مئوية، ويصل إنتاجه المحتمل إلى 45-60% من الزيت. ما تبقى من التقطير الجوي هو زيت الوقود.
تتكون العملية من فصل الزيت المسخن في الفرن إلى أجزاء منفصلة عمود التقطير- جهاز عمودي أسطواني يوجد بداخله أجهزة الاتصال (لوحات)، حيث يتحرك البخار إلى أعلى ويتحرك السائل إلى أسفل. يتم استخدام أعمدة التقطير بأحجام وتكوينات مختلفة في جميع منشآت تكرير النفط تقريبًا؛ ويتراوح عدد الصواني فيها من 20 إلى 60. ويتم توفير مصدر الحرارة الجزء السفليالأعمدة وإزالة الحرارة من أعلى العمود، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة في الجهاز تدريجياً من الأسفل إلى الأعلى. ونتيجة لذلك تتم إزالة جزء البنزين من أعلى العمود على شكل بخار، ويتم تكثيف أبخرة أجزاء الكيروسين والديزل في الأجزاء المقابلة من العمود وإزالتها، ويبقى زيت الوقود سائلاً ويتم ضخه للخروج من أسفل العمود.

2. التقطير الفراغي
التقطير الفراغي (الشكل 3،5،6) مخصص للاختيار من زيت الوقود نواتج التقطير النفطيةفي مصافي زيت الوقود أو جزء الزيت الواسع (زيت الغاز الفراغي)في مصفاة الوقود. ما تبقى من التقطير الفراغي هو القطران.
ترجع الحاجة إلى اختيار أجزاء الزيت تحت التفريغ إلى حقيقة أنه عند درجات حرارة أعلى من 380 درجة مئوية يبدأ التحلل الحراري للهيدروكربونات (تكسير)ودرجة غليان زيت الغاز الفراغي هي 520 درجة مئوية أو أكثر. ولذلك، يتم التقطير عند الضغط المتبقي من 40-60 ملم زئبق. الفن الذي يسمح لك بالتقليل درجة الحرارة القصوىفي الجهاز حتى 360-380 درجة مئوية.
يتم إنشاء الفراغ في العمود باستخدام المعدات المناسبة؛ الأجهزة الرئيسية هي البخار أو السائل القاذفات(الشكل 7).

3. التثبيت والتقطير الثانوي للبنزين
يحتوي جزء البنزين الذي يتم الحصول عليه في وحدة الغلاف الجوي على غازات (بشكل رئيسي البروبان والبيوتان) بكميات تتجاوز متطلبات الجودة ولا يمكن استخدامها كمكون من مكونات بنزين المحركات أو كبنزين تجاري مباشر. بالإضافة إلى ذلك، فإن عمليات تكرير النفط التي تهدف إلى زيادة رقم الأوكتان للبنزين وإنتاج الهيدروكربونات العطرية تستخدم أجزاء ضيقة من البنزين كمواد خام. وهذا ما يفسر إدراج هذه العملية في المخطط التكنولوجي لتكرير النفط (الشكل 4)، حيث يتم تقطير الغازات المسالة من جزء البنزين، ويتم تقطيرها إلى 2-5 أجزاء ضيقة على عدد مناسب من الأعمدة.

يتم تبريد منتجات تكرير النفط الأولية مبادلات حرارية، حيث يتم نقل الحرارة إلى المواد الخام الباردة الموردة للمعالجة، والتي يتم من خلالها توفير وقود العملية ثلاجات الماء والهواءويتم إخراجها من الإنتاج. ويتم استخدام نظام مماثل للتبادل الحراري في وحدات التكرير الأخرى.

غالبًا ما يتم دمج محطات المعالجة الأولية الحديثة ويمكن أن تشمل العمليات المذكورة أعلاه في تكوينات مختلفة. وتتراوح الطاقة الاستيعابية لهذه المنشآت من 3 إلى 6 ملايين طن من النفط الخام سنوياً.
ويجري بناء العديد من وحدات المعالجة الأولية في المصانع لتجنب الإغلاق الكامل للمصنع عند إخراج إحدى الوحدات للإصلاح.

المنتجات البترولية الأولية

اسم	نطاقات الغليان (مُجَمَّع)	أين يتم اختياره؟	أين يتم استخدامه؟ (حسب الأولوية)
استقرار الارتجاع	البروبان، البيوتان، الأيزوبيوتان	كتلة الاستقرار	تجزئة الغاز، المنتجات التجارية، وقود العمليات
البنزين المستقيم الثابت (النفثا)		التقطير الثانوي للبنزين	خلط البنزين، المنتجات التجارية
البنزين الخفيف المستقر		كتلة الاستقرار	الأيزومرة، مزج البنزين، المنتجات التجارية
البنزين		التقطير الثانوي للبنزين	إنتاج الهيدروكربونات العطرية المقابلة
التولوين		التقطير الثانوي للبنزين
زيلين		التقطير الثانوي للبنزين
المواد الخام الإصلاحية الحفزية		التقطير الثانوي للبنزين	الإصلاح التحفيزي
بنزين ثقيل		التقطير الثانوي للبنزين	خلط الكيروسين ووقود الديزل الشتوي والإصلاح الحفاز
مكون الكيروسين		التقطير الجوي	خلط وقود الكيروسين والديزل
ديزل		التقطير الجوي	المعالجة الهيدروجينية، خلط وقود الديزل وزيوت الوقود
		التقطير الجوي (البقايا)	التقطير الفراغي، التكسير الهيدروجيني، خلط زيت الوقود
فراغ زيت الغاز		التقطير الفراغي	التكسير الحفزي، التكسير الهيدروجيني، المنتجات التجارية، خلط زيوت الوقود.
		التقطير الفراغي (البقايا)	فحم الكوك، التكسير الهيدروجيني، خلط زيت الوقود.

