Главная

Статьи

XuMuK.ru - НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА - Хімічна енциклопедія


НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА, великотоннажне вироб-во, засноване на перетвореннях нафти , Її фракцій і нафтових газів в товарні нафтопродукти і сировину для нафтохімії , основного органічного синтезу і мікробіологічного синтезу . Це вироб-во являє собою сукупність здійснюваних на нефтеперераб. заводах (НПЗ) фіз. і хім.-технол. процесів і операцій, що включає підготовку сировини, його первинну і вторинну переробку.

перед переробкою нафту піддають спец. підготовці спочатку на нафтопромислах, а потім безпосередньо на НПЗ, де її звільняють від пластової води , Мінер. солей і хутро. домішок (див. Зневоднення і знесолення нафти ) І стабілізують, відганяючи гл. обр. пропан-бутановую, а іноді частково і пентанових вуглеводневі фракції. первинна переробка нафти полягає в поділі її на фракції, що розрізняються межами википання, за допомогою первинної (в основному) або вторинної атм. і вакуумної перегонки (Див. дистиляція нафти ). Така переробка дозволяє виділяти з нафти тільки спочатку присутні в ній в-ва. Асортимент, вихід і якість вироблюваних продуктів повністю визначаються хім. складом сировини.

Для збільшення виходу т. Зв. світлих нафтопродуктів (Фракцій, що википають до 350 ° С, - бензинів , гасу , Газотурбінних, дизельних і реактивних палив ) І поліпшення якості фракцій і продуктів, отриманих при перегонці , Широко використовується вторинна переробка а нафти . Остання включає: процеси деструктивної переробки важкого і залишкового сировини (див., Напр., Вісбре-кінг, гідрокрекінг , Деасфал'тізація, деметалізація , каталітичний крекінг , коксування , термічний крекінг ); процеси, що забезпечують підвищення якості осн. типів нафтопродуктів - палив і масел (Див. гидроочистка , Гідро-знесірчення, Каталітичний риформинг та ін.); процеси переробки нафтових газів ( Гази нафтові попутні , гази нафтопереробки ), Вироб-в масел , парафінів , присадок , бітумів та інших спец. типів нафтопродуктів , А також нефтехим. і хім. сировини (див., напр., ароматизація , Газифікація нафтових залишків , Гідродеалкілірованіе , Депарьє-фінізація, піроліз ).

Історична довідка. переробка нафти з метою її очищення для зменшення неприємного запаху при використанні в лікувальних цілях була відома ще на початку нашої ери. Описи разл. способів перегонки нафти наведені в середньовічних іноз. і рос. лечебніках. Вперше нафтопереробка в пром. масштабі була здійснена в Росії на заводі, побудованому на р. Ухті (1745). У 18-19 вв. в Росії і ін. країнах діяли окремі примітивні НПЗ, на яких брало отримували переважно. освітить. гас і мастила . Великий внесок у розвиток нафтопереробки внесли рус. вчені та інженери. Д. І. Менделєєв, детально вивчивши технол. і економіч. проблеми нафтопереробки, запропонував будувати нафтопереробні заводи в місцях концентрованого споживання нафтопродуктів . А. А. Літній створив основи крекінгу і піролізу нафти ; під його керівництвом запроектований і побудований ряд НПЗ. К. В. Харичков запропонував спосіб переробки високопарафіністих мазутів для послід. використання їх в якості котельного палива ; Л. Г. Гурвич розробив основи очищення нафтопродуктів . В. Г. Шухов винайшов форсунку для спалювання рідкого палива , Що дозволило застосовувати не знаходив кваліфікованих джерел споживання мазут як паливо для парових котлів; крім того, спільно з С. П. Гавриловим він запатентував трубчасту нафтоперегінного установку безперервної дії, техн. принципи к-рій використовуються в роботі суч. установок первинної переробки нафти .

Подальший розвиток нафтопереробка отримала в 20 ст. в зв'язку з появою автомобільного та авіація. транспорту. Особливо швидкими темпами відбувалося зростання нафтопереробки після 2-ї світової війни: виробництв. потужності, напр., капіталістічесхік країн з 1947 по 1988 зросли з 416 до 2706 млн. т / рік.

Напрями та схеми. Основні суч. тенденції нафтопереробки: укрупнення одиничних потужностей технол. установок; комбінування процесів і зниження їх енергоємності завдяки підвищенню активності і селективності каталізаторів , Утилізації відходить теплової енергії, оптимізації теплообміну і коеф. надлишку повітря , Що подається в технол. печі , і т.д.; поглиблення переробки нафти (див. нижче); поліпшення якості товарних нафтопродуктів при погіршенні якості переробляються нафт ; широке впровадження автоматизації і комп'ютеризації та ін.

До числа гол. факторів, що визначають вибір схеми нафтопереробки, відносяться вихід світлих нафтопродуктів і зміст в нафти S. Переробка сірчистих і високосірчистих нафт , Що містять S соотв. 05-25% і більше 2,5% за масою, вимагає включення до складу НПЗ установок гідроочищення і гидрообессеривания нафтопродуктів .

