Etapele rafinării petrolului. Cum este procesat uleiul? Uzinele de rafinare a petrolului din țară

Combustibilul lichid natural este ulei. Acesta este un amestec complex de o mare varietate de compuși organici, în principal hidrocarburi (HC). Dar toate aceste substanțe au două proprietăți comune importante. În primul rând, sunt bogate în energie, care este eliberată ca urmare a arderii. Utilizarea uleiului ca combustibil se bazează pe această proprietate. În al doilea rând, aceste molecule pot fi legate chimic între ele sau transformate într-o varietate de moduri, obținând astfel o mare varietate de substanțe utile. Aceasta este baza pentru utilizarea uleiului ca materie primă.

Uleiul este un lichid de la galben sau maro deschis până la negru, cu un miros caracteristic. Pe lângă hidrocarburi, uleiul conține și cantități mici de substanțe care conțin oxigen, sulf și azot.

Uleiul este mai ușor decât apa: densitatea diferitelor tipuri de ulei variază de la 730 la 970 kg/m3.

În funcție de domeniu, petrolul are o compoziție diferită, atât calitativă, cât și cantitativă. Cele mai saturate hidrocarburi sunt conținute în petrolul produs în statul Pennsylvania (SUA). Uleiul de Baku este relativ sărac în hidrocarburi saturate, dar bogat în așa-numitele hidrocarburi naftenice, care au o structură ciclică. Uleiurile Grozny, Surakhani și Fergana sunt semnificativ mai bogate în hidrocarburi saturate.

Cunoașterea omului cu uleiul a început cu mult timp în urmă. ÎN Egiptul antic Au folosit ulei pentru iluminat. Acest lucru este dovedit de descoperirile lămpilor umplute cu o substanță asemănătoare asfaltului - bitum, format din ulei.

Se știe de mult că uleiul Naftalan Baku vindecă bine arsurile, precum și multe boli de piele.

Uleiul era cunoscut și în Rus'. În secolul al XV-lea, Pechora Pomors lubrifiau bucșele roților cărucioarelor cu ulei, care în acele locuri era numit „gudron de pământ”. Cronicile rusești menționează petrolul în secolul al XVI-lea, când în timpul domniei lui Boris Godunov, „apa groasă inflamabilă” a fost adusă de la Ukhta la Moscova.

Grecii și romanii antici numeau petrol petrol, care exact tradus înseamnă ulei de rocă (din grecescul „petra” – rocă, piatră și latinescul „oleum” – ulei). Există două versiuni despre originea cuvântului „ulei”. Potrivit primului dintre ei, cuvântul vine de la iranianul „nefat” - a se scurge, a curge. A doua versiune susține că cuvântul „ulei” își datorează apariția cuvântului arab „neftar”, care denotă ritul de purificare a credincioșilor prin foc.

Nu există un consens cu privire la originea petrolului. Un grup de oameni de știință, căruia îi aparținea D.I. Mendeleev, a presupus că uleiul este de origine anorganică: a apărut din acțiunea apei asupra carburilor metalice. Alți oameni de știință, de exemplu Engler, credeau că uleiul este de origine organică, adică. format ca urmare a descompunerii lente a diferitelor resturi de animale si plante moarte cu acces insuficient la aer. În anii următori, în numeroase probe de ulei au fost descoperite diverse porfirine - compuși formați în timpul descompunerii substanței verzi a plantelor - clorofila și substanța colorantă a sângelui - hemoglobina. Acest lucru demonstrează participarea plantelor și animalelor la formarea uleiului. Problema originii petrolului este foarte complexă și cu greu poate fi considerată rezolvată în prezent.

Rafinarea petrolului primar

La prima vedere, uleiul pare extrem de substanță simplă. De fapt, 90 până la 99% din el este carbon și hidrogen. Restul de 1-5 procente provine din sulf, oxigen și azot. Cu toate acestea, aproximativ 200 de hidrocarburi care alcătuiesc petrolul au fost deja izolate și studiate.

Rafinăriile de petrol realizează prelucrarea primară și secundară a petrolului.

Țițeiul conține întotdeauna puțină apă și săruri dizolvate (în principal magneziu și calciu). Uleiul desarat și deshidratat suferă așa-numitul proces de prelucrare primară.

Rafinarea petrolului primar(rectificare) este proces fizicîmpărțirea unui amestec de hidrocarburi în fracții - grupuri de substanțe cu puncte de fierbere similare și alte proprietăți comune.

Procesul de distilare a uleiului se desfășoară în coloane de distilare, așa-numitele unități de vid atmosferic. Însuși numele acestei instalații spune că în ea încălzirea și distilarea uleiului se efectuează atât la presiunea atmosferică, cât și sub vid. Vidul este utilizat pentru a scădea punctul de fierbere al uleiului și pentru a evita descompunerea acestuia în timpul procesului de distilare.

În coloana de distilare intră țițeiul încălzit la 400 0 C. Înălțimea coloanei este mai mare de 30 m În interiorul acesteia, la diferite înălțimi, se află seturi de plăci ceramice numite plăci. Pe măsură ce țițeiul fierbinte intră în coloană, moleculele de substanțe cu puncte de fierbere mai mici se ridică mai întâi în vârf. În același timp, se răcesc. Cele mai ușoare substanțe care fierb rămân gazoase și ajung chiar în vârful instalației. Restul ajung pe farfurii situate la diferite inaltimi in functie de punctul de fierbere. Aici se condensează și formează fracții cu diferite intervale de punct de fierbere. Substanțele cu punctul de fierbere cel mai scăzut rămân lichide pe tot parcursul procesului și sunt colectate chiar în partea de jos a coloanei.

Fracții obținute în timpul distilării uleiului

Fracţiune	Numărul de atomi de C dintr-o moleculă	Interval de temperatură de fierbere, 0 C	Aplicație
Gaz petrolier	C 1 - C 4	<40	Folosit ca combustibil și materie primă în sinteza materialelor plastice; materie primă pentru piroliză
Esteri de petrol	De la 5 - De la 7	40 - 110	Solvenți
Benzină	De la 6 la 12	40 - 200	Folosit ca combustibil și ca solvent; reformarea materiei prime
Kerosenul	De la 12 - de la 16	200 - 300	Folosit ca combustibil în motoarele diesel și cu reacție; cracarea materiei prime
Benzina (motorină grea)	De la 15 - de la 18	250 - 350	Folosit ca combustibil în sobe și motoarele diesel (motorină, păcură); cracarea materiei prime
Fracția de ulei lubrifiant	De la 16 - de la 20	300 - 370	Lubrifianti, vaselina
Vaporii de petrol brut
Reziduuri de ulei	> De la 20	nu se evaporă la t > 370	Constă din parafină, asfalt, cocs de petrol (gudron)

Prima fracțiune de ulei care a început să fie izolata din acesta în condiții industriale a fost kerosenul. Prima rafinărie de petrol pentru producția de „fotogen” - așa cum se numea atunci kerosenul de iluminat - a fost construită la Mozdok (lângă Grozny) de frații Dubinin în 1823. Apropo, prima rafinărie de petrol din America a început să funcționeze zece ani mai târziu. Benzina era deșeu la acea vreme.