*) - ن.ك. - بداية الغليان
**) - ك.ك. - نهاية الغليان

صور لمحطات المعالجة الأولية ذات التكوينات المختلفة


الشكل 5. وحدة التقطير الفراغي بسعة 1.5 مليون طن سنويًا في مصفاة النفط التركمانية التي صممها Uhde.	أرز. 6. وحدة التقطير الفراغي بطاقة 1.6 مليون طن سنويا في مصفاة LUKOIL-PNOS. يوجد في المقدمة موقد أنبوبي (أصفر).	الشكل 7. معدات صنع الفراغ من جراهام. تظهر ثلاثة قاذفات تدخل فيها الأبخرة من أعلى العمود.

سيرجي برونين

إن جودة النفط المنتج هي العامل الرئيسي الذي يؤثر على سوق تكرير النفط.

لاحظ الخبراء ذلك السنوات الأخيرةويتحول اتجاه إنتاج النفط الخام لصالح استخراج منتج عالي اللزوجة (النفط الثقيل). وتنعكس هذه الحركة أيضًا في مصانع معالجة المواد الخام، مع حدوث تغييرات في هياكل الإنتاج والمعدات التكنولوجية.

تاريخ تكرير النفط

إن تشكل الذهب الأسود هو عملية تستغرق في الطبيعة ما يصل إلى 330-360 مليون سنة؛ ويمكن العثور على النفط الخام على أعماق تصل إلى عشرات الأمتار أو على أعماق كيلومترات. ويعود تاريخ الإنتاج في الاتحاد السوفييتي إلى عام 1847، عندما تم حفر أول بئر في باكو، مما جعل هذه المنطقة فيما بعد رائدة في إنتاج النفط الخام. تطور إنتاج النفط وتكريره حسب التواريخ التاريخية:

اقترح الكيميائي البولندي Łukasiewicz، الذي كان يعمل في مجال المستحضرات الصيدلانية، في عام 1853 استخدام الكيروسين كمصدر للضوء أثناء احتراقه. كما اكتشف عملية استخلاص الكيروسين من الزيت وصنع أول مصباح كيروسين. قام Łukasiewicz ببناء أول مصنع لتقطير الزيت في النمسا.

وشهد عام 1859 ظهور أولى الآبار في الولايات المتحدة، في ولاية بنسلفانيا، حيث تم حفرها لاستخراج المياه وانتهت في التكوينات الحاملة للنفط. وكانت قيمة هذا المنتج معروفة بالفعل؛ وكانت عملية استخلاص هذه المادة الخام أمرًا مهمًا.

القوقاز 1866 (حقل كوداكين)، إنتاج النفط، تنظيم أول منصة حفر.

ووفقا للإحصاءات، في نهاية القرن العشرين، بلغ إجمالي احتياطيات النفط ما يزيد قليلا عن تريليون برميل. البرميل هو وحدة من النفط تعادل 159 لترا. يتم قبول درجة زيت برنت كمعيار للجودة. كيف المزيد من الاختلافاتمن البرميل المرجعي، كلما كان النفط أرخص.

السوق الحديثة وآفاق تكرير النفط

الموارد الطبيعية دائماً ذات قيمة بالنسبة للدولة، لكن النفط هو المؤشر الرئيسي لثروة البلاد، ويتم بناء اقتصاد الدولة حوله. تعتبر روسيا دولة رائدة في إنتاج النفط الخام، وهي واحدة من أكبر ثلاث دول رائدة في إنتاج النفط. وبالإضافة إلى الاتحاد الروسي، فإن القادة هم المملكة العربية السعودية والولايات المتحدة. في المراكز الثلاثة الأولى هناك صراع مستمر على القيادة في تصنيف إنتاج النفط.

يتم إنتاج الهيدروكربون النشط في بلدان مثل:

الصين؛
العراق؛
إيران؛
كندا؛
الكويت؛
فنزويلا.

لا يعتمد تصنيف إنتاج النفط على حجم النفط المتوفر في البلاد. وفي الآونة الأخيرة، ومن أجل الحفاظ على تكلفة هذا المنتج، قامت دول أوبك، إلى جانب روسيا، بتعليق كمية المواد الخام المنتجة.

إنتاج النفط وتكرير النفط وشركات البتروكيماويات

عقدت شركة Vygon Consulting، وهي شركة تجري أبحاثًا استشارية في روسيا، حدثًا لدراسة وتحليل حالة صناعة النفط لعام 2016 وتطورها على المدى الطويل حتى عام 2018.

نتائج هذه الدراسة هي كما يلي:

وتم تسجيل انخفاض في أحجام تكرير النفط الخام في عام 2016، حيث بلغ حجم المنتجات المفقودة 3.5 مليون طن.

ومع استعادة تكلفة برميل النفط، سيشهد عام 2017 زيادة في أحجام التكرير بمقدار 2 مليون طن وبنهاية عام 2018 بمقدار 8 ملايين طن من المنتجات، وهو ما سيعيد 289 مليون طن من المنتجات النفطية الأصلية في عام 2014. يتم تحقيق النمو من خلال الإجراءات التالية: تحديث عمليات الإنتاج، وتحسين هيكل مؤسسة المصفاة، وزيادة الهوامش.

النمو في حجم معالجة المواد الخام ينمو بسبب الإجراءات الصحيحةمع قانون الضرائب للاتحاد الروسي، فيما يتعلق بالمصافي، مما جعل من الممكن الحفاظ على المراكز المالية الروسية شركات النفطفي السوق.

ويشير الخبراء إلى أن الصادرات الحديثة من المنتجات البترولية لها اتجاه اتجاهي، وهذا هو الشرق الأوسط (إيران)، أفريقيا.

تكرير النفط والمنتجات البتروكيماوية

تعد روسيا واحدة من رواد العالم في إنتاج المنتجات البترولية وتكرير النفط الخام. يوجد على أراضي الاتحاد الروسي أكثر من 50 شركة في مجال البتروكيماويات ومعالجة المواد الخام، وهي: RNA، وOmsk Oil Refinery، وLukoil-Norsi، وغيرها من الشركات. جميعهم على اتصال وثيق مع شركات التعدين: روسنفت، وغازبروم، ولوك أويل، وسورجوتنفتيجاز.

ويؤكد الخبراء أن صناعة الوقود ليست مؤسسة واحدة، بل هي مجموعة من العديد من الصناعات المترابطة. المصفاة عبارة عن مجمع يتم بمساعدة الخطوط التكنولوجية وورش العمل والوحدات إن وجدت خدمات الدعمتنتج الحجم المطلوب من المنتجات البترولية، كما تنتج المواد الخام للبتروكيماويات.