За призначенням НПЗ діляться на підприємства паливного і паливно-масляного профілів, а також паливно-масляного профілю з випуском нефтехим. продукції (останні в СРСР раніше наз. нефтехим. комбінатами; за кордоном іменуються "НПЗ хім. профілю"). Наїб. важлива характеристика НПЗ-г л у б і н а п е р е р о б о т к и нафти , К-раю визначається виходом (в розрахунку на нафту ,% По масі) всіх світлих нафтопродуктів чи тільки моторних палив або, навпаки, виходом залишкового котельного палива - мазуту . Збільшення глибини переробки нафти , Тобто фактично зменшення виходу мазуту в порівнянні з його природ. вмістом в сировині, м.б. досягнуто за допомогою разл. деструктивних процесів. Їх уд. вага (Відношення сумарної потужності установок до потужності установок первинної переробки нафти ) Визначає можливості НПЗ і нефтеперераб. пром-сті в цілому по забезпеченню певної глибини переробки.

НПЗ т о п л і в н о г о п р про ф і л я з н е г л у б о к о м п е р ер о б о т к о ї н е ф т і. Характерні для районів з високим споживанням мазуту . На цих підприємствах здійснюються технол. процеси: підготовка нафти до переробки; її атм. перегонка , При якій отримують бензини , гас , дизельні палива і мазут ; облагороджування палив - каталитич. риформинг і ізомеризація бензинів (Для отримання високооктанових компонентів автомобільних палив ), гідроочищення гасу і дизельних палив , Гідрообес-серіваніе мазуту (Для отримання товарних палив з низьким вмістом S). Вихід останнього на таких НПЗ може досягати 50% по масі і більш; при необхідності частина мазуту м.б. спрямована на вакуумну перегонку з метою отримання остаточних бітумів або сировини для вироб-ва окислених бітумів .

НПЗ т о п л і в н о г о п р про ф і л я з г л у б о к о м п е р ер о б о т к о ї нафти . Призначені для регіонів з низьким рівнем споживання мазуту . Реалізовані технол. процеси: підготовка нафти до переробки, її атм. і вакуумна перегонка ; деструктивна переробка (каталитич. крекінг і гідрокрекінг ) Важкого і залишкового сировини і облагороджування нафтопродуктів (Каталитич. риформинг , гідроочищення та ін.). Існує велика кількість деструктивних процесів переробки нафтових залишків ( мазут , гудрон ) В світлі нафтопродукти з метою збільшення в них співвідношення водень / вуглець в порівнянні з вихідною сировиною. Вони підрозділяються на процеси, що забезпечують зниження вмісту вуглецю (Тримаючи. І каталитич. крекінг , коксування , Деасфальтизації ); процеси, що призводять до зростання вмісту водню (різновиди гідрокрекінгу ). Останні характеризуються підвищеними виходом і якістю нафтопродуктів , Однак вимагають значно більш високих капіталовкладень і експ. витрат, обумовлених необхідністю проведення процесів при високих тисках (15-25 МПа) в атмосфері водню . Технол. схема переробки залишків може включати один цільової процес або комбінацію процесів (напр., гідро-знесірчення мазуту-каталитич. крекінг ). Вибір схеми визначається техн. і економії, особливостями функціонування НПЗ. Відомі підприємства, на яких брало досягається практично повне перетворення нафти в світлі нафтопродукти .

НПЗ т о п л і в н о-м а з л я н о г о п р про ф і л я. На цих підприємствах здійснюються процеси: підготовка до переробки нафти і її атм. перегонка ; вакуумна перегонка мазуту , При якій отримують дек. вакуумних дистилятів і гудрон . Дистиляти проходять послідовно селективну очистку , депарафінізації і гідродоочістку або доочищення H2SO4 (див. Сірчанокислотне очищення ) Або за допомогою відбілюючих глин (Див. адсорбційна очистка , Контактна очищення , Перколяціопіая очищення). гудрони піддають деасфальтизації , Причому утворюється де-асфальтізат обробляють за тією ж схемою, що і ДіСтено-Лятно фракції, а залишок (т. Зв. Концентрат) використовують для вироб-ва бітумів або в якості сировини для газифікації. Після доочищення дистиляти і залишковий компоненти направляють на компаундування ( змішання ). Змінюючи співвідношення компонентів і вводячи разл. присадки , Отримують товарні мастила .

НПЗ т о п л і в н о-м а з л я н о г о п р про ф і л я з в и п у ск о м н е ф т е х і м і ч е с ь к о ї п р о д у к ц і й. На цих підприємствах на відміну від розглянутих вище реалізовані процеси піролізу і каталитич. риформінгу , Що забезпечують вироблення осн. видів нефтехим. сировини (нижчих Олеф-нів і ароматичних. вуглеводнів ), А також більш-менш довгий ланцюжок процесів отримання разл. нефтехим. продуктів ( спиртів , сумішей олефінів та ін.). частка нафти , Що витрачається в світі на вироб-во продукції нафтохімії , В середньому становить 6%, досягаючи в Японії 9-11%.

