Маслото е минерал, който представлява неразтворима във вода маслена течност, която може да бъде почти безцветна или тъмнокафява. Свойствата и методите на рафиниране на нефта зависят от процента на предимно въглеводороди в неговия състав, който варира в различните полета.

Така в Соснинското находище (Сибир) алканите (парафиновата група) заемат дял от 52%, циклоалканите - около 36%, ароматните въглеводороди - 12%. И например в Ромашкинското поле (Татарстан) делът на алканите и ароматните въглероди е по-висок - съответно 55 и 18 процента, докато циклоалканите имат дял от 25 процента. В допълнение към въглеводородите тези суровини могат да включват серни и азотни съединения, минерални примеси и др.

За първи път петролът е "рафиниран" през 1745 г. в Русия

Този природен ресурс не се използва в суров вид. За да се получат технически ценни продукти (разтворители, моторни горива, компоненти за химическо производство), нефтът се преработва чрез първични или вторични методи. Опити за трансформиране на тази суровина са правени още в средата на осемнадесети век, когато в допълнение към свещите и факлите, използвани от населението, в лампите се използва „масло за гарнитура“, което представлява смес от растително масло и рафиниран петрол. на редица църкви.

Опции за пречистване на маслото

Рафинирането често не е включено директно в процесите на рафиниране на петрол. Това е по-скоро предварителен етап, който може да се състои от:

Химическо рафиниране, когато маслото е изложено на олеум и концентрирана сярна киселина. Това премахва ароматните и ненаситени въглеводороди.

Адсорбционно почистване. Тук катраните и киселините могат да бъдат отстранени от петролните продукти чрез обработка с горещ въздух или чрез преминаване на маслото през адсорбент.

Каталитично пречистване – леко хидрогениране за отстраняване на азотни и серни съединения.

Физико-химично почистване. В този случай излишните компоненти се освобождават селективно с помощта на разтворители. Например полярният разтворител фенол се използва за отстраняване на азотни и серни съединения, а неполярните разтворители - бутан и пропан - отделят катрани, ароматни въглеводороди и др.

Без химически промени...

Рафинирането на нефт чрез първични процеси не включва химически трансформации на суровината. Тук минералът е просто разделен на съставните си компоненти. Първото устройство за дестилация на масло е изобретено през 1823 г Руска империя. Братята Дубинин се досетиха да поставят котела в нагрята пещ, откъдето тръба премина през варел с студена водав празен контейнер. В котела на пещта маслото се нагрява, преминава през „хладилника“ и се утаява.

Съвременни методи за приготвяне на суровини

Днес в петролните рафинерии технологията за рафиниране на нефт започва с допълнително пречистване, по време на което продуктът се дехидратира с помощта на устройства ELOU (електрически обезсоляващи агрегати), освобождава се от механични примеси и леки въглехидрати (C1 - C4). След това суровината може да бъде изпратена за атмосферна дестилация или вакуумна дестилация. В първия случай фабрично оборудванепринципът на действие напомня този, използван през 1823 г.

Само самият нефтопреработвателен завод изглежда различно. Фирмата разполага с пещи с размерите на къщи без прозорци, изработени от най-добрите огнеупорни тухли. Вътре в тях има много километри тръби, в които маслото се движи с висока скорост (2 метра в секунда) и се нагрява до 300-325 C с пламък от голяма дюза (при по-високи температури въглеводородите просто се разлагат). Тръбата за кондензация и охлаждане на парите днес е заменена от дестилационни колони (могат да бъдат с височина до 40 метра), където се отделят и кондензират парите и се изграждат цели градове от различни резервоари, за да приемат получените продукти.

Какво е материален баланс?

Нефтопреработката в Русия дава различни материални баланси при атмосферна дестилация на суровини от едно или друго находище. Това означава, че продукцията може да бъде в различни пропорции за различни фракции - бензин, керосин, дизел, мазут, свързан газ.

Например за западносибирския нефт добивът и загубите на газ са по един процент, съответно бензиновите фракции (освободени при температури от около 62 до 180 ° C) заемат дял от около 19%, керосинът - около 9,5%, дизеловата фракция - 19 % , мазут - почти 50 процента (отделя се при температури от 240 до 350 градуса). Получените материали почти винаги подлежат на допълнителна обработка, тъй като не отговарят на експлоатационните изисквания за същите машинни двигатели.

Производство с по-малко отпадъци

Вакуумното рафиниране на масло се основава на принципа на кипене на вещества при по-ниска температура с намаляващо налягане. Например, някои въглеводороди в масло кипят само при 450 C (атмосферно налягане), но могат да бъдат накарани да кипят при 325 C, ако налягането се понижи. Вакуумната обработка на суровините се извършва в ротационни вакуумни изпарители, които увеличават скоростта на дестилация и позволяват да се получат церезини, парафини, гориво, масла от мазут и след това да се използва тежкият остатък (катран) за производството на битум. Вакуумната дестилация, в сравнение с атмосферната обработка, произвежда по-малко отпадъци.

Рециклирането ни позволява да получим висококачествен бензин

Вторичният процес на рафиниране на петрол е изобретен, за да се получи повече моторно гориво от същата суровина чрез въздействие върху молекулите на петролните въглеводороди, които придобиват формули, по-подходящи за окисление. Рециклирането включва различни видове т. нар. „крекинг“, включително хидрокрекинг, термични и каталитични опции. Този процес също първоначално е изобретен в Русия през 1891 г. от инженер В. Шухов. Това включва разграждането на въглеводородите до форми с по-малко въглеродни атоми на молекула.

Обработка на нефт и газ при 600 градуса по Целзий

Принципът на работа на крекинг инсталациите е приблизително същият като този на инсталациите атмосферно наляганевакуумно производство. Но тук преработката на суровините, която най-често е представена от мазут, се извършва при температури, близки до 600 С. Под това въздействие въглеводородите, които съставляват мазутната маса, се разпадат на по-малки, които съставляват същият керосин или бензин. Термичният крекинг се основава на обработка при висока температура и произвежда бензин с голям бройпримеси, каталитични - също при термична обработка, но с добавяне на катализатори (например специален глинен прах), което ви позволява да получите повече бензин с добро качество.