يقسم الخبراء شركات المعالجة إلى مجموعات:

اتجاه الوقود للمصفاة.

الملف البتروكيميائي والوقود للمصافي؛

اتجاه الوقود والنفط للمصفاة.

شركات الوقود والبتروكيماويات والنفط.

ثلاثة قطاعات رئيسية لتكرير النفط في الاتحاد الروسي:

شركات التكرير كبيرة، وهي 27 منشأة، وتقوم بمعالجة ما مجموعه 262 مليون طن من المواد الخام سنويا؛

شركات معالجة النفط والغاز، قطاع غازبروم، بإجمالي 8.4 مليون طن سنويًا؛

شركات التكرير الصغيرة، أكثر من 50 منشأة بإجمالي معالجة حوالي خمسة ملايين طن سنويًا.

نتيجة عمل المصافي في روسيا هو إنتاج المنتجات البترولية: زيت المحركات، البنزين بمختلف ماركاته، وقود الطائرات، الكيروسين، دافعوزيت الوقود والكسور الثقيلة الأخرى.

استراتيجية تطوير الصناعة هي توفير موثوق للمنتجات المصنعة للهياكل العامة والخاصة في الاتحاد الروسي.

تكرير النفط في كازاخستان

وقد تم بالفعل إنتاج أكثر من 28 مليون طن من النفط في كازاخستان في عام 2017، وهو ضعف أرقام العام الماضي لنفس الفترة الزمنية. تتميز الزيادة في أحجام الإنتاج بالقدرة على معالجة المواد الخام. وأشار كانات بوزومباييف، وزير الطاقة في الجمهورية، إلى أن زيادة الإنتاج أصبحت ممكنة بفضل إطلاق حقل كاشاجان الجديد.

وقد تأثر عامل النمو بالمصافي التي تم تحديثها في الوقت المناسب: شركة أتيراو للمعالجة، وشركة شيمكنت، وشركة بافلودار. أثناء تحديث الإنتاج، تم تركيب معدات جديدة وتم إنشاء عمليات تكنولوجية جديدة. وتتيح منتجات هذه المصافي تلبية احتياجات كازاخستان من المنتجات البترولية بشكل كامل. ورغم أن نتائج عام 2016 أظهرت اعتماد كازاخستان على إمدادات البنزين بنسبة 40% من احتياجاتها، إلا أنها في الأساس درجات عالية الأوكتان.

تكرير النفط في الولايات المتحدة الأمريكية

وبالنسبة للمتخصصين والخبراء فإن مؤشرات الاحتياطي النفطي في الولايات المتحدة هي مؤشر على تسعير هذا المنتج بين الطلب عليه في السوق والعرض الحالي. يتم نشر المعلومات المتعلقة بكمية النفط في الولايات المتحدة بواسطة API (معهد البترول الأمريكي)، معهد البترول الأمريكي.

التقرير الأسبوعي يتضمن:

العرض الكمي للبنزين.
ما هو مقدار النفط الموجود في الاحتياطي؟
وجود الكيروسين
كمية زيت الوقود
كم عدد نواتج التقطير؟

وتمثل المنتجات المدرجة 85% من إنتاج النفط الأمريكي. هناك تقرير آخر قدمته هيئة مستقلة - وكالة الطاقة الأمريكية لتقييم الأثر البيئي.

والفرق الوحيد في الأرقام هو أن وكالة تقييم الأثر البيئي تشير إلى بيانات من وزارة الطاقة الأمريكية، بينما تقدم وكالة API توقعات للمستقبل القريب.

ولأرقام التقرير تأثير على جميع سياسات مبيعات النفط. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه كلما زاد الاحتياطي الفعلي من الموارد الطبيعية الاستراتيجية في الولايات المتحدة، انخفض سعر النفط في السوق العالمية.

مراكز تكرير النفط الكبرى في الولايات المتحدة

وتحتل أميركا دائماً المراكز الثلاثة الأولى في إنتاج النفط؛ إذ تتأرجح احتياطياتها الثابتة حول 20.8 مليار برميل، أي 1.4% من الإنتاج العالمي من «الذهب الأسود».

تقع مراكز تكرير النفط في الولايات المتحدة على طول ساحل المحيط الأطلسي:

مرافق الميناء لمعالجة النفط المستورد، شمال شرق الولايات المتحدة الأمريكية؛
مراكز التكرير على طول قنوات نقل النفط الرئيسية.

في الاقتصاد الأمريكي، تحتل الأرباح الناتجة عن بيع المنتجات البترولية مكانة مهمة، إذ تبلغ حوالي 7% من إجمالي الناتج المحلي؛ ويتم إنفاق 36.7% من النفط في أمريكا على احتياجات الطاقة.

ويعد إنتاج النفط الصخري ضرورة لأمريكا لتقليل الاعتماد على المواد الخام المملكة العربية السعوديةونيجيريا وكندا وفنزويلا ودول أخرى.

تعتبر شركة WBH Energy رائدة في إنتاج النفط، وأكثر المناطق تطوراً هي: ألاسكا، الإنتاج البحري في خليج المكسيك، كاليفورنيا، تكساس. حتى عام 2015، فرضت الولايات المتحدة حظرا على تصدير نفطها، ولكن تم رفعه الآن لجذب السوق الأوروبية لبيع المواد الخام الخاصة بها.

الشركات ومصافي النفط في روسيا

دعونا نلقي نظرة على أفضل 5 مصافي نفط كبيرة ومتقدمة في روسيا، والتي تقوم بالفعل بمعالجة حوالي 90 مليون طن من النفط الخام.

مصفاة مدينة أومسك، غازبروم نفت OMPZ، هيكل شركة غازبروم روسيا، المالك غازبروم نفت، سنة البناء 1949، سنة التشغيل 1955. وتبلغ الطاقة الإنتاجية للمصنع 20.88 مليون طن. تصل نسبة المعالجة إلى المنتجات المخرجة (عمق المعالجة) إلى 91%. المنتجات النباتية: الوقود بمختلف أنواعه، الأحماض، البيتومين، منتجات أخرى. وترصد الشركة نظافة البيئة، حيث انخفضت الانبعاثات في الغلاف الجوي خمس مرات مقارنة بعام 2000.