Fiecare fracție este supusă unei distilații mai minuțioase pentru a obține fracții cu o compoziție mai puțin complexă. De exemplu, fracția de benzină este distilată în mai multe tipuri de benzină: aviație, automobile etc. (bp. de la 70 la 120 0 C și nafta (de la 120 la 140 0 C). Benzina de rulare directă are un număr octanic scăzut - aproximativ 50.

După o încălzire suplimentară la 400 de grade, păcura intră într-o coloană de evaporare în vid, unde motorina, fracțiunile de ulei folosite pentru a produce uleiuri lubrifiante, jumătate de gudron și gudron sunt separate de ea.

Reciclarea uleiului

Reciclarea uleiului– set procese chimice care vizează modificarea structurii hidrocarburilor, creșterea randamentului fracției de benzină și îmbunătățirea calității benzinei.

Procesele de reciclare a uleiului includ:

cracare (termică și catalitică);

reformare;

piroliza hidrocarburilor.

Datorită utilizării pe scară largă a diferitelor motoare cu ardere internă din numeroase fracțiuni de ulei, fracția de benzină este foarte importantă. Cu toate acestea, la distilarea uleiului, fracția de benzină, în funcție de tipul de ulei, se obține într-o cantitate de doar 5-14% (cel mult 20%) din cantitatea totală de ulei. În plus, benzina de rulare directă conține predominant hidrocarburi cu lanț drept, iar utilizarea unei astfel de benzine în motoarele de automobile provoacă detonarea motorului (detonare a motorului). Aceasta înseamnă că arderea se desfășoară prea repede, de exemplu. În loc de ardere liniștită, a avut loc detonarea.

Un reprezentant al combustibilului nepotrivit este n-heptanul

CH 3 ¾ (CH 2) 5 ¾ CH 3,

în timp ce 2,2,4 este trimetilpentan (de obicei incorect numit izooctan),

referitor la proprietăți unice. Ambii acești compuși au fost luați ca bază pentru așa-numitul cifre octanice: Heptanului i s-a atribuit o valoare de zero prin definiție, iar „izooctanului” i s-a atribuit o valoare de o sută. Cu cât este mai mare numărul octanic al benzinei, cu atât este mai mare calitatea acesteia. Unii compuși au un număr octanic mai mare de 100.

Detonația s-a dovedit a fi foarte semnificativă pentru hidrocarburile cu lanț drept (cu octan scăzut), în timp ce creșterea conținutului de hidrocarburi ramificate, nesaturate și aromatice reduce detonația.

Benzina obținută din petrol prin distilare simplă are un număr octanic de 50 până la 55 și nu este potrivită pentru utilizare directă în motoare. Benzina de calitate superioara se obtine prin cracare si reformare.

Cracare- scindarea hidrocarburilor fractiilor petroliere grele sub influenta temperaturilor ridicate (450 - 500 0 C) si a presiunii. Acest cuvânt este de origine engleză și înseamnă despărțire.

Molecule mari de hidrocarburi cu un număr mare atomii de carbon sunt împărțiți în molecule mai mici de hidrocarburi saturate și nesaturate, cu conținut identic sau similar cu benzina și gaze de cracare, care constau în principal din hidrocarburi nesaturate gazoase cu un număr mic de atomi de carbon. Gazele de cracare sunt supuse unei prelucrări suplimentare, în timpul căreia moleculele lor sunt combinate în altele mai mari (se produce polimerizarea), ceea ce are ca rezultat și benzină.

Din 1865 a început construcția unor instalații de cracare primitive, în care se producea kerosenul din uleiuri grele. La acea vreme nu știau să folosească componente cu punct de fierbere scăzut, inclusiv benzină, ci pur și simplu le ardeau. În Rusia, în 1981, inginerul Shukhov a obținut un brevet pentru procesul de cracare.

Mai târziu, când au apărut mașinile, procesul de cracare a fost în sfârșit stabilit. Am aflat că benzina obținută prin această metodă este de mai bună calitate. Datorită cracării, randamentul benzinei din țiței a crescut de la 15-20% la 40-60%.

În prezent, rafinăriile de petrol utilizează două tipuri de procese de cracare: termică și catalitică.

Fisura termica

La început, fisurarea a fost efectuată numai sub influența temperaturii ridicate și a fost numită termic.

Când hidrocarburile sunt încălzite la 300-600 0 C sub presiune de la 5 la 80 atm, are loc divizarea parțială molecule mari. Procesul decurge cam așa:

C10H22® C5H12 + C4H10 + C

decan pentan butan negru de fum

Carbonul eliberat se depune pe pereții unităților de fisurare și trebuie îndepărtat imediat. Reduce producția.

Cracarea poate apărea și cu formarea de compuși nesaturați

С 10 Н 22 ® С 5 Н 12 + С 5 Н 10

decan pentan pentene

În practică, cracarea petrolului are loc în așa fel încât atât cocsul de petrol, cât și hidrocarburile nesaturate se formează simultan. Dacă se introduce hidrogen în camere, formarea carbonului și a alchenelor aproape se va opri. În acest caz, se vorbește despre hidrogenarea distructivă.

Cracarea termică a fost efectuată pentru prima dată la scară industrială în 1913 în așa-numitul proces Burton.

Cracare catalitică

Ulterior, cracarea termică a început să fie efectuată în prezența catalizatorilor. Acest tip de proces de cracare se numește catalitic. A fost propus pentru prima dată de Goodry în 1934.

În cele mai multe cazuri, catalizatorul este un amestec de compuși de aluminiu, magneziu și siliciu. Cracarea catalitică are loc predominant la 500 0 C și o presiune de 2 at. Timpul necesar pentru efectuarea procesului este mult mai mic decât în ​​cazul cracării termice.

În plus, cantitatea de alchene și produși gazoși de reacție este redusă, deoarece sub influența catalizatorului fie se transformă în izomeri, fie se polimerizează.

Cracarea catalitică produce benzină cu un număr octanic de 70-80.

Reformare

Cuvântul „reforming” provine din engleză. reforma - reface, îmbunătățește. Reformare- prelucrarea fracțiilor de benzină și nafta de ulei pentru a produce benzină pentru motor, hidrocarburi aromatice (benzen și omologii săi) și gaz cu conținut de hidrogen.

Reforma este izomerizarea, în care alcanii drepti sau ușor ramificați, atunci când sunt încălziți cu un catalizator adecvat (de exemplu, oxizi de molibden, oxizi de aluminiu, halogenuri de aluminiu, platină pe alumină) sunt transformați în alcani mai ramificați sau hidrocarburi aromatice cu un număr octanic mai mare decât indicele octanic a alcanilor originali.