Хидрокрекинг: основни видове

Производството и рафинирането на петрол днес може да включва различни видовехидрокрекинг, който е комбинация от процеси на хидротретиране, разделящи големи въглеводородни молекули на по-малки и насищащи ненаситени въглеводороди с водород. Хидрокрекингът може да бъде лек (налягане 5 МРа, температура около 400 С, използва се един реактор, получават се предимно дизелово гориво и материал за каталитичен крекинг) и твърд (налягане 10 МРа, температура около 400 С, няколко реактора, дизел, бензин и керосин се получават фракции). Каталитичният хидрокрекинг позволява получаването на редица масла с висок коефициент на вискозитет и ниско съдържание на ароматни и серни въглеводороди.

Рециклирането на петрол, в допълнение, може да използва следните технологични процеси:

Висбрекинг. В този случай, при температури до 500 C и налягания от половин до три MPa, вторични асфалтени, въглеводородни газове и бензин се получават от суровината чрез разделяне на парафини и нафтени.

Коксуването на тежки нефтени остатъци е дълбока обработканефт, когато суровината се обработва при температури близки до 500 C под налягане от 0,65 MPa за получаване на компоненти на газьол и нефтен кокс. Етапите на процеса завършват с „коксов кейк“, предшестван (в обратен ред) от уплътняване, поликондензация, ароматизация, циклизация, дехидрогениране и крекинг. Освен това продуктът трябва да бъде изсушен и калциниран.

Реформиране. Този методпреработката на петролни продукти е изобретена в Русия през 1911 г. от инженер Н. Зелински. Днес каталитичният реформинг се използва за получаване на висококачествени ароматни въглеводороди и бензини, както и водородсъдържащ газ от нафта и бензинови фракции за последваща обработка в хидрокрекинг.

Изомеризация. Преработката на нефт и газ в този случай включва получаване от химическо съединениеизомер поради промени във въглеродния скелет на веществото. По този начин високооктановите компоненти се изолират от нискооктановите компоненти на маслото, за да се получи търговски бензин.

Алкилиране. Този процес се основава на включването на алкилови заместители в молекулата органичен план. По този начин компонентите за високооктановия бензин се получават от ненаситени въглеводородни газове.

Стремеж към европейски стандарти

Технологията за преработка на нефт и газ в рафинериите непрекъснато се подобрява. По този начин в местните предприятия се наблюдава повишаване на ефективността на преработката на суровини по отношение на параметри: дълбочина на обработка, увеличен избор на леки петролни продукти, намаляване на необратими загуби и др. Плановете на завода за 10-20-те години на двадесетте -първи век включват по-нататъшно увеличаване на дълбочината на обработка (до 88 процента), подобряване на качеството на произвежданите продукти до европейските стандарти, намаляване на техногенното въздействие върху околната среда.


Същността на нефтопреработвателното производство
Процесът на рафиниране на нефт може да бъде разделен на 3 основни етапа:
1. Разделяне на петролна суровина на фракции, които се различават в температурните диапазони на кипене (първична обработка);
2. Преработка на получените фракции чрез химически трансформации на съдържащите се в тях въглеводороди и производство на компоненти на търговски нефтопродукти (рециклиране);
3. Смесване на компоненти с участието, ако е необходимо, на различни добавки, за получаване на търговски петролни продукти с определени показатели за качество (стоково производство).
Продукцията на рафинерията включва моторни и котелни горива, втечнени газове, различни видове суровини за нефтохимическото производство, а също така, в зависимост от технологичната схема на предприятието, смазочни, хидравлични и други масла, битум, нефтен кокс, парафини. Въз основа на набор от технологични процеси, рафинерията може да произвежда от 5 до повече от 40 артикула търговски нефтопродукти.
Рафинирането на нефт е непрекъснато производство, периодът на производство между основен ремонтв съвременните заводи е до 3 години. Функционалната единица на рафинерията е технологичната монтаж- производствено съоръжение с набор от оборудване, което позволява осъществяването на пълния цикъл на определен технологичен процес.
Този материал описва накратко основните технологични процеси на производство на горива - производството на моторни и котелни горива, както и на кокс.

Доставка и приемане на масло
В Русия основните количества суров нефт, доставяни за преработка, се доставят в рафинериите от производствени асоциации чрез главни нефтопроводи. Малки количества петрол, както и газов кондензат, се доставят по железопътен транспорт. В страните вносителки на петрол с излаз на море доставките до пристанищните рафинерии се извършват с воден транспорт.
Суровините, получени в завода, се доставят в съответните контейнери стокова база(фиг. 1), свързани с тръбопроводи към всички технологични блокове на рафинерията. Количеството получено масло се определя според измервателните данни на инструментите или чрез измервания в резервоари за суровини.

Подготовка на масло за рафиниране (електрическо обезсоляване)
Суровият петрол съдържа соли, които са силно корозивни технологично оборудване. За отстраняването им маслото, идващо от резервоарите за суровини, се смесва с вода, в която са разтворени солите, и се подава към ELOU - електрическа инсталация за обезсоляване(фиг. 2). Процесът на обезсоляване се извършва в електрически дехидратори- цилиндрични устройства с монтирани вътре електроди. Под въздействието на ток с високо напрежение (25 kV или повече) сместа от вода и масло (емулсия) се разрушава, водата се събира на дъното на апарата и се изпомпва. За по-ефективно разрушаване на емулсията в суровините се въвеждат специални вещества - деемулгатори. Температура на процеса - 100-120°C.

Първично рафиниране на нефт
Обезсоленото масло от ELOU се подава в атмосферно-вакуумна дестилационна установка, която в руските рафинерии се обозначава със съкращението AVT - атмосферно-вакуумна тръба. Това име се дължи на факта, че нагряването на суровината преди разделянето й на фракции се извършва в намотки тръбни пещи(фиг. 6) поради топлината на изгаряне на горивото и топлината на димните газове.
AVT е разделен на два блока - атмосферна и вакуумна дестилация.