مصفاة نفط كيريشي، Kirishinefteorgsintez، هي مصنع تابع لشركة Surgutneftegaz، تبلغ طاقته الإنتاجية 20.14 مليون طن، وتقع في منطقة لينينغرادمدينة كيريشي، بدأ تشغيلها عام 1966. عمق المواد الخام المعالجة 54%. ميزة مميزةالإنتاج، هذا لا يقتصر على إنتاج الوقود ومواد التشحيم فحسب، بل أيضًا: الأمونيا والزيلين والقار والمذيبات والغاز. لا توجد تسجيلات للانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي.

مصفاة ريازان للنفط، شركة ريازان لتكرير النفط، هيكل روسنفت. وتبلغ طاقتها 18.81 مليون طن. المنتجات النباتية: بنزين المحركات بمختلف ماركاته، وقود الديزل، وقود الغلايات، كيروسين الطيرانالبيتومين لصناعة البناء وأعمال الطرق. يصل عمق المعالجة إلى 68%. ويدير المصنع مركزاً للأبحاث البيئية في المنطقة ويتم إجراء الاختبارات المعملية وقياسات الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي سنوياً.

شركة لوك أويل Lukoil-Nizhegorodnefteorgsintez، كستوفو، منطقة نيجني نوفغورود. وتبلغ الطاقة الإنتاجية للمصنع 17.1 مليون طن، وتم تشغيل المصنع عام 1958. عمق المعالجة يصل إلى 75%. تنتج المؤسسة في مدينة كستوفو حوالي 70 نوعا من المنتجات، بما في ذلك الوقود والمحروقات ومواد التشحيم، بالإضافة إلى ذلك، لديها خصوصيتها الخاصة، وهي إنتاج البارافين الغذائي.

تعد شركة Lukoil-Volgogradneftepererabotka، التي تم إطلاقها في عام 1957، هيكلًا لشركة Lukoil منذ عام 1991. يعالج المواد الخام بعمق 93%. وتبلغ قدرة المؤسسة 15.71 مليون طن، وتنتج منتجات: الغاز المسال والبنزين ووقود الديزل وما يصل إلى 70 نوعا من المنتجات.

ويشير الخبراء إلى زيادة في عمق تكرير النفط الخام في الاتحاد الروسي، وزيادة في المعالجة الأولية للمواد الخام، وزيادة في قدرة المؤسسات، مما يحسن جودة المنتجات. وفي الوقت نفسه، فإن الموقع النشط للمصفاة في الكفاح من أجل الحد من الانبعاثات الضارة وتلوث الهواء ملحوظ.

مراكز ومجمعات ومنشآت تكرير النفط

لا يُستخدم الزيت في صورته الخام، بل يحتاج إلى معالجة أولية وثانوية، والتي تتم في مراكز ومجمعات حول العالم.

تعتبر روسيا الرائدة في الإنتاج، لكنها ليست الرائدة في معالجة “الذهب الأسود”؛ ويتم تصنيف المراكز العالمية حسب التصنيف:

الولايات المتحدة الأمريكية؛
اليابان؛
ألمانيا؛
فرنسا؛
الصين؛
إنجلترا؛
البرازيل؛
دول أخرى.

يتم تمثيل أحجام المنتجات المصنعة الروسية في السوق من قبل الشركات التالية: Lukoil، Salavatnefteorgsintez، Ufaorgsintez، Bashkiria Chemistry وغيرها من الشركات.

تقع شركات البتروكيماويات الرائدة التالية في منطقة موسكو وفي المنطقة الصناعية بالعاصمة: "بوليميريا"، "أكواتشيم"، "روسبوستافكا"، "تشيم إكسبريس"، وغيرها من المؤسسات.

تشغيل مرافق تكرير النفط

تعد مرافق تكرير النفط أنظمة معقدة تحل مشاكل معالجة المواد الخام الهيدروكربونية إلى منتجات قابلة للتسويق أو منتجات نصف نهائية للبتروكيماويات.

العناصر الرئيسية المدرجة في تشغيل مرافق البحث والتطوير:

المفاعلات وخطوط الأنابيب العملية؛

أجهزة العمود

الخزانات ومعدات الضاغط مع المضخات.

بالإضافة إلى المعدات والمنشآت الرئيسية، يتضمن تشغيل مرافق البحث والتطوير معدات تضمن العملية التكنولوجية:

الخزانات الكهربائية والمعدات الكهربائية الأخرى؛

أنظمة معدات قياس التحكم؛

هندسة أنظمة إمدادات المياه.

يصل عدد العناصر المشاركة في تشغيل منشأة البحث والتطوير، والتي قد تنشأ بسببها حالة طارئة بسبب إيقاف تشغيلها (الانهيار)، إلى معاني مختلفةمن المئات إلى الآلاف. ولهذا السبب، من المهم إجراء تحليل مخاطر النظام التكنولوجي في الوقت المناسب. هناك تقنيات خاصة لإجراء مثل هذه الحسابات.

تقنيات تكرير النفط

تتضمن عملية تكرير النفط في المصافي تمرير المواد الخام عبر عدة مراحل:

عند تقسيم المادة الخام إلى أجزاء، فإن المعلمة المسؤولة عن ذلك هي نقطة الغليان.

استخدام المركبات الكيميائية في معالجة المركبات الناتجة، والحصول على منتج قابل للتسويق.

تتم عملية خلط المكونات مع إضافة الخلطات الخاصة.

البتروكيمياء هو قسم علمي يتعامل مع المعالجة الشاملة للمواد الخام. الهدف من هذا الاتجاه هو الحصول على المنتج النهائي من النفط، وكذلك المنتجات شبه المصنعة للصناعة الكيميائية.

المنتجات الرئيسية هي الأمونيا والكيتون والحمض والكحول والألدهيدات والمركبات الأخرى. ويتم الآن استخدام 10% فقط من النفط المستخرج ومعالجته لإنتاج المنتجات البتروكيماوية.