Transformarea alcanilor drepti în alcani ramificati poate fi reprezentată schematic după cum urmează:

R - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3 ¾® R - CH - CH 2 - CH 3 + R - C - CH 3

Reformarea, în care hidrocarburile aromatice se formează din alcani sau cicloalcani, se mai numește platforme(conform catalizatorului des folosit Pt/SiO 2 si Pt/Al 2 O 3) sau hidroreformare (deoarece se realizeaza in atmosfera de hidrogen). De obicei, reformarea este efectuată la o temperatură de aproximativ 500°C și o presiune de 2 MPa.

Cu ajutorul reformării, numărul octanic al benzinei poate fi crescut la 90 sau mai mult.

Posibilitățile enorme de utilizare a petrolului ca materie primă chimică au fost prevăzute de D.I. Mendeleev. Iată ce a vrut să spună când a spus: „Uleiul nu este un combustibil. Puteți folosi și bancnote pentru a-l alimenta”.

Prelucrarea chimică a hidrocarburilor de petrol și gaze formează baza industriei de sinteză organică, care furnizează materii prime și produse intermediare pentru producerea unor materiale atât de importante precum cauciucul sintetic, fibrele sintetice, materialele plastice și multe altele. Prelucrarea chimică a hidrocarburilor și gazelor petroliere este adesea numită sinteză organică grea. Acest lucru subliniază rolul său special în întreaga industrie a chimiei organice.

Informații conexe.

Datorită faptului că descrierea folosește denumirile diferitelor hidrocarburi, ar trebui să se dea descrierea acestora și dependența materiilor prime comerciale de conținutul acestor hidrocarburi.

Parafinele sunt substanțe care nu au legături duble stabile între atomii de carbon. Astfel de parafine, care au o structură liniară și ramificată, se numesc saturate. Parafinele sunt împărțite în următoarele tipuri:

• Normal. Au o structură liniară, număr octanic scăzut și temperatură ridicată solidificare. Din aceste motive, aceste hidrocarburi se transformă în timpul reciclării.
• Izoparafine. Au o structură ramificată, proprietăți bune anti-detonare și un punct de curgere destul de scăzut.
• Cicloparafinele sau naftenele au o structură ciclică. Aceste hidrocarburi au un efect pozitiv asupra calității motorinei și a uleiurilor lubrifiante. Reformarea unui produs care conține naftene în fracțiuni grele de benzină duce la un randament și un număr octanic ridicat.
• Hidrocarburile aromatice constau din inele benzenice. Aceste inele au un atom de hidrogen care este legat de șase atomi de carbon. Au un număr octanic destul de mare, dar au un impact negativ asupra componentei de mediu a combustibilului. Din acest motiv, pentru a crește numărul octanic, hidrocarburile sunt transformate în aromatice prin reformare catalitică.
• Olefinele pot avea o structură normală, ramificată sau ciclică. Produsele petroliere obținute în urma prelucrării primare practic nu conțin aceste hidrocarburi. Olefinele au influență negativă asupra calitatii uleiurilor datorita agresivitatii chimice.

Procese de reciclare a produselor petroliere:

Reformarea catalitică, izomerizarea catalitică și hidrotratarea distilatelor - tehnologie, caracteristici ale procesului

1. Reformarea catalitică.

Acest procedeu este utilizat în cazurile în care este necesară creșterea cifrei octanice din cauza transformării hidrocarburilor. Valorile cifrei octanice pot fi 92-100 de poziții. Această valoare este mărită prin creșterea proporției de hidrocarburi aromatice din amestec. Bazele teoretice ale procesului au fost conturate la începutul secolului trecut de către N.D. Zelinsky.

Cu o capacitate a fabricii de 300.000 până la 1.000.000 de tone/an, fracțiunea de volum a materiilor prime de înaltă calitate necesare ajunge la 85-90%. O componentă însoțitoare a reformării este hidrogenul, care este furnizat altor unități pentru procesare ulterioară.

Cea mai bună materie primă este fracția de benzină cu un punct de fierbere de la 85 la 180 0C. Înainte de reformare, produsul petrolier este pre-curățat de sulf și azot, care afectează negativ rezultatul final.

Reformarea poate avea loc în două tipuri de instalații: cu regenerare periodică și continuă a catalizatorului. În țara noastră, majoritatea instalațiilor sunt supuse regenerării periodice. Relativ recent, au fost date in functiune mai multe instalatii cu regenerare constanta, mult mai eficiente. Cu toate acestea, prețul lor este și mai mare.

Temperatura de funcționare în astfel de instalații atinge valori de 500 – 530 0C, iar presiunea – până la 35 Atm. De exemplu, în instalațiile cu regenerare continuă, presiunea este de la două până la trei „atmosfere”. Deoarece reacția de reformare absoarbe căldură semnificativă, procesul are loc treptat în trei până la patru camere separate. Înainte de fiecare secțiune, materiile prime sunt preîncălzite. La ieșirea din ultima cameră, hidrogenul este separat, produsul finit este răcit și scos din instalație.

La o serie de rafinării de petrol, acest proces tehnologic este utilizat pentru a produce hidrocarburi aromatice, care sunt materia primă de bază pentru multe produse din industria chimică.

2. Izomerizarea catalitică.

Acest proces este, de asemenea, efectuat pentru a crește numărul octanic. Materia primă pentru izomerizare este fracțiile ușoare de benzină, a căror temperatură variază de la 62 la 85 0C. Este posibilă creșterea cifrei octanice prin creșterea conținutului de izoparafină. Întregul proces are loc într-o singură cameră la o temperatură de 160 – 380 0C și o presiune de până la 35 Atm.

Practica unui număr de rafinării a inclus conversia unităților de reformare învechite în unități de izomerizare. Adesea, aceste procese sunt, de asemenea, combinate sub un singur complex.

3. Hidrotratarea distilatelor.

Obiectivul principal al acestui proces este eliminarea prezenței sulfului și azotului în diferite produse petroliere. Pentru aceasta se folosesc atat distilate pure, cat si cele care au fost deja folosite, adica secundare. Aici vine și hidrogenul, care este separat în timpul reformării.

Distrugerea componentelor care conțin sulf și azot are loc după amestecarea materiei prime cu un gaz care conține hidrogen, încălzirea la 280 - 340 0C și alimentarea amestecului la o presiune de 50 atm. pentru catalizatori din nichel, cobalt sau molibden. Producția este o cantitate mică de benzină și fracțiune de motorină cu un octan scăzut. Apoi, excesul de hidrogen este îndepărtat din amestec și acesta intră în coloana de distilare. Rezultatul hidrotratării, de exemplu, poate fi o reducere a conținutului de sulf din fracția de motorină la 0,005% de la o valoare inițială de 1%.

Hidrocracare și cracare catalitică - tehnologie, caracteristici ale procesului

4. Cracarea catalitică

Acest proces de prelucrare secundară a produselor petroliere este unul dintre cele mai semnificative. Eficiența rafinăriei de petrol depinde de implementarea acesteia. Esența procesului se rezumă la efectul temperaturii asupra produsului uleios în prezența unui catalizator. Ca urmare, un număr de hidrocarburi se descompun, iar la linia de ieșire a instalației este posibilă obținerea benzinei cu un număr octanic de peste 90 de poziții. Cantitatea de produse finite este de 50-65%. Cracarea catalitică include și izomerizarea. Aceasta explică numărul octanic ridicat. Produsele secundare ale prelucrării sunt propilena și butilena, utilizate în industria petrochimică, precum și componentele pentru producția de motorină, funingine și păcură.