1. Атмосферна дестилация
Атмосферната дестилация (фиг. 3.4) е предназначена за избор леки нефтени фракции- бензин, керосин и дизел, кипящи до 360°C, чийто потенциален добив е 45-60% масло. Остатъкът от атмосферната дестилация е мазут.
Процесът се състои в разделяне на нагрятото в пещ масло на отделни фракции дестилационна колона- цилиндричен вертикален апарат, вътре в който има контактни устройства (плочи), през който парата се движи нагоре, а течността се движи надолу. Дестилационни колони с различни размери и конфигурации се използват в почти всички инсталации за рафиниране на нефт; долна частколони и отвеждане на топлината от върха на колоната, поради което температурата в апарата постепенно намалява отдолу нагоре. В резултат на това бензиновата фракция се отстранява от горната част на колоната под формата на пара, а парите на керосиновата и дизеловата фракция се кондензират в съответните части на колоната и се отстраняват, мазутът остава течен и се изпомпва от дъното на колоната.

2. Вакуумна дестилация
Вакуумната дестилация (фиг. 3,5,6) е предназначена за избор от мазут маслени дестилатив рафинерии с профил мазут или широка маслена фракция (вакуумен газьол)в рафинерия за горивен профил. Остатъкът от вакуумната дестилация е катран.
Необходимостта от подбор на маслените фракции под вакуум се дължи на факта, че при температури над 380°C започва термичното разлагане на въглеводородите (пукане), а точката на кипене на вакуумния газьол е 520°C или повече. Следователно дестилацията се извършва при остатъчно налягане от 40-60 mm Hg. чл., което ви позволява да намалите максимална температурав апарата до 360-380°C.
Вакуумът в колоната се създава с помощта на подходящо оборудване; ключовите устройства са пара или течност ежектори(фиг. 7).

3. Стабилизация и вторична дестилация на бензин
Бензиновата фракция, получена в атмосферна инсталация, съдържа газове (главно пропан и бутан) в обем, надвишаващ изискванията за качество и не може да се използва нито като компонент на моторния бензин, нито като търговски бензин за права дестилация. В допълнение, процесите на рафиниране на нефт, насочени към увеличаване на октановото число на бензина и производството на ароматни въглеводороди, използват тесни бензинови фракции като суровини. Това обяснява включването на този процес в технологичната схема на нефтопреработка (фиг. 4), при която от бензиновата фракция се дестилират втечнени газове, като тя се дестилира на 2-5 тесни фракции на съответния брой колони.

Продуктите от първичната рафинация на нефт се охлаждат топлообменници, при които топлината се предава на студените суровини, подавани за преработка, поради което се спестява технологично гориво, в хладилници за вода и въздухи са свалени от производство. Подобна схема на топлообмен се използва и в други рафинерийни блокове.

Съвременните инсталации за първична обработка често са комбинирани и могат да включват горните процеси в различни конфигурации. Капацитетът на такива инсталации варира от 3 до 6 милиона тона суров нефт годишно.
Във фабриките се изграждат няколко единици за първична обработка, за да се избегне пълно спиране на завода, когато един от блоковете бъде изведен за ремонт.

Първични нефтопродукти

Име

Диапазони на кипене
(съставно)

Къде е избрано?

Къде се използва?
(по приоритет)

Стабилизиране на рефлукса

Пропан, бутан, изобутан

Стабилизиращ блок

Газофракциониране, търговски продукти, технологично гориво

Стабилен бензин от права дестилация (нафта)

Вторична дестилация на бензин

Смесване на бензин, търговски продукти

Стабилен лек бензин

Стабилизиращ блок

Изомеризация, смесване на бензин, търговски продукти

Бензол

Вторична дестилация на бензин

Производство на съответните ароматни въглеводороди

Толуен

Вторична дестилация на бензин

Ксилол

Вторична дестилация на бензин

Изходна суровина за каталитичен реформинг

Вторична дестилация на бензин

Каталитичен реформинг

Тежък бензин

Вторична дестилация на бензин

Смесване на керосин, зимно дизелово гориво, каталитичен реформинг

Керосин компонент

Атмосферна дестилация

Смесване на керосин и дизелово гориво

дизел

Атмосферна дестилация

Хидроочистване, смесване на дизелови горива, мазути

Атмосферна дестилация (остатък)

Вакуумна дестилация, хидрокрекинг, смесване на мазут

Вакуумен газьол

Вакуумна дестилация

Каталитичен крекинг, хидрокрекинг, търговски продукти, смесване на мазут.

Вакуумна дестилация (остатък)

Коксуване, хидрокрекинг, смесване на мазут.
*) - n.k. - начало на кипене
**) - к.к. - край на варенето

Снимки на инсталации за първична преработка с различни конфигурации

Фиг.5. Инсталация за вакуумна дестилация с капацитет от 1,5 милиона тона годишно в петролната рафинерия в Туркменбаши, проектирана от Uhde. ориз. 6. Установка за вакуумна дестилация с капацитет 1,6 млн. тона годишно в рафинерия ЛУКОЙЛ-ПНОС. На преден план е тръбна печка (жълта). Фиг.7. Оборудване за създаване на вакуум от Graham. Виждат се три ежектора, в които постъпват пари от горната част на колоната.

Сергей Пронин


Качеството на произвеждания нефт е основният фактор, влияещ върху пазара на нефтопреработване.

Експертите отбелязват, че последните годинивекторът на производството на суров нефт се измества в полза на извличането на продукт с висок вискозитет (тежък нефт). Това движение се отразява и в предприятията за преработка на суровини, с промени в производствените структури и технологичното оборудване.

История на рафинирането на нефт

Образуването на черно злато е процес, който отнема до 330-360 милиона години в природата; суровият нефт може да се намери на дълбочина от десетки метри или на километри. Историята на производството в СССР датира от 1847 г., когато е пробит първият кладенец в Баку, който впоследствие превръща този регион в пионер в производството на суров петрол. Развитие на производството и рафинирането на нефт по исторически дати:

Полският химик Łukasiewicz, който се занимава с фармацевтични продукти, предлага през 1853 г. използването на керосин като източник на светлина по време на процеса на горене. Той също така открива процеса на извличане на керосин от нефт и прави първата керосинова лампа. Łukasiewicz построява първия завод за дестилация на масло в Австрия.