العمليات التكنولوجية الأساسية وطرق تكرير النفط

العمليات الرئيسية لتكرير النفط هي العمليات الأولية، التي ليس لها تأثير كيميائي على المادة الخام؛ حيث يتم تقسيم النفط المنتج إلى أجزاء، وكذلك ثانوية، عندما تكون المهمة هي الحصول على كميات كبيرة من الوقود من خلال التأثير على التركيب الكيميائي للنفط. والحصول على مركبات أبسط.

تتكون العملية الأولية من ثلاث مراحل:

المرحلة التحضيرية لاستخراج النفط، ويتم إجراء تنقية وإزالة الغازات بالماء، واستخدام معدات التحلية الكهربائية؛

التقطير الجوي للمواد الخام النقية، حيث يتم استخدام عمود التقطير للحصول على الكسور: الكيروسين والبنزين ووقود الديزل؛

مزيد من التقطير للحصول على زيت الوقود.

العمليات التحفيزية في تكرير النفط

يتم استخدام العملية التحفيزية لزيادة جودة المنتج الناتج. وتشمل العمليات التحفيزية الحديثة: إزالة الكبريت، والتكسير، والتكسير الهيدروجيني، والإصلاح، والأيزومرية.

إحدى العمليات الحفزية المستخدمة على نطاق واسع هي التكسير الحفزي، حيث أصبح من الممكن الحصول على كميات كبيرة من الكسور ذات نقطة غليان منخفضة في معالجة المواد الخام.

بفضل استخدام المحفزات الحديثة مع الزيوليت الاصطناعي، وعناصر أكاسيد المعادن الأرضية النادرة، زاد حجم المنتجات التي تم الحصول عليها إلى 40٪.

المحفزات في تكرير النفط

في العمليات التحفيزية قيمة عظيمةهل تم استخدام المحفزات. على سبيل المثال، يتضمن التكسير الهيدروجيني تقسيم هيكل الهيدروكربون تحت الضغط في بيئة هيدروجينية.

تتضمن عملية الإصلاح استخدام البلاتين المشتت بدقة كمحفز، والذي يتم ترسيبه على دعامة من أكسيد الألومنيوم. وبالتالي، يتم استخدام البارافينات لإنتاج منتج عطري لدرجات البنزين عالية الأوكتان والمنتجات العطرية شبه المصنعة للصناعة الكيميائية.

إن استخدام الرينيوم كمواد مضافة للعوامل الحفازة جعل من الممكن تكثيف عملية المعالجة. هناك حاجة إلى محفزات البلاتين والبلاديوم لإنتاجها أفضل جودةالغازولين.

التصحيح في تكرير النفط

تسمى عملية تكرير النفط، التي تحدث عندما يتم فصل المخاليط بسبب حركة الكتل المتعارضة والتبادل الحراري المطبق بين السائل والبخار، بالتصحيح. هذه العملية هي المعالجة الأولية للمواد الأولية، عندما يتم الحصول على المنتجات التالية عند تقسيمها إلى أجزاء: وقود الديزل والبنزين والكيروسين وزيت الوقود.

في التصحيح، يتم الحصول على الأجزاء الخفيفة (البنزين والكيروسين ووقود الديزل) في مصانع AT (الأنابيب الجوية). يتم التسخين في فرن الأنبوب. تتم معالجة ما تبقى من عملية التقطير لزيت الوقود في وحدة مفرغة لإنتاج زيوت المحركات والتشحيم.

عمليات تكرير النفط الثانوية

في تكرير النفط، تؤدي العمليات الثانوية إلى وصول منتجات المعالجة الأولية الناتجة إلى حالة قابلة للتسويق.

أنواع العمليات الثانوية:

زيادة الحجم (معالجة التعميق) باستخدام التكسير الحراري والتحفيزي، والتكسير الهيدروجيني؛

تحسين الجودة من خلال استخدام الإصلاح، والمعالجة الهيدروجينية، والأيزومرية؛

الحصول على الهيدروكربونات العطرية وإنتاج الزيوت.

الإصلاح يستخدم بشكل رئيسي للبنزين. أثناء الإصلاح، يحدث تشبع المخاليط العطرية لإنتاج بنزين عالي الجودة.

التكسير الهيدروجيني ضروري للحصول على وقود ديزل عالي الجودة. تستخدم العملية طريقة الانقسام الجزيئي للغاز في الهيدروجين الزائد.

معدات المعالجة الحديثة عبارة عن تركيب مشترك يجمع بين العمليات الأولية والثانوية.

عمق تكرير النفط

ويسمى عمق تكرير النفط بمعلمة (GPN)، والتي توضح العلاقة بين كمية المواد الخام المستخرجة والمنتج التجاري الناتج أو المنتجات شبه المصنعة للكيمياء. بناءً على GPN، يتم تحديد كفاءة المصفاة.

تعتمد قيمة GPN، وكذلك نطاق تطبيق المنتج، على جودة المادة الخام. الدول الغربيةيتم أخذ GPG في الاعتبار فقط في اتجاه الوقود، ويتم أخذ المنتجات ذات الأجزاء الخفيفة فقط في الاعتبار.

ويقسم الخبراء الآن المصافي حسب نوع المعالجة إلى عميقة وضحلة. يشير مؤشر GPN إلى تشبع الإنتاج بالمعدات والمنشآت اللازمة لمعالجة المواد الأولية.

أتمتة عمليات تكرير النفط

يعد تكرير النفط عبارة عن مجموعة معقدة من العمليات المترابطة (الفيزيائية والكيميائية) التي ينبغي أن تعمل على تحسين جودة المنتج الناتج.

تعمل أتمتة المصافي على زيادة كفاءة عمليات الإنتاج. وفي الظروف الحديثة يمكن تنفيذ متطلبات المنتج عالي الجودة الناتج عن طريق إدخال التحكم الآلي للحصول على منتج تجاري.

لزيادة مستوى أتمتة المصافي:

ويتم تقديم الأفكار التكنولوجية باستخدام المعدات الرقمية؛

يتم استخدام أجهزة التنظيم التلقائي.