Productivitatea medie a majorității instalațiilor ajunge la 2,5 milioane de tone, dar există sisteme care permit producerea a 4 milioane de tone de produse pe an.

În unitatea principală a instalației are loc încălzirea materiilor prime, cracarea și regenerarea catalizatorului. În acest din urmă caz, cocsul este ars, care se eliberează după crăpare și se depune pe suprafețe. Catalizatorul circulă prin conducte care conectează toate componentele principale ale instalației.

În prezent, putem spune că nu există suficientă capacitate de unitate de cracare în Rusia. Soluția problemei constă nu numai în construcția de noi uzine, ci și în reconstrucția sistemelor de rafinărie existente.

Cel mai recent, în țara noastră, au fost reconstruite instalații din Ryazan și Yaroslavl, iar o nouă unitate de cracare a fost pusă în funcțiune la Nijnekamsk. Instalația Nizhnekamsk folosește tehnologie de la companii străine.

Cracarea catalitică este adesea inclusă în instalațiile care permit hidrotratarea secvențială a materiilor prime.

5. Hidrocracare

Scopul acestui proces este de a produce kerosen și distilate diesel de cea mai înaltă calitate. Acest lucru se realizează prin cracarea hidrocarburilor din produse petroliere cu prezența simultană a hidrogenului. Performanța excelentă și impactul asupra mediului sunt obținute prin purificarea de înaltă calitate a materiilor prime din sulf, saturarea olefinelor și a hidrocarburilor aromatice. De exemplu, se poate observa că prezența sulfului în distilatul final de motorină după hidrocracare este de numai milionatimi de procent. Fracția de benzină este, de asemenea, caracterizată printr-un număr octanic ridicat, iar fracția grea poate fi utilizată ca materie primă pentru reformare. În plus, hidrocracarea este utilizată pentru a produce uleiuri de motor cu performanțe apropiate de produsele sintetice.

Capacitatea unităților de hidrocracare ajunge cel mai adesea la trei până la patru milioane de tone pe an.

Hidrogenul furnizat de reformatoare nu este de obicei suficient pentru a efectua hidrocracarea. Pentru a satisface cererea pentru acest gaz, se construiesc instalații suplimentare la fabrici. Hidrogenul este produs în ele datorită reformării cu abur a gazelor pe bază de hidrocarburi.

Tehnologia procesului de hidrocracare este similară cu cea utilizată în unitățile de hidrotratare. Produsul petrolier care intră în instalație este amestecat cu gaz care conține hidrogen. Apoi, este încălzit și intră în reactor împreună cu catalizatorul. Produsele separate de gaze sunt trimise spre rectificare. Datorită degajării de căldură în timpul hidrocracării, gazul care conține hidrogen este furnizat în stare răcită. Temperatura este reglată de volumul de gaz furnizat. Datorită faptului că controlul temperaturii are un impact semnificativ asupra siguranței procesului, implementarea acestuia este una dintre cele mai importante sarcini în prevenirea potențialelor accidente.

Hidrocracarele, ca orice altă instalație, au diferențe din cauza rezultatelor finale diferite și a materiilor prime utilizate.

Presiune până la 80 Atm. şi o temperatură de aproximativ 350 0 C într-un singur reactor fac posibilă obţinerea motorinei în vid cu un conţinut scăzut de sulf.

Pentru a obține fracțiunile ușoare maxime, reacțiile se desfășoară în două reactoare. În acest proces, produsul din primul reactor este trimis pentru rectificare. Fracțiile ușoare sunt separate acolo. Hidrocracarea repetată este efectuată cu reziduurile într-un al doilea reactor. Hidrocracarea motorinei în vid se efectuează la o presiune de 180 atm, păcură și gudron - peste 300. Și temperatura este, respectiv, 380 și, respectiv, 450 0 C.

Hidrocracarea ca atare a apărut în țara noastră relativ recent. Astfel de instalații au apărut în Perm, Ufa și Yaroslavl în anii 2000. La unele rafinării, unitățile existente au fost reconstruite pentru unități de hidrocracare.

Prezența unităților moderne de hidrocracare permite o prelucrare secundară cu drepturi depline pentru a obține benzină cu un număr octanic ridicat și distilate medii de înaltă calitate.

Cocsificare și producție comercială - tehnologie, caracteristici ale procesului

6. Cocsificare

Procesul de cocsificare se realizează cu reziduuri grele de ulei în orice stadiu de rafinare. Rezultatul este producția de cocs, care este folosit în metalurgie ca materie primă pentru fabricarea electrozilor. În plus, din cocs se obține o anumită cantitate de fracțiuni ușoare.

Principala diferență între cocsificare și alte procese de prelucrare din a doua etapă este absența unui catalizator.

În Rusia, se folosesc unități de cocsare cu acțiune întârziată. Temperatura la care are loc acest proces ajunge la 500 0 C, iar presiunea este aproximativ egală cu presiunea atmosferică. Produsul petrolier, care intră în cuptor prin bobine, este supus unui tratament termic, iar cocsul este eliberat din acesta în secțiuni adiacente. Astfel de instalații au patru camere cu moduri de funcționare alternative. Procesul de umplere a camerei cu cocs are loc în 24 de ore. După acest timp, cocsul este descărcat și începe următorul ciclu al instalației.

Îndepărtarea cocsului din cameră se realizează cu ajutorul unui tăietor hidraulic. În exterior, arată ca un burghiu cu duze la capăt. Prin aceste duze sunt jeturi de apă sub o presiune de 150 atm. sparge cola. După aceasta, particulele de cocs sparte sunt sortate.

În partea superioară a camerei de cocsificare există canale pentru îndepărtarea vaporilor către unitatea de rectificare. Trebuie remarcat faptul că fracțiile ușoare obținute prin cocsare trebuie reprocesate, deoarece prezența crescută a olefinelor reduce semnificativ calitatea acestora.

Randamentul volumetric al fracțiilor ușoare ajunge la 35%, iar cocs (în timpul cocsării gudronului) – 25%.

7. Producția de mărfuri

Procesele de prelucrare de mai sus fac posibilă obținerea componentele constitutive diverse tipuri de combustibili care au caracteristici distinctive de funcționare și aplicare.

Pentru a obține un produs de înaltă calitate cu indicatori de calitate specifici, este necesar să obțineți un amestec din aceste componente. Acest proces se realizează și în rafinăriile de petrol.

Orice complex de producție are ca scop amestecarea componentelor pe baza specificului modele matematice. Acest proces depinde de diverși factori: reziduurile planificate din rafinarea produselor petroliere, volumele necesare de aprovizionare cu materii prime și vânzarea produselor petroliere finite.

Amestecarea are loc adesea conform rețetelor familiare, care sunt supuse ajustării din cauza proceselor tehnologice în schimbare.