Годината 1859 е белязана от първите кладенци в Съединените щати, в щата Пенсилвания, когато те са пробити за извличане на вода и се озовават в нефтени образувания. Стойността на този продукт вече беше известна; процесът на лесно извличане на тази суровина беше важен.

Кавказ 1866 г. (место Кудакин), добив на нефт, организиране на първата сондажна платформа.

Според статистиката в края на ХХ век общите петролни запаси възлизат на малко над един трилион барела. Един барел е единица петрол, която е еквивалентна на 159 литра. Маслото Brent се приема като стандарт за качество. как повече разликиот референтния барел, толкова по-евтин е петролът.

Съвременен пазар и перспективи за рафиниране на нефт

Природните ресурси винаги са ценни за държавата, но петролът е основният показател за богатството на страната и икономиката на държавата е изградена около него. Русия е водеща страна в производството на суров петрол, която е един от първите три лидера в производството на петрол. Освен Руската федерация лидери са Саудитска Арабия и САЩ. В челната тройка има постоянна борба за лидерство в рейтинга за производство на петрол.

Активното производство на въглеводороди се извършва в такива страни като:

  • Китай;
  • Ирак;
  • Иран;
  • Канада;
  • Кувейт;
  • Венецуела.

Степента на производство на петрол не зависи от количеството доказан петрол, наличен в страната. Наскоро, за да поддържат себестойността на този продукт, страните от ОПЕК, заедно с Русия, спряха количеството произвеждани суровини.

Нефтодобивни, нефтопреработващи и нефтохимически предприятия

Vygon Consulting, компания, провеждаща консултантски изследвания в Русия, проведе събитие за проучване и анализ на състоянието на петролната индустрия за 2016 г. и нейното дългосрочно развитие до 2018 г.

Резултатите от това проучване са следните:

През 2016 г. е регистриран спад в обемите на рафиниране на суров петрол, като обемът на загубените продукти възлиза на 3,5 милиона тона.

С възстановяването на цената на барел петрол, 2017 г. ще бъде белязана от увеличение на обемите на рафиниране с 2 милиона тона и, въз основа на резултатите от 2018 г., с 8 милиона тона продукти, което ще върне първоначалните 289 милиона тона петролни продукти през 2014 г. Растежът се постига чрез следните действия: модернизация на производствените процеси, оптимизиране на структурата на рафинерийното предприятие, увеличаване на маржовете.

Ръстът в обема на преработката на суровини нараства поради правилни действияс Данъчния кодекс на Руската федерация, по отношение на рафинериите, което направи възможно поддържането на финансовите позиции на руснаците петролни компаниина пазара.

Експертите отбелязват, че съвременният износ на петролни продукти има насочен вектор, това е Близкият изток (Иран), Африка.

Нефтопреработващи и нефтохимически продукти

Русия е един от световните лидери в производството на петролни продукти и преработката на суров нефт. На територията на Руската федерация има повече от 50 предприятия в областта на нефтохимията и преработката на суровини, това са: РНК, Омска петролна рафинерия, Лукойл-Норси и други предприятия. Всички те поддържат тесен контакт с производствени компании: Роснефт, Газпром, Лукойл, Сургутнефтегаз.

Експертите подчертават, че горивната индустрия не е едно предприятие, а съвкупност от няколко взаимно свързани отрасли. Рафинерията е комплекс, който с помощта на технологични линии, цехове и агрегати, ако има такива услуги за поддръжкапроизвежда необходимия обем петролни продукти, а също така произвежда суровини за нефтохимикали.

Експертите разделят преработвателните предприятия на групи:

  • направление гориво на рафинерията;

  • нефтохимически и горивен профил на рафинерии;

  • направление гориво и масло на рафинерията;

  • горивни, нефтохимически и петролни предприятия.

Три основни сегмента на нефтопреработката в Руската федерация:

  • Предприятията за рафиниране са големи, това са 27 съоръжения, те обработват общо 262 милиона тона суровини годишно;

  • предприятия за преработка на нефт и газ, сектор Газпром, общо 8,4 милиона тона годишно;

  • малки предприятия за рафиниране, повече от 50 съоръжения с обща преработка от около пет милиона тона годишно.

Резултатът от работата на рафинериите в Русия е производството на петролни продукти: моторно масло, бензин от различни марки, авиационно гориво, керосин, пропелент, мазут и други тежки фракции.

Стратегията за развитие на индустрията е надеждна доставка на преработени продукти на държавни и частни структури в Руската федерация.

Рафиниране на нефт в Казахстан

Повече от 28 милиона тона петрол вече са произведени в Казахстан през 2017 г., което е два пъти повече от миналогодишните цифри за същия период от време. Увеличаването на производствените обеми се характеризира с възможността за преработка на суровини. Канат Бозумбаев, министър на енергетиката на републиката, отбеляза, че увеличаването на производството е станало възможно благодарение на пускането в експлоатация на ново находище Кашаган.

Факторът на растеж беше повлиян от своевременно модернизираните рафинерии: преработвателното предприятие в Атирау, предприятията в Шимкент и Павлодар. По време на модернизацията на производството е инсталирано ново оборудване и са въведени нови технологични процеси. Продуктите на тези рафинерии позволяват напълно да се задоволят нуждите на Казахстан от петролни продукти. Въпреки че резултатите от 2016 г. показаха зависимостта на Казахстан от доставките на бензин на 40% от нуждите му, това са предимно високооктанови класове.

Рафиниране на нефт в САЩ

За специалисти и експерти показателите за петролните запаси в САЩ са индикатор за котировката на този продукт между търсенето му на пазара и съществуващото предлагане. Информацията за количеството петрол в САЩ се публикува от API (American Petroleum Institute), Американския петролен институт.

Седмичният отчет включва:

  • количествена доставка на бензин;
  • колко масло има в резерв;
  • наличие на керосин;
  • количество мазут;
  • колко дестилати?

Изброените продукти представляват 85% от американското рафиниране на петрол. Има и друг доклад, представен от независима структура - Американската енергийна агенция EIA.

Единствената разлика в числата е, че: агенцията EIA посочва данни от Министерството на енергетиката на САЩ, агенцията API предоставя прогнози за близкото бъдеще.