تعمل أتمتة المؤسسة على تقليل جزء الإنفاق في المصفاة وتجعل من الممكن مراقبة العمليات بالكمبيوتر.

المنشآت والأجهزة ومعدات تكرير النفط

تستخدم شركات تكرير النفط بشكل رئيسي المعدات والمنشآت التالية: الخزانات والمولدات، والمرشحات، وسخانات الغاز والسوائل، وأنظمة الإشعال، توربينات بخاريةوالمبادلات الحرارية ووحدات الضاغط وخطوط الأنابيب وغيرها من المعدات.

تستخدم شركات التكرير أفرانًا للتقطير الحراري للزيت وتقسيمه إلى أجزاء. تستخدم الأفران الأنبوبية لحرق المخلفات الناتجة عن عملية الإنتاج. أساس المعالجة هو تقسيم المواد الخام إلى أجزاء.

بعد ذلك، مع الأخذ في الاعتبار اتجاه المصفاة ونوع المعدات، يتم إجراء مزيد من المعالجة للمنتج الأساسي، ويتم إجراء التنقية والتقسيم اللاحق للحصول على منتج قابل للتسويق.

الأفران والمبادلات الحرارية في تكرير النفط

الأفران المستخدمة في تكرير النفط هي وحدات ضرورية من أجل:

لتسخين الزيت المستخرج والمستحلب ومكثفات الغاز والغاز.

لضمان عملية الاسترداد؛

للتحلل الحراري للنفط.

المشكلة الرئيسية في استخدام الأفران في تكرير النفط هي تكوين فحم الكوك عند حدوث عمليات التكسير، مما يؤدي إلى الاستخدام غير الفعال لخطوط الأنابيب والمبادلات الحرارية.

المبادل الحراري هو جهاز لا يمكن تشغيل المصفاة بدونه. يعتمد عدد المبادلات الحرارية في المؤسسة على حجم المنتج النهائي والمعدات التكنولوجية.

تمتلك مؤسسة تكرير النفط الحديثة حوالي 400 جهاز للتبادل الحراري، الوسيط الذي يمر عبرها: وقود الديزل، الكيروسين، البنزين، زيت الوقود.

يصل الضغط المطبق في المبادلات الحرارية إلى 40 ضغطًا جويًا عند تسخين الوسط إلى 400 درجة مئوية. غالبًا ما يتم استخدام الأجهزة المصممة لضغط 25 ضغطًا جويًا، ويعتمد ذلك على التقنيات المتخصصة للمصفاة.

مفاعلات تكرير النفط

تستخدم شركات التكرير، لتحسين معلمة GPT (عمق التنقية)، معدات المفاعلات لعمليات مثل المعالجة الهيدروجينية، والإصلاح، والتكسير الهيدروجيني، والتحويل الهيدروجيني. هذه معدات للمعالجة العميقة للمواد الأولية لإنتاج بنزين من الدرجة الأوروبية.

يتم تصنيع المعدات بموجب تراخيص من الشركات العالمية التالية: ExxonMobil، Chevron Lummus Global.

منتجات تكرير النفط والنفايات

عندما يتم إرسال النفط المستخرج للمعالجة، فإن الناتج، بالإضافة إلى المنتجات القابلة للتسويق، يحتوي دائمًا على نفايات تكرير النفط.

المنتجات الرئيسية لتكرير النفط هي منتجات التكرير التي يتم الحصول عليها من خلال استخدام المواد الأولية و إعادة التدويروتشمل هذه: البنزين عالي الجودة ووقود الديزل وكيروسين الطيران ووقود الصواريخ وزيوت المحركات وزيت الوقود والمنتجات البتروكيماوية.

تشمل نفايات تكرير النفط المواد الماصة. هذا المواد الكيميائية، والتي لا يمكن أن تخضع لمزيد من التجديد. الطريقة الرئيسية للتخلص من النفايات هي الحرق. لكن الحرق يمكن أن يسبب ضررا كبيرا للبيئة.

هناك خيارات لاستخدام الرماد والخبث ونفايات تكرير النفط كمواد مالئة لمنتجات البناء، ونادرا ما تستخدم للأسمدة أو للحصول عليها العناصر الكيميائية. عندما لا يمكن التخلص من النفايات، يتم إرسالها إلى مقالب خاصة للتخزين.

البيئة وحماية البيئة أثناء تكرير النفط

تؤثر شركات التكرير على بيئة المنطقة بأكملها. عملية المعالجة بأكملها مصحوبة بوجود مواد ضارة في بيئة المنطقة.

تمتلك المصافي الكبيرة مختبراتها الخاصة للمراقبة المستمرة للانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي. بناءً على تركيز عمل مؤسسات المعالجة، يمكننا التحدث عن الضرر الذي يمكن أن يلحق بالبيئة.

على سبيل المثال، عند معالجة النفط الخام الحامض، ينتشر تلوث الهواء لمسافات طويلة. لذلك، قامت كل مؤسسة بالتخطيط للعمل على تقليل التلوث في البيئة المحيطة بالمؤسسة.

المنتجات والمنشآت والمعدات والتقنيات والعمليات والمراكز وشركات تكرير النفط في معرض Neftegaz في أرض المعارض Expocenter.