Procesul de amestecare a componentelor este destul de simplu: acestea sunt introduse într-un anumit recipient cantitatea necesară. Anumiți aditivi pot fi adăugați aici. După amestecare, produsul petrolier comercial este supus controlului calității și pompat în rezervoare pentru depozitare și vânzare ulterioară.

Principalele volume de produse petroliere finite din țara noastră sunt transportate prin căi ferate V . Încărcarea produselor petroliere în rezervoare se realizează folosind rafturi situate pe teritoriul uzinelor. De asemenea, se transportă o anumită parte a produselor petroliere, care sunt folosite și pentru vânzarea combustibilului în străinătate. Modalități de transport mai puțin obișnuite sunt rutele fluviale și maritime.

Petrol și produse petroliere, aplicarea lor

Ulei este un lichid uleios de la culoare galbenă sau maro deschis până la negru, cu un miros neplăcut caracteristic. Uleiul este mai ușor decât apa și insolubil în el. Se găsește în multe locuri de pe glob, infiltrăndu-se în roci poroase la adâncimi diferite.

Uleiul are o capacitate uimitoare de a forma cele mai subțiri pelicule la suprafața apei: pentru a acoperi 1 km 2 cu o peliculă micron, sunt necesari doar 10 litri de ulei.

Poluarea corpurilor de apă cu petrol și produse petroliere cauzează daune mari.

Compus:

Uleiul este un amestec de hidrocarburi gazoase, lichide si solide. Pe lângă hidrocarburi, uleiul conține și cantități mici de compuși organici care conțin O, N, S etc. Există și compuși cu molecul mare sub formă de rășini și substanțe asfaltice.

(mai mult decât 100 diverse conexiuni)

Compoziția uleiului depinde și de domeniu. Dar toate conțin de obicei trei tipuri de hidrocarburi:

-parafine, în principal din compusul normal,

-cicloparafine,

-hidrocarburi aromatice.

Potrivit majorității oamenilor de știință, petrolul este rămășițele modificate geochimic ale plantelor și animalelor care au locuit cândva pe glob. Acest teoria originii organice a uleiului este susținută de faptul că uleiul conține unele substanțe azotate - produse de descompunere a substanțelor prezente în țesuturile plantelor. Există de asemenea teorii despre originea anorganică a petrolului: formarea sa ca urmare a acțiunii apei în grosimea globului asupra carburilor metalice fierbinți (compuși ai metalelor cu carbon), urmată de o modificare a hidrocarburilor rezultate sub influența temperaturii ridicate, presiunii înalte, expunerii la metale , aer, hidrogen etc.
La extragerea din formațiunile purtătoare de ulei situate în scoarta terestra uneori, la o adâncime de câțiva kilometri, uleiul fie iese la suprafață sub presiunea gazelor situate pe el, fie este pompat de pompe.

Industria petrolieră este astăzi un mare complex economic național care trăiește și se dezvoltă conform propriilor legi. Ce înseamnă petrolul pentru economia națională a țării de astăzi? Uleiul este o materie primă pentru petrochimie în producția de cauciuc sintetic, alcooli, polietilenă, polipropilenă, o gamă largă de diverse materiale plastice și produse finite realizate din acestea, țesături artificiale; sursă de producere a combustibililor pentru motoare (benzină, kerosen, motorină și carburanți pentru avioane), uleiuri și lubrifianți, precum și combustibil pentru cazane și cuptoare (pacură), materiale de construcție (bitum, gudron, asfalt); materii prime pentru producerea unui număr de preparate proteice utilizate ca aditivi în hrana animalelor pentru stimularea creșterii acestora.
Petrolul este bogăția noastră națională, sursa puterii țării, fundamentul economiei sale. Complexul petrolier rusesc include 148 de mii de sonde de petrol, 48,3 mii km de conducte petroliere principale, 28 de rafinării de petrol cu ​​o capacitate totală de peste 300 de milioane de tone de petrol pe an, precum și un număr mare de alte unități de producție.
Întreprinderile industriei petroliere și industriile sale de servicii angajează aproximativ 900 de mii de muncitori, inclusiv aproximativ 20 de mii de oameni în domeniul științei și serviciilor științifice. În ultimele decenii, s-au produs schimbări fundamentale în structura industriei combustibililor, asociate cu o scădere a ponderii industriei cărbunelui și cu creșterea industriilor de producție și prelucrare a petrolului și gazelor. Dacă în 1940 acestea se ridicau la 20,5%, atunci în 1984 - 75,3% din producția totală de combustibil mineral. Acum, gazele naturale și cărbunele la cariera ies în prim plan. Consumul de petrol în scopuri energetice va fi redus, dimpotrivă, utilizarea sa ca materie primă chimică se va extinde. În prezent, în structura bilanțului combustibil și energetic, petrolul și gazele reprezintă 74%, în timp ce ponderea petrolului este în scădere, iar ponderea gazelor este în creștere și se ridică la aproximativ 41%. Ponderea cărbunelui este de 20%, restul de 6% provine din energie electrică.

Rafinarea petrolului primar

Frații Dubinin au început pentru prima dată rafinarea petrolului în Caucaz. Prelucrarea primară a uleiului implică distilarea acestuia. Distilarea se realizează în rafinăriile de petrol după separarea gazelor petroliere. Uleiul este încălzit într-un cuptor tubular la 350 C, vaporii rezultați sunt introduși în coloana de distilare de jos. Coloana de distilare are compartimente orizontale cu găuri - plăci.

Diferite produse sunt izolate din petrol, având o mare semnificație practică. În primul rând, hidrocarburile gazoase dizolvate (în principal metan) sunt îndepărtate din acesta. După distilarea hidrocarburilor volatile, uleiul este încălzit. Hidrocarburile cu un număr mic de atomi de carbon în moleculă și cu un punct de fierbere relativ scăzut sunt primele care intră în stare de vapori și sunt distilate. Pe măsură ce temperatura amestecului crește, hidrocarburile cu un punct de fierbere mai mare sunt distilate. În acest fel, pot fi colectate amestecuri individuale (fracții) de ulei. Cel mai adesea, această distilare produce patru fracții volatile, care sunt apoi separate în continuare.