Цифрите в доклада оказват влияние върху всички политики за продажба на петрол. Това се дължи на факта, че колкото по-големи са действителните запаси от стратегически природни ресурси в САЩ, толкова по-ниска е цената на петрола на световния пазар.

Основни центрове за рафиниране на петрол в САЩ

Америка винаги е в челната тройка по производство на петрол, нейните постоянни запаси варират около 20,8 милиарда барела, което е 1,4% от световното производство на „черно злато“.

Центровете за рафиниране на петрол в Съединените щати са разположени по крайбрежието на Атлантическия океан:

  • пристанищни съоръжения за преработка на вносен петрол, Североизточни САЩ;
  • рафиниращи центрове по основните канали за транспортиране на петрол.

В икономиката на САЩ печалбата от продажбата на петролни продукти заема значителна позиция, тя е почти 7% от общия БВП, 36,7% от петрола в Америка се изразходва за енергийни нужди.

Добивът на шистов петрол е необходимост за Америка, за да намали зависимостта от суровините Саудитска Арабия, Нигерия, Канада, Венецуела, други страни.

Компанията WBH Energy е лидер в добива на петрол, като най-развитите райони са: Аляска, офшорно производство в Мексиканския залив, Калифорния, Тексас. До 2015 г. САЩ имаха забрана за износ на собствен петрол, но сега тя беше отменена, за да привлече европейския пазар да продава собствените си суровини.

Компании и петролни рафинерии в Русия

Нека да разгледаме първите 5 големи и напреднали петролни рафинерии в Русия, които общо вече преработват около 90 милиона тона суров петрол.

  • Рафинерия град Омск, Gazprom Neft OMPZ, структура на Gazprom Russia, собственик Gazprom Neft, година на построяване 1949, година на въвеждане в експлоатация 1955. Капацитетът на завода е 20,88 милиона тона. Съотношението на преработка към продукция (дълбочина на обработка) достига 91%. Растителни продукти: горива от различни марки, киселини, битум, други продукти. Компанията следи за чистотата на околната среда, емисиите в атмосферата са намалели пет пъти в сравнение с 2000 г.

  • Kirishi Oil Refinery, Kirishinefteorgsintez, е завод на Surgutneftegaz, който има капацитет от 20,14 милиона тона, разположен в Ленинградска областград Кириши, пуснат в експлоатация през 1966 г. Дълбочина на преработени суровини 54%. Отличителна чертапроизводство, това е производството не само на горива и смазочни материали, но и на: амоняк, ксилен, битум, разтворители, газ. Няма записи за вредни емисии в атмосферата.

  • Рязанска петролна рафинерия, Рязанска петролна рафинерия, структура на Роснефт. Има капацитет от 18,81 милиона тона. Растителни продукти: моторни бензини от различни марки, дизелово гориво, котелно гориво, авиационен керосин, битуми за строителството и пътни работи. Дълбочината на обработка достига 68%. В завода функционира център за екологични изследвания в региона, ежегодно се извършват лабораторни изследвания и измервания на вредни емисии в атмосферата.

  • Лукойл компания Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез, Кстово, Област Нижни Новгород. Капацитетът на завода е 17,1 милиона тона, заводът е пуснат в експлоатация през 1958 г. Дълбочина на обработка до 75%. Предприятието в град Кстово произвежда около 70 вида продукти, включително горива и смазочни материали, освен това има своя специфика - производството на хранителен парафин.

  • Предприятието Лукойл-Волгограднефтепереработка, стартирано през 1957 г., е структура на компанията Лукойл от 1991 г. Преработва суровини с дълбочина 93%. Капацитетът на предприятието е 15,71 милиона тона, произвежда продукти: втечнен газ, бензин, дизелово гориво, до 70 вида продукти.

Експертите отбелязват увеличаване на дълбочината на рафиниране на суров нефт в Руската федерация, увеличаване на първичната обработка на суровините и увеличаване на капацитета на предприятията, което подобрява качеството на продуктите. В същото време се забелязва активната позиция на рафинерията в борбата за намаляване на вредните емисии и замърсяването на въздуха.

Нефтопреработвателни центрове, комплекси и съоръжения

Маслото не се използва в суров вид, то изисква първична и вторична преработка, която се извършва от центрове и комплекси по целия свят.

Русия се счита за лидер в производството, но не е лидер в преработката на "черно злато" в класацията на световните центрове:

  • Съединени американски щати;
  • Япония;
  • Германия;
  • Франция;
  • Китай;
  • Англия;
  • Бразилия;
  • други държави.

Обемите на руските преработени продукти на пазара са представени от следните компании: Лукойл, Салаватнефтеоргсинтез, Уфаоргсинтез, Башкирска химия и други компании.

Следните водещи нефтохимически предприятия са разположени в района на Москва и в индустриалната зона на столицата: „Полимерия“, „АкваХим“, „Роспоставка“, „ХимЕкспрес“ и други предприятия.

Експлоатация на съоръжения за рафиниране на нефт

Инсталациите за рафиниране на нефт са сложни системи, които решават проблемите с преработката на въглеводородни суровини в продаваеми продукти или полуготови продукти за нефтохимикали.

Основните елементи, включени в работата на съоръженията за научноизследователска и развойна дейност:

  • реактори и технологични тръбопроводи;

  • колонни устройства;

  • резервоари и компресорно оборудване заедно с помпи.

В допълнение към основното оборудване и инсталации, в работата на научноизследователската и развойната база участва оборудване, което осигурява технологичния процес:

  • ел. шкафове и друго ел. оборудване;

  • системи за контролно измервателно оборудване;

  • инженерни водоснабдителни системи.

Броят на елементите, участващи в работата на научноизследователска база, поради които може да възникне аварийна ситуация поради извеждането им от експлоатация (авария), достига различни значенияот стотици до хиляди. Поради тази причина е важно да се направи своевременен анализ на риска на технологичната система. Има специални техники за извършване на такива изчисления.

Технологии за рафиниране на нефт

Рафинирането на нефт в рафинериите включва преминаване на суровините през няколко етапа:

  1. Разделяйки суровината на фракции, параметърът, отговорен за това, е точката на кипене.

  2. Използването на химични съединения при обработката на получените съединения, получаване на продаваем продукт.