اقرأ مقالاتنا الأخرى:

مقدمة

I. تكرير النفط الأولي

1. التقطير الثانوي لأجزاء البنزين والديزل

1.1 التقطير الثانوي لجزء البنزين

1.2 التقطير الثانوي لجزء الديزل

ثانيا. العمليات الحرارية لتكنولوجيا تكرير النفط

2. الأسس النظريةالتحكم في عمليات فحم الكوك وفحم الكوك المتأخرة في طبقة المبرد

2.1 عمليات فحم الكوك المتأخرة

2.2 فحم الكوك في طبقة المبرد

ثالثا. تقنيات عمليات التحفيز الحراري والتحفيز الحراري المائي

تكرير النفط

3. المعالجة الهيدروجينية لأجزاء الكيروسين

رابعا. تقنيات معالجة الغاز

4. معالجة غازات المصفاة - وحدات تجزئة الغاز الممتص (AGFU) ووحدات تجزئة الغاز (GFC)

4.1 محطات تجزئة الغاز (GFUs)

4.2 وحدات تجزئة الغاز الممتص (AGFU)

خاتمة

قائمة الأدب المستخدم

مقدمة

تعد صناعة النفط اليوم مجمعًا اقتصاديًا وطنيًا كبيرًا يعيش ويتطور وفقًا لقوانينه الخاصة. ماذا يعني النفط للاقتصاد الوطني للبلاد اليوم؟ وهي: المواد الخام للبتروكيماويات المستخدمة في إنتاج المطاط الصناعي والكحول والبولي إيثيلين والبولي بروبيلين ومجموعة واسعة من المواد البلاستيكية المختلفة و المنتجات النهائيةمنها الأقمشة الاصطناعية. مصدر لإنتاج وقود المحركات (البنزين والكيروسين والديزل ووقود الطائرات)، والزيوت ومواد التشحيم، وكذلك وقود الغلايات والأفران (المازوت)، ومواد البناء (البيتومين والقطران والأسفلت)؛ مواد أولية لإنتاج عدد من مستحضرات البروتين المستخدمة كإضافات في أعلاف الماشية لتحفيز نموها.

حاليا صناعة النفط الاتحاد الروسيالمرتبة الثالثة على مستوى العالم. ويضم المجمع النفطي الروسي 148 ألف بئر نفط، و48.3 ألف كيلومتر من خطوط أنابيب النفط الرئيسية، و28 مصفاة نفط بطاقة إجمالية تزيد على 300 مليون طن من النفط سنوياً، فضلاً عن عدد كبيرمرافق الإنتاج الأخرى.

ويعمل في مؤسسات صناعة النفط وصناعاتها الخدمية نحو 900 ألف عامل، منهم نحو 20 ألف شخص في مجال العلوم والخدمات العلمية.

لقد مرت الكيمياء العضوية الصناعية بمسار طويل ومعقد من التطور، تغيرت خلاله قاعدة المواد الخام بشكل كبير. بدءاً بمعالجة المواد الخام النباتية والحيوانية، تم تحويلها بعد ذلك إلى الفحم أو كيمياء فحم الكوك (إعادة تدوير النفايات الناتجة عن فحم الكوك)، لتتحول في النهاية إلى كيمياء البتروكيماويات الحديثة، التي لم تعد تكتفي منذ فترة طويلة بنفايات تكرير النفط فقط. من أجل التشغيل الناجح والمستقل لصناعتها الرئيسية - الثقيلة، أي التوليف العضوي واسع النطاق، تم تطوير عملية الانحلال الحراري، والتي تعتمد عليها مجمعات الأولفين البتروكيماوية الحديثة. وهي تتلقى بشكل أساسي الأوليفينات والديوليفينات المنخفضة ثم تقوم بمعالجتها. يمكن أن تختلف قاعدة المواد الخام للانحلال الحراري من الغازات المصاحبة إلى النافتا وزيت الغاز وحتى النفط الخام. كانت هذه العملية في الأصل مخصصة لإنتاج الإيثيلين فقط، وأصبحت الآن أيضًا موردًا واسع النطاق للبروبيلين والبوتادين والبنزين وغيرها من المنتجات.

النفط لنا الثروة الوطنية، مصدر قوة البلاد، وأساس اقتصادها.

تكنولوجيا معالجة الغاز النفطي

أنا . تكرير النفط الأولي

1. التقطير الثانوي لأجزاء البنزين والديزل

التقطير الثانوي -تقسيم الأجزاء التي تم الحصول عليها أثناء التقطير الأولي إلى قطع أضيق، ثم يتم استخدام كل منها لغرضها الخاص.

في المصفاة، يتم إخضاع جزء البنزين العريض وجزء الديزل (عند استلام المواد الخام من وحدة استخلاص البارافين الامتزاز) وأجزاء الزيت وما إلى ذلك إلى التقطير الثانوي. يتم تنفيذ العملية في تركيبات أو وحدات منفصلة تشكل جزءًا من تركيبات AT وAVT.

تقطير النفط - عملية فصله إلى أجزاء بناءً على نقاط الغليان (ومن هنا جاء مصطلح "التجزئة") - يكمن وراء تكرير النفط وإنتاج وقود السيارات وزيوت التشحيم والعديد من المنتجات الكيميائية القيمة الأخرى. التقطير الأولي للزيت هو المرحلة الأولى لدراسة تركيبه الكيميائي.

الأجزاء الرئيسية التي تم عزلها أثناء التقطير الأولي للزيت:

1. جزء من البنزين– زيت مقطع بدرجة غليان من ق.م. (نقطة الغليان فردية لكل زيت) حتى 150-205 درجة مئوية (حسب الغرض التكنولوجي لإنتاج السيارات أو الطيران أو أي بنزين خاص آخر).

هذا الجزء عبارة عن خليط من الألكانات والنفثينات والهيدروكربونات العطرية. تحتوي كل هذه الهيدروكربونات على 5 إلى 10 ذرات C.

2. جزء الكيروسين– قطع الزيت بدرجة غليان من 150-180 درجة مئوية إلى 270-280 درجة مئوية. يحتوي هذا الجزء على هيدروكربونات C10-C15.

يتم استخدامه كوقود للمحركات (كيروسين الجرارات، وهو أحد مكونات وقود الديزل)، وللاحتياجات المنزلية (كيروسين الإضاءة)، وما إلى ذلك.

3. جزء من زيت الغاز– نقطة الغليان من 270-280 درجة مئوية إلى 320-350 درجة مئوية. يحتوي هذا الجزء على هيدروكربونات C14-C20. يستخدم كوقود الديزل.

4. زيت الوقود– المتبقي بعد التقطير للأجزاء المذكورة أعلاه عند درجة غليان أعلى من 320-350 درجة مئوية.

يمكن استخدام زيت الوقود كوقود للغلايات، أو إخضاعه لمزيد من المعالجة - إما التقطير تحت ضغط مخفض (في الفراغ) مع اختيار أجزاء الزيت أو جزء كبير من زيت الغاز الفراغي (يعمل بدوره كمادة خام للتكسير الحفزي للحصول على مكون عالي الأوكتان من البنزين) أو التكسير.