Потенціал, темпи і перспективи розвитку. За обсягом нафтопереробки і випуску осн. видів нафтопродуктів Радянський Союз займає друге місце в світі, перевершуючи Великобританію, Італію, Францію і Німеччину разом узяті, а по середній потужності НПЗ набагато випереджає всі розвинуті капіталістичного. країни. Практично всі регіони СРСР у своєму розпорядженні пром. потенціалом по нафтопереробці і вироб-ву нефтехим. продукції. Крім традиц. центрів нафтопереробки, розміщених в Волзько-Уральському і Центральному районах і в Закавказзі, особливо бурхливий розвиток в останні роки нефтепeрeраб. пром-сть отримала в районах Західного і Східного Сибіру.

Нарощування пром. потенціалу нафтопереробки в СРСР особливо високими темпами відбувалося в 1965-85, коли обсяг вироблення нафтопродуктів збільшився більш ніж в 2 рази. У цей період переважно. інтенсивно нарощувалися потужності по первинній (прямий) перегонці нафти . Починаючи з 11-ї п'ятирічки галузь перейшла на якісно новий шлях розвитку -підвищення ефективності використання нафти на основі поглиблення її переробки. Випереджаючими темпами зростає випуск сировини для нефтехим., Хім. і микробиол. галузей пром-сти. Поряд з поглибленням переробки нафти ін. важливим завданням нафтопереробки в СРСР є поліпшення якості гл. нафтопродуктів - моторних палив і масел для задоволення зростаючих вимог до охорони природи , А також з боку транспорту. У зазначений 20-річчя уд. вага високооктанових бензинів в загальному обсязі вироб-ва автомобільних бензинів вдалося підвищити з 3,1 до 79,1%, дизельного малосернистого палива-з 50 до майже 100%, високоіндексних моторних мастил-з 2,25 до 87,3%.

За кордоном перше місце за потужністю установок нафтопереробки займають США; великими світовими центрами нафтопереробки є також країни Західної Європи і Японія. Швидкими темпами розвивається нафтопереробка в нафтовидобувних країнах: Саудівської Аравії, Мексиці і ін. В зв'язку з високим попитом на мазут для західноєвропейських країн і Японії аж до 1973 були характерні неглибока переробка нафти з випуском св. 40% мазуту і соотв. не означає. потужності установок для деструктивних процесів. Викликане нафтовою кризою 70-х рр. різке підвищення цін на сировину призвело до істот. скорочення споживання нафти і особливо мазуту , К-рий стали замінювати альтернативними джерелами енергії (прир. газом , вугіллям та ін.). Тому зросла необхідність поглиблення переробки нафти , Причому для країн Західної Європи і Японії наиб. актуальна деструктивна переробка важких фракцій дистилятів (перший етап поглиблення). Для США, де і до 1973 глибина переробки нафти досягала 78%, перш за все важлива деструктивна переробка нафтових залишків (другий етап поглиблення), що вимагає більш досконалої технології і значно здорожує вироб-во. В даний час за кордоном широко здійснюється буд-во установок каталитич. крекінгу , гідрокрекінгу і вісбрекінгу , Блоків переробки нафтових залишків, технол. схеми яких брало включають комбінації процесів гидрообессеривания і каталитич. крекінгу або коксування , Тримаючи. крекінгу і гідрокрекінгу і т.д.

Проблема поглиблення переробки нафти в СРСР і провідних капіталістів, країнах вирішується в умовах скорочення використання висококачеств. малосірчистих нафт при одночасному посиленні екологічний. вимог до якості нафтопродуктів . В останні роки значно знижені, зокрема, гранично допустимі значення змісту S в паливах , Що призвело до прискореного зростання потужностей установок гідроочищення . Др. важливий фактор розвитку суч. нафтопереробки-поступова відмова від етилування бензинів (введення тетраетилсвинцю ), Що вимагає застосування ін. Способів підвищення антидетонаційній стійкості автомобільних бензинів (Каталитич. риформинг , алкілування , ізомеризація і т.д.).

Літ .: Сергієнко С. Р., Нарис розвитку хімії і переробки нафти , М., 1955; Трошин А. К., Історія нафтової техніки в Росії, М., 1958; Гуревич І. Д., Смідович Е. В., Черножуков Н. І., Технологія переробки нафти і газу , Ч. 1-3, М., 1972-80; Еріх В. Н., Расіна М. Г., Рудін М. Г., хімія і технологія нафти і газу , 3 вид., Л., 1985; Довідник нафтопереробника, під ред. Г. А. Ластовкіна, Е.Д. Радченко та М. Г. Рудіна, Л., 1986; Кінь М. Я., Зелькінд Е. М., Шершун В. Г., Нафтопереробна і нафтохімічна промисловість за кордоном. Довідник, М., 1986; Гірнича енциклопедія, т. 3, М., 1987, с. 472-73. М. Я. Кінь.