  3. Процесът на смесване на компоненти с добавяне на специални смеси.

Нефтохимията е научен отдел, който се занимава с цялостна преработка на суровини. Целта на това направление е да се получи краен продукт от масло, както и полуфабрикати за химическата промишленост.

Основните продукти са амоняк, кетон, киселина, алкохол, алдехиди и други съединения. Сега само 10% от добития нефт и неговата преработка се използват за производство на нефтохимически продукти.

Основни технологични процеси и методи за рафиниране на нефт

Основните процеси на рафиниране на нефт са първични, които нямат химичен ефект върху суровината, която се разделя на фракции, както и вторични, когато задачата е да се получат големи обеми гориво чрез въздействие върху химическата структура на нефта; и получаване на по-прости съединения.

Първичният процес се състои от три етапа:

  • подготвителният етап на извлечените нефт, газове и вода се пречиства и отстранява, използва се електрическо оборудване за обезсоляване;

  • атмосферна дестилация на пречистени суровини, където се използва дестилационна колона за получаване на фракции: керосин, бензин, дизелово гориво;

  • допълнителна дестилация за получаване на мазут.

Каталитични процеси в нефтопреработката

Каталитичният процес се използва за повишаване на качеството на изходния продукт. Съвременните каталитични процеси включват: десулфуризация, крекинг, хидрокрекинг, реформинг, изомеризация.

Един от широко използваните каталитични процеси е каталитичният крекинг, благодарение на който е възможно да се получат големи обеми фракции с ниска точка на кипене при преработката на суровини.

Благодарение на използването на съвременни катализатори със синтетични зеолити, елементи от оксиди на редкоземни метали, обемът на получените продукти се е увеличил до 40%.

Катализатори в нефтопреработката

При каталитични процеси голяма стойностда са използвани катализаторите. Например, хидрокрекингът включва разделяне на въглеводородната структура под налягане във водородна среда.

Процесът на реформиране включва използването на фино диспергирана платина като катализатор, която се отлага върху носител от алуминиев оксид. По този начин парафините се използват за производство на ароматен продукт за високооктанов бензин и ароматни полуготови продукти за химическата промишленост.

Използването на рений като добавки към катализаторите направи възможно интензифицирането на процеса на обработка. За производството са необходими платинени и паладиеви катализатори най-добро качествобензин.

Ректификация при рафиниране на нефт

Процесът на рафиниране на нефт, който възниква, когато смесите се разделят поради движението на противоположни маси и приложен топлообмен между течност и пара, се нарича ректификация. Този процес е първичната обработка на суровината, когато, когато се разделят на фракции, се получават следните продукти: дизелово гориво, бензин, керосин, мазут.

При ректификацията леките фракции (бензин и керосин, дизелово гориво) се получават в инсталации за АТ (атмосферни тръби). Нагряването се извършва в тръбна пещ. Остатъкът от тази дестилация на мазут се преработва във вакуумен агрегат за производство на моторни и смазочни масла.

Вторични процеси на рафиниране на нефт

При рафинирането на нефт вторичните процеси довеждат получените продукти от първичната преработка до търговско състояние.

Видове вторични процеси:

  • увеличаване на обема (задълбочаваща обработка) чрез термичен и каталитичен крекинг, хидрокрекинг;

  • подобряване на качеството чрез използване на реформинг, хидротретиране, изомеризация;

  • получаване на ароматни въглеводороди, производство на масла.

Реформирането се използва главно за бензин. По време на реформинга се получава насищане на ароматни смеси, за да се получи висококачествен бензин.

Хидрокрекингът е необходим за получаване на висококачествено дизелово гориво. Процесът използва метод на молекулярно разделяне на газ в излишък от водород.

Съвременното оборудване за обработка е комбинирана инсталация, която комбинира първични и вторични процеси.

Дълбочина на рафиниране на нефт

Дълбочината на рафиниране на нефта се нарича параметър (GPN), който показва връзката между количеството извлечени суровини и получения търговски продукт или полуфабрикати за химията. Въз основа на GPN се определя ефективността на рафинерията.

Стойността на GPN, както и обхватът на приложение на продукта, зависи от качеството на суровината. западни държави GPG се разглежда само в посоката на горивото и се вземат предвид само продуктите от леките фракции.

Сега експертите разделят рафинериите по вид преработка на дълбоки и плитки. Индикаторът GPN показва наситеността на производството с оборудване и инсталации за преработка на суровината.

Автоматизация на процесите на нефтопреработка

Рафинирането на нефт е комплекс от взаимосвързани процеси (физични и химични), които трябва да подобрят качеството на крайния продукт.

Автоматизацията на рафинерията повишава ефективността на производствените процеси. В съвременните условия изискванията за получаване на висококачествен продукт могат да бъдат реализирани чрез въвеждане на автоматичен контрол за получаване на търговски продукт.

За да увеличите нивото на автоматизация на рафинерията:

  • въвеждат се технологични идеи, използващи цифрово оборудване;

  • се използват устройства за автоматично регулиране.

Автоматизацията на предприятието намалява разходната част на рафинерията и дава възможност за компютърно наблюдение на процесите.

Инсталации, устройства, нефтопреработвателно оборудване

Предприятията за рафиниране на нефт използват основно следното оборудване и инсталации: резервоари и генератори, филтри, нагреватели за газ и течност, факелни системи, парни турбинии топлообменници, компресорни агрегати, тръбопроводи и друго оборудване.

Рафинериите използват пещи за термична дестилация на петрол и разделянето му на фракции. Тръбните пещи се използват за изгаряне на остатъци от производствения процес. Основата на преработката е разделянето на суровините на фракции.

След това, като се вземе предвид посоката на рафинерията и вида на оборудването, се извършва допълнителна обработка на първичния продукт, пречистване и последващо разделяне, за да се получи продаваем продукт.

Пещи и топлообменници в нефтопреработката

Пещите, използвани в рафинирането на нефт, са единици, необходими за:

  • за отопление на добит нефт, емулсия, газов кондензат и газ;

  • за осигуряване на процеса на възстановяване;

  • за маслена пиролиза.