Principalele fracții de ulei sunt următoarele:

Fracția de benzină, colectat de la 40 la 200 °C, conține hidrocarburi de la C 5 H 12 la C 11 H 24. După distilarea ulterioară a fracției izolate, obținem benzină (t kip = 40–70 °C), benzină
(t kip = 70–120 °C) – aviație, automobile etc.
Fracția de nafta, colectat în intervalul de la 150 la 250 ° C, conține hidrocarburi de la C 8 H 18 la C 14 H 30. Nafta este folosită ca combustibil pentru tractoare. Cantități mari de naftă sunt procesate în benzină.
Fracția de kerosen include hidrocarburi de la C 12 H 26 la C 18 H 38 cu un punct de fierbere de la 180 la 300 ° C. Kerosenul, după purificare, este folosit ca combustibil pentru tractoare, avioane cu reacție și rachete.
Fracția de motorină (t kip > 275 °C), altfel numit motorină.
Rezidu după distilarea uleiului - păcură– conține hidrocarburi cu un număr mare de atomi de carbon (până la multe zeci) în moleculă. Păcură este, de asemenea, separată în fracții prin distilare sub presiune redusă pentru a evita descompunerea. Ca rezultat obținem uleiuri solare(motorină), uleiuri lubrifiante(auto, aviație, industrial etc.), petrolatum(vaselina tehnică este folosită pentru lubrifierea produselor metalice pentru a le proteja de coroziune; vaselina purificată este folosită ca bază pentru cosmetică și în medicină). Din unele tipuri de ulei se obține parafină(pentru producerea chibriturilor, lumânărilor etc.). După distilarea componentelor volatile din păcură, rămâne gudron. Este utilizat pe scară largă în construcția drumurilor. Pe lângă prelucrarea în uleiuri lubrifiante, păcura este folosită și ca combustibil lichid în centralele de cazane.

Cracare termică și catalitică. Reforma -

reciclarea uleiului

Benzina obtinuta din rafinarea petrolului nu este suficienta pentru a acoperi toate nevoile. În cel mai bun caz, până la 20% din benzină poate fi obținută din ulei, restul sunt produse cu punct de fierbere ridicat.În acest sens, chimia s-a confruntat cu sarcina de a găsi modalități de a produce benzină în cantități mari. O modalitate convenabilă a fost găsită folosind teoria structurii compușilor organici creată de A.M. Produsele de distilare a uleiului cu punct de fierbere ridicat nu sunt adecvate pentru utilizare ca combustibil pentru motor. Punctul lor de fierbere ridicat se datorează faptului că moleculele unor astfel de hidrocarburi sunt lanțuri prea lungi. Când moleculele mari care conțin până la 18 atomi de carbon sunt descompuse, se obțin produse cu punct de fierbere scăzut, cum ar fi benzina. Această cale a fost urmată de inginerul rus V.G. Shukhov, care în 1891 s-a dezvoltat metoda de scindare a hidrocarburilor complexe , numit ulterior cracare(ceea ce înseamnă despărțire).

Esența cracării este că atunci când sunt încălzite, moleculele mari de hidrocarburi se împart în altele mai mici, inclusiv moleculele care alcătuiesc benzina. De obicei, clivajul are loc aproximativ în centrul lanțului de carbon de-a lungul legăturii C-C, de exemplu:

C16H34 → C8H18 + C8H16

hexadecan octan octen

Cu toate acestea, alte legături C-C pot fi, de asemenea, rupte. Prin urmare, cracarea produce un amestec complex de alcani și alchene lichide.

Substanțele rezultate se pot descompune în continuare parțial, de exemplu:

C8H18 → C4H10 + C4H8

octan butan butenă

C4H10 → C2H6 + C2H4

butan etan etilenă

Acest proces, realizat la o temperatură de aproximativ 470°C - 550°C și presiune joasă, se numește fisurare termica. Fracțiile de ulei cu punct de fierbere ridicat, cum ar fi păcura, sunt de obicei supuse acestui proces. Procesul decurge lent și se formează hidrocarburi cu un lanț neramificat de atomi de carbon.

Benzina obținută prin cracare termică este de calitate scăzută, nu este stabilă în timpul depozitării și se oxidează ușor, ceea ce se datorează prezenței hidrocarburilor nesaturate în ea. Cu toate acestea, rezistența la detonare (rezistența la explozie, caracterizată prin cifra octanică) a unei astfel de benzine este mai mare decât cea a benzinei distilate drept datorită conținutului ridicat de hidrocarburi nesaturate. Când este utilizat, antioxidanții trebuie adăugați la benzină pentru a proteja motorul.

O îmbunătățire radicală a fisurarii a fost introducerea în practică a procesului cracare catalitică . Acest proces a fost efectuat pentru prima dată în 1918 de către N.D. Zelinsky.

Cracarea catalitică a făcut posibilă producerea pe scară largă a benzinei de aviație.

Se efectuează în prezența unui catalizator (aluminosilicați: un amestec de oxid de aluminiu și oxid de siliciu) la o temperatură de 450 - 500 ° C și presiunea atmosferică. De obicei, fracția diesel este supusă cracarei catalitice. Cracarea catalitică, care se efectuează la viteză mare, produce benzină de calitate superioară decât cracarea termică. Acest lucru se datorează faptului că, împreună cu reacțiile de scindare, au loc reacții de izomerizare a alcanilor cu structură normală.

În plus, se formează un mic procent de hidrocarburi aromatice, care îmbunătățesc calitatea benzinei.

Benzina cracata catalitic este mai stabilă în timpul depozitării, deoarece conține semnificativ mai puține hidrocarburi nesaturate în comparație cu benzina cracata termic și are o rezistență și mai mare la detonare decât benzina cracata termic.

Astfel, calitate superioară benzina produsă prin cracare catalitică este asigurată de prezența în compoziția sa a unei structuri ramificate de hidrocarburi și hidrocarburi aromatice.

Principala metodă de procesare a fracțiilor petroliere este diferitele tipuri de cracare. Pentru prima dată (1871–1878), cracarea petrolului a fost efectuată la scară de laborator și semi-industrială de către A.A Letny, angajat al Institutului de Tehnologie din Sankt Petersburg. Primul brevet pentru o instalație de cracare a fost depus de Shukhov în 1891. Cracarea a devenit larg răspândită în industrie încă din anii 1920.
Cracarea este descompunerea termică a hidrocarburilor și a altor componente ale petrolului. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât rata de cracare este mai mare și randamentul de gaze și hidrocarburi aromatice este mai mare.
Cracarea fracțiilor petroliere, pe lângă produsele lichide, produce o materie primă primară - gaze care conțin hidrocarburi nesaturate (olefine).
Se disting următoarele tipuri principale de fisurare:
fază lichidă(20–60 atm, 430–550 °C), produce benzină nesaturată și saturată, randamentul benzinei este de aproximativ 50%, gaze 10%;
faza de vapori(presiune regulată sau redusă, 600 °C), produce benzină aromatică nesaturată, randamentul este mai mic decât la cracarea în fază lichidă, se formează o cantitate mare de gaze;
piroliza ulei – descompunere materie organică fără acces de aer la temperatură ridicată (presiune normală sau redusă, 650–700 ° C), produce un amestec de hidrocarburi aromatice (pirobenzen), randamentul este de aproximativ 15%, mai mult de jumătate din materiile prime sunt transformate în gaze;
hidrogenare distructivă (presiunea hidrogenului 200–250 atm, 300–400 °C în prezența catalizatorilor - fier, nichel, wolfram etc.), oferă benzina finală cu un randament de până la 90%;
cracare catalitică (300–500 °C în prezența catalizatorilor - AlCl 3, aluminosilicați, MoS 3, Cr 2 O 3 etc.), produce produse gazoase și benzină de calitate superioară cu predominanța hidrocarburilor aromatice și saturate de izostructură.