5. قطران- بقايا صلبة تقريبًا بعد تقطير أجزاء الزيت من زيت الوقود. ويتم الحصول منه على ما يسمى بالزيوت المتبقية والقار، والتي يتم الحصول على الأسفلت منها بالأكسدة، ويستخدم في بناء الطرق وغيرها. من القطران والبقايا الأخرى ذات الأصل الثانوي، يمكن الحصول على فحم الكوك عن طريق فحم الكوك، المستخدم في الصناعة المعدنية.

1 .1 التقطير الثانوي لجزء البنزين

التقطير الثانوي لنواتج التقطير للبنزين هو إما عملية مستقلة أو جزء من تركيب مشترك داخل مصفاة النفط. في المصانع الحديثة، تم تصميم منشآت التقطير الثانوي لنواتج التقطير للبنزين للحصول على أجزاء ضيقة منه. تُستخدم هذه الأجزاء لاحقًا كمواد خام للإصلاح التحفيزي - وهي عملية تؤدي إلى إنتاج الهيدروكربونات العطرية الفردية - البنزين، أو التولوين، أو الزيلين، أو البنزين برقم أوكتان أعلى. في إنتاج الهيدروكربونات العطرية، يتم تقسيم نواتج التقطير الأولية للبنزين إلى أجزاء ذات نقاط غليان: 62-85 درجة مئوية (البنزين)، 85-115 (120) درجة مئوية (التولوين) و115 (120)-140 درجة مئوية (الزيلين) ).

يتم استخدام جزء البنزين لإنتاج أنواع مختلفة من وقود السيارات. وهو عبارة عن خليط من الهيدروكربونات المختلفة، بما في ذلك الألكانات المستقيمة والمتفرعة. خصائص الاحتراق للألكانات ذات السلسلة المستقيمة ليست مناسبة بشكل مثالي لمحركات الاحتراق الداخلي. لذلك، غالبًا ما يخضع جزء البنزين للإصلاح الحراري لتحويل الجزيئات غير المتفرعة إلى جزيئات متفرعة. قبل الاستخدام، عادة ما يتم خلط هذا الجزء مع الألكانات المتفرعة، والألكانات الحلقية والمركبات العطرية التي يتم الحصول عليها من الأجزاء الأخرى عن طريق التكسير الحفزي أو الإصلاح.

يتم تحديد جودة البنزين كوقود للسيارات من خلال رقم الأوكتان الخاص به. إنه يشير إلى النسبة المئوية لحجم 2,2,4-تريميثيلبنتان (أيزوأوكتان) في خليط من 2,2,4-تريميثيلبنتان وهيبتان (ألكان ذو سلسلة مستقيمة) الذي له نفس خصائص طرق الاحتراق مثل البنزين الذي يتم اختباره.

يحتوي وقود المحرك الرديء على رقم أوكتان صفر، ورقم أوكتان الوقود الجيد هو 100. وعادة لا يتجاوز رقم الأوكتان لجزء البنزين الذي يتم الحصول عليه من النفط الخام 60. ويتم تحسين خصائص احتراق البنزين عن طريق إضافة مادة مضافة مضادة للخبط، وهو رباعي إيثيل الرصاص (IV)، Pb(C2H5)4. رباعي إيثيل الرصاص هو سائل عديم اللون يتم الحصول عليه عن طريق تسخين الكلوروإيثان مع سبيكة من الصوديوم والرصاص:

عندما يحترق البنزين الذي يحتوي على هذه المادة المضافة، تتشكل جزيئات الرصاص وأكسيد الرصاص (II). إنها تبطئ مراحل معينة من احتراق وقود البنزين وبالتالي تمنع انفجاره. بالإضافة إلى رباعي إيثيل الرصاص، يضاف أيضًا 1,2 ثنائي بروموإيثان إلى البنزين. يتفاعل مع الرصاص والرصاص (II) لتكوين بروميد الرصاص (II). ونظرًا لأن بروميد الرصاص الثنائي مركب متطاير، فإنه يتم إزالته من عادم محرك السيارة. يتم ضخ نواتج التقطير للبنزين ذات التركيبة الجزئية الواسعة، على سبيل المثال، من نقطة الغليان الأولية إلى 180 درجة مئوية، من خلال المبادلات الحرارية وتغذيتها في ملف الفرن الأول، ثم في عمود التقطير. المنتج الرئيسي لهذا العمود هو الكسر n. درجة الحرارة - 85 درجة مئوية، تمر عبر جهاز تبريد الهواء والثلاجة، تدخل إلى جهاز الاستقبال. يتم ضخ جزء من المكثفات على شكل ري إلى أعلى العمود، ويتم ضخ الباقي إلى عمود آخر. يتم توفير الحرارة إلى الجزء السفلي من العمود عن طريق الارتجاع الدائري (الجزء 85-180 درجة مئوية)، ويتم ضخها من خلال ملف الفرن الثاني ويتم إمدادها إلى الجزء السفلي من العمود عن طريق المضخة عمود آخر.

يتم تكثيف أبخرة جزء الرأس الذي يغادر الجزء العلوي من العمود (n.c. - 62 درجة مئوية) في جهاز تبريد الهواء؛ يتم جمع المكثفات المبردة في مبرد الماء في جهاز الاستقبال. من هنا، يتم إرسال المكثفات عن طريق المضخة إلى الخزان، ويعمل جزء من الكسر بمثابة ارتداد للعمود. يتم توجيه المنتج المتبقي - الجزء 62-85 درجة مئوية - عند الخروج من العمود من الأسفل بواسطة مضخة عبر مبادل حراري وثلاجات إلى الخزان. باعتباره المنتج العلوي للعمود، يتم الحصول على جزء من 85-120 درجة مئوية، والذي يدخل إلى جهاز الاستقبال بعد المرور عبر الجهاز. يتم إرجاع جزء من المكثفات إلى أعلى العمود للري، ويتم إزالة الكمية المتبقية من التركيب بواسطة مضخة إلى الخزان.