Основният проблем при използването на пещи в нефтопреработката е образуването на кокс при крекинг процеси, което води до неефективно използване на тръбопроводи и топлообменници.

Топлообменникът е устройство, без което една рафинерия не може да работи. Броят на топлообменниците в предприятието зависи от обема на крайния продукт и технологичното оборудване.

Едно модерно предприятие за рафиниране на нефт има около 400 топлообменни устройства, средата, която преминава през тях: дизелово гориво, керосин, бензин, мазут.

Приложеното налягане в топлообменниците достига 40 атмосфери, когато средата се нагрее до 400 градуса по Целзий. Често се използват устройства, предназначени за налягане от 25 атмосфери, това зависи от специализираните технологии на рафинерията.

Реактори за петролни рафинерии

Рафинерийните предприятия, за да подобрят параметъра GPT (дълбочина на пречистване), използват реакторно оборудване за процеси като хидротретиране, реформинг, хидрокрекинг, хидроконверсия. Това е оборудване за дълбока преработка на суровината за производство на европейски бензин.

Оборудването се произвежда по лицензи на следните световни компании: ExxonMobil, Chevron Lummus Global.

Продукти и отпадъци от рафиниране на нефт

Когато извлеченото масло се изпраща за преработка, продукцията, в допълнение към продаваемите продукти, винаги съдържа отпадъци от рафиниране на нефт.

Основните продукти на рафинирането на нефт са рафинираните продукти, получени чрез използването на първични и рециклиране, те включват: висококачествен бензин, дизелово гориво, авиационен керосин, ракетно гориво, моторни масла, мазут, нефтохимически продукти.

Отпадъците от рафиниране на нефт включват адсорбенти. това химикали, които не могат да бъдат подложени на по-нататъшна регенерация. Основният метод за обезвреждане на отпадъците е изгарянето. Но изгарянето може да причини значителна вреда на околната среда.

Има опции за използване на пепел и шлака, отпадъци от рафиниране на нефт, като пълнители за строителни продукти, те рядко се използват за торове или за получаване; химически елементи. Когато отпадъците не могат да бъдат депонирани, те се изпращат в специални сметища за съхранение.

Екология и опазване на околната среда при нефтопреработка

Рафинерийните предприятия оказват влияние върху екологията на целия регион. Целият процес на преработка е придружен от наличието на вредни вещества в екологията на района.

Големите рафинерии разполагат със собствени лаборатории за постоянен мониторинг на вредните емисии в атмосферата. Въз основа на фокуса на работата на преработвателните предприятия можем да говорим за вредата, която може да бъде причинена на околната среда.

Например, когато се преработва кисел суров петрол, замърсяването на въздуха се разпространява на големи разстояния. Следователно всяко предприятие има планирана работа за намаляване на замърсяването на околната среда около предприятието.

Продукти, инсталации, оборудване, технологии, процеси, центрове, нефтопреработвателни предприятия на изложението Нефтегаз в Панаирния център Експоцентър.

Прочетете другите ни статии:

Въведение

I. Първична нефтопреработка

1. Вторична дестилация на бензинови и дизелови фракции

1.1 Вторична дестилация на бензинова фракция

1.2 Вторична дестилация на дизеловата фракция

II. Термични процеси на нефтопреработващата технология

2. Теоретични основиконтрол на забавеното коксуване и процесите на коксуване в охлаждащия слой

2.1 Процеси на забавено коксуване

2.2 Коксуване в слоя на охлаждащата течност

III. Технологии на термокаталитични и термохидрокаталитични процеси

рафиниране на нефт

3. Хидроочистване на керосинови фракции

IV. Технологии за преработка на газ

4. Преработка на рафинерийни газове - абсорбционно-газофракциониращи установки (AGFU) и газофракциониращи установки (GFC)

4.1 Инсталации за газофракциониране (GFU)

4.2 Абсорбционно-газови фракциониращи агрегати (AGFU)

Заключение

Списък на използваната литература


Въведение

Петролната индустрия днес е голям национален икономически комплекс, който живее и се развива според собствените си закони. Какво означава петролът за националната икономика на страната днес? Това са: суровини за нефтохимикали при производството на синтетичен каучук, алкохоли, полиетилен, полипропилен, широка гама от различни пластмаси и готови продуктиот които изкуствени тъкани; източник за производство на моторни горива (бензин, керосин, дизелово и реактивно гориво), масла и смазочни материали, както и котелно и пещно гориво (мазут), строителни материали (битум, катран, асфалт); суровини за производството на редица протеинови препарати, използвани като добавки към храната на добитъка за стимулиране на растежа му.

В момента петролната индустрия руска федерациязаема 3-то място в света. Руският петролен комплекс включва 148 хил. петролни кладенци, 48,3 хил. км магистрални нефтопроводи, 28 петролни рафинерии с общ капацитет над 300 млн. тона петрол годишно, както и голям бройдруги производствени мощности.

В предприятията на петролната промишленост и нейните обслужващи отрасли работят около 900 хиляди работници, включително около 20 хиляди души в областта на науката и научните услуги.

Промишлената органична химия е преминала през дълъг и сложен път на развитие, по време на който нейната суровинна база се е променила драстично. Започвайки с преработката на растителни и животински суровини, след това се трансформира във въглищна или коксохимия (рециклиране на отпадъци от коксуващи се въглища), за да се превърне в крайна сметка в модерна нефтохимия, която отдавна вече не се задоволява само с отпадъци от рафиниране на нефт. За успешното и независимо функциониране на основната му индустрия - тежък, т.е. мащабен органичен синтез, е разработен процесът на пиролиза, около който се основават съвременните олефинови нефтохимически комплекси. Те основно получават и след това обработват нисши олефини и диолефини. Суровинната база за пиролиза може да варира от свързани газове до нафта, газьол и дори суров нефт. Първоначално предназначен само за производство на етилен, процесът сега е и широкомащабен доставчик на пропилен, бутадиен, бензен и други продукти.

Петролът е наш национално богатство, източникът на силата на страната, основата на нейната икономика.

технология за преработка на нефт газ


аз . Първично рафиниране на нефт

1. Вторична дестилация на бензинови и дизелови фракции

Вторична дестилация -разделяне на фракциите, получени по време на първичната дестилация, на по-тесни части, всяка от които след това се използва за собствена цел.