În tehnologie mare rol joacă așa-numitul reformare catalitică – conversia benzinei de calitate scăzută în benzină de calitate superioară, cu octan ridicat sau hidrocarburi aromatice.

Principalele reacții în cracare sunt scindarea lanțurilor de hidrocarburi, izomerizarea și ciclizarea. Radicalii liberi de hidrocarburi joacă un rol important în aceste procese.

Producția de cocs
și problema obținerii combustibilului lichid

Rezerve cărbuneîn natură depăşesc semnificativ rezervele de petrol. Prin urmare, cărbunele este cel mai important tip de materie primă pentru industria chimică.
În prezent, industria folosește mai multe modalități de procesare a cărbunelui: distilare uscată (cocsificare, semi-cocsificare), hidrogenare, ardere incompletă și producerea de carbură de calciu.

Distilarea uscată a cărbunelui este utilizată pentru a produce cocs în metalurgie sau gaze menajere. Cărbunele de cocsificare produce cocs, gudron de cărbune, apă de gudron și gaze de cocsificare.
Gudron de cărbune conține o mare varietate de compuși aromatici și alți compuși organici. Prin distilare la presiune normală se împarte în mai multe fracții. Din gudronul de cărbune se obțin hidrocarburi aromatice, fenoli etc.
Gaze de cocsificare conțin predominant metan, etilenă, hidrogen și monoxid de carbon (II). Sunt parțial arse și parțial reciclate.
Hidrogenarea cărbunelui se realizează la 400–600 °C sub presiunea hidrogenului până la 250 atm în prezența unui catalizator – oxizi de fier. Aceasta produce un amestec lichid de hidrocarburi, care sunt de obicei hidrogenate peste nichel sau alți catalizatori. Cărbunii bruni de calitate scăzută pot fi hidrogenați.

Carbura de calciu CaC 2 se obține din cărbune (cocs, antracit) și var. Ulterior este transformat în acetilenă, care este folosită în industria chimică din toate țările la o scară din ce în ce mai mare.

În plus:

Sarcina creativă:

Pe stemele orașelor rusești puteți găsi simboluri legate de sursele naturale de hidrocarburi și produsele prelucrării acestora. Încercați să găsiți astfel de orașe. Într-un scurt raport despre cercetarea dumneavoastră, lângă stemă și numele orașului, scrieți ce reprezintă aceste simboluri și de ce au fost alese.

(formatați lucrarea sub forma unei prezentări sau a unui site web)

Rafinarea petrolului primar

Rafinarea petrolului începe cu ea distilare. Uleiul este un amestec complex de un număr mare de hidrocarburi solubile reciproc, cu puncte de fierbere diferite. În timpul distilării, creșterea temperaturii, hidrocarburile sunt eliberate din ulei, fierbinte în diferite intervale de temperatură.

Pentru a obține aceste fracții, un proces numit rectificareși efectuat în coloană de distilare. Coloana de distilare este un aparat cilindric vertical cu o înălțime de 20...30 m și un diametru de 2...4 m. Interiorul coloanei este împărțit în compartimente separate printr-un număr mare de discuri orizontale, care au orificii pentru trecerea vaporilor de ulei prin ele. Lichidul se deplasează prin tuburile de scurgere.

Înainte de pompare în coloana de distilare, uleiul este încălzit într-un cuptor cu tuburi la o temperatură de 350...360 °C. În acest caz, fracțiunile de hidrocarburi ușoare, benzină, kerosen și motorină se transformă într-o stare de vapori, iar faza lichidă cu un punct de fierbere peste 350 ° C este păcură.

După introducerea acestui amestec în coloana de distilare, păcură curge în jos, iar hidrocarburile în stare de vapori se ridică. În plus, vaporii de hidrocarburi se ridică în sus, evaporându-se din păcură, încălzită în partea inferioară a coloanei la 350 °C.

Urcând în sus, vaporii de hidrocarburi se răcesc treptat datorită contactului cu lichidul (irigare) furnizat de sus. Prin urmare, temperatura lor în partea superioară a coloanei devine egală cu 100...180°C.

Pe măsură ce vaporii de ulei se răcesc, hidrocarburile corespunzătoare se condensează. Procesul tehnologic este conceput astfel încât fracția de benzină să fie condensată chiar în partea superioară a coloanei, fracția de kerosen să fie condensată dedesubt, iar fracția de motorină să fie și mai mică. Vaporii necondensați sunt trimiși la fracționarea gazelor, unde sunt utilizați pentru a produce gaz uscat (metan, etan), propan, butan și o fracție de benzină.

Distilarea uleiului pentru a obține fracțiile specificate (în funcție de opțiunea de combustibil) se realizează în unități tubulare atmosferice (AT). Pentru rafinarea mai profundă a petrolului se folosesc unități tubulare atmosferice-vide (AVT), care au, pe lângă o unitate de vid atmosferic, în care fracțiile de petrol (distilate) și motorina în vid sunt separate de păcură, lăsând gudron ca reziduu.

Clasificarea metodelor de reciclare a uleiului este prezentată în Fig. 8.3. Toate sunt împărțite în două grupe - termice și catalitice.

La metodele termice includ cracarea termică, cocsarea și piroliza.

Fisura termica este procesul de descompunere a hidrocarburilor cu molecul mare în altele mai ușoare la o temperatură de 470...540°C și o presiune de 4...6 MPa. Materia primă pentru cracarea termică este păcură și alte reziduuri grele de petrol. La temperaturi și presiuni ridicate, moleculele de materii prime cu lanț lung sunt descompuse. Produșii de reacție sunt separați pentru a obține componente de combustibil, gaz și reziduuri de cracare.

Cocsificabil este o formă de cracare termică efectuată la o temperatură de 450...550 °C și o presiune de 0,1...0,6 MPa. Aceasta produce gaz, benzină, fracțiuni de petrol-kerosen și cocs.

Piroliza- este vorba de cracarea termica, efectuata la temperatura de 750...900°C si presiune apropiata de cea atmosferica, in vederea obtinerii de materii prime pentru industria petrochimica. Materiile prime pentru piroliză sunt hidrocarburile ușoare conținute în gaze, benzina primară, kerosenul de cracare termică și fracția kerosen-motorină. Produșii de reacție sunt separați pentru a produce hidrocarburi nesaturate individuale (etilenă, propilenă etc.). Hidrocarburile aromatice pot fi extrase din reziduul lichid, numită rășină de piroliză.

Cracare catalitică este procesul de descompunere a hidrocarburilor cu greutate moleculară mare la temperaturi de 450...500 °C și o presiune de 0,2 MPa în prezența catalizatorilor - substanțe care accelerează reacția de cracare și permit efectuarea acesteia la presiuni mai mici decât în ​​timpul fisurare termica.

Aluminosilicații și zeoliții sunt utilizați în principal ca catalizatori.

Materiile prime pentru cracarea catalitică sunt motorina în vid, precum și produsele de cracare termică și cocsificare a păcurului și gudronului. Produsele rezultate sunt gaz, benzină, cocs, motorine ușoare și grele.