В рафинерията на вторична дестилация се подлагат широката бензинова фракция, дизеловата фракция (при получаване на суровини от блока за екстракция на адсорбционен парафин), маслените фракции и др. Процесът се осъществява в отделни инсталации или блокове, които са част от инсталациите АТ и АВТ.

Дестилацията на петрол - процесът на разделянето му на фракции въз основа на точките на кипене (оттук и терминът "фракциониране") - е в основата на рафинирането на петрол и производството на моторни горива, смазочни масла и различни други ценни химически продукти. Първичната дестилация на масло е първият етап от изучаването на неговия химичен състав.

Основните фракции, изолирани по време на първичната дестилация на масло:

1. Бензинова фракция– маслена фракция с точка на кипене от пр.н.е. (точка на кипене, индивидуална за всяко масло) до 150-205 0 C (в зависимост от технологичната цел на производството на автомобилни, авиационни или други специални бензини).

Тази фракция е смес от алкани, нафтени и ароматни въглеводороди. Всички тези въглеводороди съдържат от 5 до 10 С атома.

2. Керосин фракция– маслена фракция с точка на кипене от 150-180 0 С до 270-280 0 С. Тази фракция съдържа C10-C15 въглеводороди.

Използва се като моторно гориво (тракторен керосин, компонент на дизеловото гориво), за битови нужди (осветителен керосин) и др.

3. Фракция газьол– точка на кипене от 270-280 0 С до 320-350 0 С. Тази фракция съдържа C14-C20 въглеводороди. Използва се като дизелово гориво.

4. мазут– остатъкът след дестилацията на изброените по-горе фракции с точка на кипене над 320-350 0 С.

Мазутът може да се използва като котелно гориво или да се подложи на допълнителна обработка - или дестилация при понижено налягане (във вакуум) с подбор на нефтени фракции или широка фракция на вакуумен газьол (от своя страна, служещ като суровина за каталитичен крекинг за получаване на високооктанов компонент на бензина), или крекинг.

5. Катран- почти твърд остатък след дестилация на нефтени фракции от мазут. От него се получават така наречените остатъчни масла и битум, от които чрез окисляване се получава асфалт, използван при строителството на пътища и др. От катран и други остатъци от вторичен произход коксът може да се получи чрез коксуване, използван в металургичната промишленост.

1 .1 Вторична дестилация на бензинова фракция

Вторичната дестилация на бензинов дестилат е или независим процес, или е част от комбинирана инсталация в петролна рафинерия. В съвременните фабрики инсталациите за вторична дестилация на бензинов дестилат са предназначени за получаване на тесни фракции от него. Тези фракции впоследствие се използват като суровина за каталитичен реформинг - процес, който води до производството на отделни ароматни въглеводороди - бензен, толуен, ксилени или бензин с по-високо октаново число. При производството на ароматни въглеводороди първоначалният бензинов дестилат се разделя на фракции с точки на кипене: 62-85 ° C (бензен), 85-115 (120) ° C (толуен) и 115 (120) -140 ° C (ксилен). ).

Бензиновата фракция се използва за производството на различни видове моторно гориво. Това е смес от различни въглеводороди, включително прави и разклонени алкани. Характеристиките на горене на алканите с права верига не са идеално подходящи за двигатели с вътрешно горене. Следователно, бензиновата фракция често се подлага на термично реформиране, за да се превърнат неразклонените молекули в разклонени. Преди употреба тази фракция обикновено се смесва с разклонени алкани, циклоалкани и ароматни съединения, получени от други фракции чрез каталитичен крекинг или реформинг.

Качеството на бензина като моторно гориво се определя от неговото октаново число. Той показва обемния процент на 2,2,4-триметилпентан (изооктан) в смес от 2,2,4-триметилпентан и хептан (алкан с права верига), който има същите детонационни характеристики при горене като изпитвания бензин.

Лошото моторно гориво има октаново число нула, а доброто гориво е октаново число 100. Октановото число на бензиновата фракция, получена от суров нефт, обикновено не надвишава 60. Горивните характеристики на бензина се подобряват чрез добавяне на антидетонационна добавка, което е тетраетил олово (IV), Pb(C 2 H 5). Тетраетилолово е безцветна течност, която се получава чрез нагряване на хлороетан със сплав от натрий и олово:

При изгаряне на бензин, съдържащ тази добавка, се образуват частици олово и оловен (II) оксид. Те забавят определени етапи на изгаряне на бензиновото гориво и по този начин предотвратяват неговата детонация. Наред с тетраетилолово към бензина се добавя и 1,2-дибромоетан. Той реагира с олово и олово (II), за да образува оловен (II) бромид. Тъй като оловният (II) бромид е летливо съединение, той се отстранява от изгорелите газове на автомобилния двигател. Бензиновият дестилат с широк фракционен състав, например от началната точка на кипене до 180 ° C, се изпомпва през топлообменници и се подава в първата намотка на пещта и след това в дестилационната колона. Основният продукт на тази колона е n фракцията. температура - 85 °C, преминавайки през въздушноохладителен апарат и хладилник, постъпва в приемника. Част от кондензата се изпомпва като напояване към горната част на колоната, а останалата част се подава към друга колона. Топлината се подава към долната част на колоната чрез циркулационен обратен хладник (фракция 85-180 °C), изпомпва се през втората намотка на пещта и се подава към дъното на колоната. Остатъкът от дъното на колоната се изпраща чрез помпа друга колона.

Парите от горната фракция, напускаща горната част на колоната (n.c. - 62 °C), се кондензират в апарат за въздушно охлаждане; Кондензатът, охладен във воден охладител, се събира в приемника. Оттук кондензатът се изпраща с помпа към резервоара, а част от фракцията служи за напояване на колоната. Остатъчният продукт - фракцията 62-85 °C - при излизане от колоната отдолу се насочва с помпа през топлообменник и хладилници в резервоара. Като горен продукт на колоната се получава фракция 85-120 °C, която след преминаване през апарата постъпва в приемника. Част от кондензата се връща в горната част на колоната като напояване, а останалото количество се отстранява от инсталацията чрез помпа в резервоара.