Reformarea este un proces catalitic de prelucrare a fracțiilor de benzină cu octan scăzut, realizat la o temperatură de aproximativ 500 "C și o presiune de 2...4 MPa. Ca urmare a transformărilor structurale, numărul octanic al hidrocarburilor din compoziția de catalizatul crește brusc. Acest catalizat este principala componentă cu o valoare octanică ridicată a benzinei comerciale. În plus, din catalizat pot fi izolate hidrocarburi aromatice (benzen, toluen, etilbenzen, xilen).

Procesele de hidrogenare sunt procesele de prelucrare a fracțiilor petroliere în prezența hidrogenului introdus în sistem din exterior. Procesele de hidrogenare au loc în prezența catalizatorilor la o temperatură de 260...430 °C și o presiune de 2...32 MPa.

Astfel, utilizarea proceselor de hidrogenare face posibilă aprofundarea rafinării petrolului, asigurând o creștere a randamentului produselor petroliere ușoare, precum și îndepărtarea impurităților nedorite de sulf, oxigen și azot (hidrotratare).

Procesele de hidrogenare includ următoarele:

1) hidrogenare distructivă;

2) hidrocracare;

3) hidrogenare nedistructivă (hidrotratare). Aceste procese necesită investiții de capital mari și dramatice

creşterea costurilor de exploatare, ceea ce înrăutăţeşte performanţa tehnică şi economică a centralelor. Costurile sunt mai mari cu cât presiunea utilizată în proces este mai mare, cu atât densitatea și compoziția fracționată a materiei prime sunt mai grele și cu atât conține mai mult sulf.

Purificarea produselor petroliere

Fracțiile (distilate) obținute în timpul rafinării petroliere primare și secundare conțin diverse impurități. Compoziția și concentrația impurităților conținute în distilate depind de tipul de materii prime utilizate, de procesul de prelucrare utilizat și de modul tehnologic al instalației. Pentru a îndepărta impuritățile dăunătoare, distilatele sunt purificate.

Purificarea produselor petroliere ușoare

Impuritățile nedorite din distilate de produse petroliere ușoare sunt compușii sulfului, acizii naftenici, compușii nesaturați, rășinile și parafinele solide. Prezența compușilor cu sulf și a acizilor naftenici în carburanții pentru motoare provoacă coroziunea pieselor motorului. Compușii nesaturați din combustibili în timpul depozitării și funcționării formează sedimente care poluează sistemul de conducte de combustibil și interferează cu funcționarea normală a motoarelor. Un conținut crescut de rășini în combustibil duce la formarea de carbon și depunerea de rășini pe părțile camerelor de ardere. Prezența hidrocarburilor solide în produsele petroliere duce la creșterea punctului de curgere a acestora, în urma căreia se depune parafină pe filtre, alimentarea cu combustibil a cilindrilor se deteriorează, iar motorul se blochează.

Cerințe specifice se aplică produselor petroliere individuale. Astfel, la aprinderea kerosenului, prezența hidrocarburilor aromatice, care formează o flacără fumurie, este nedorită. Prezența hidrocarburilor aromatice într-un număr de solvenți (de exemplu, white spirit) îl face pe acesta din urmă toxic.

Pentru a îndepărta impuritățile dăunătoare din produsele petroliere ușoare, se folosesc următoarele procese:

1) curățare alcalină (leșiere);

2) curățare acido-bazică;

3) deparafinarea; 4) hidrotratare;

5) inhibiție.

Curățare alcalină constă în tratarea fracțiilor de benzină, kerosen și motorină cu soluții apoase de cenușă caustică sau sodă. În același timp, hidrogenul sulfurat și parțial mercaptanii sunt îndepărtați din benzină, iar acizii naftenici din kerosen și motorină.

Curățare acido-bază folosit pentru îndepărtarea din distilate hidrocarburi nesaturate și aromatice, precum și rășini. Constă în tratarea produsului mai întâi cu acid sulfuric, apoi neutralizarea acestuia soluție apoasă alcalii.

Deparafinarea folosit pentru a scădea punctul de curgere al combustibililor diesel și presupune tratarea distilatului cu o soluție de uree. În timpul reacției, hidrocarburile de parafină formează un compus cu uree, care este mai întâi separat de produs și apoi, atunci când este încălzit, se descompune în parafină și uree.

Hidrotratarea folosit pentru a elimina compușii sulfului din fracțiunile de benzină, kerosen și motorină. Pentru a face acest lucru, hidrogenul este introdus în sistem la o temperatură de 350...430 °C și o presiune de 3...7 MPa în prezența unui catalizator. Acesta înlocuiește sulful sub formă de hidrogen sulfurat.

Hidrotratarea este folosită și pentru purificarea produselor de origine secundară din compușii nesaturați.

Inhibiţie utilizat pentru suprimarea reacțiilor de oxidare și polimerizare a hidrocarburilor nesaturate din benzina cracată termic prin introducerea de aditivi speciali.

Purificarea uleiurilor lubrifiante

Următoarele procese sunt utilizate pentru purificarea uleiurilor lubrifiante:

1) curățare selectivă cu solvenți;

2) deparafinarea; 3) hidrotratare;

4) dezasfaltare;

5) curățare alcalină.

Solvenții selectivi sunt substanțe care au capacitatea de a extrage doar anumite componente dintr-un produs petrolier la o anumită temperatură, fără a dizolva alte componente sau a se dizolva în ele.

Purificarea se realizează în coloane de extracție, care sunt fie goale în interior, fie cu diverse tipuri de ambalaje sau tăvi.

Următorii solvenți sunt utilizați pentru purificarea uleiurilor: furfural, fenol, propan, acetonă, benzen, toluen și alții. Cu ajutorul lor, rășinile, asfaltenele, hidrocarburile aromatice și hidrocarburile solide de parafină sunt îndepărtate din uleiuri.

Ca urmare a purificării selective, se formează două faze: componente utile ale uleiului (rafinat) și impurități nedorite (extract).

Rafinatele rafinate selectiv obtinute din uleiuri parafinice si care contin hidrocarburi solide sunt supuse deparafinarii. Dacă acest lucru nu se face, atunci când temperatura scade, uleiurile își pierd mobilitatea și devin nepotrivite pentru utilizare.

Deparafinarea se realizează prin filtrare după pre-răcirea produsului diluat cu un solvent.

Scopul hidrotratării este de a îmbunătăți culoarea și stabilitatea uleiurilor, de a crește proprietățile de vâscozitate-temperatură ale acestora și de a reduce conținutul de cocsificare și sulf. Esența acestui proces este efectul hidrogenului asupra fracției petroliere în prezența unui catalizator la o temperatură care provoacă descompunerea sulfului și a altor compuși.

Dezasfaltarea semi-gudronului se realizează cu scopul de a le curăța de substanțele asfalto-rășinoase. Pentru a separa semi-gudronul în ulei deasfaltat (fracțiune de ulei) și asfalt, se utilizează extracția cu hidrocarburi ușoare (de exemplu, propan lichefiat).

Curățarea alcalină este utilizată pentru a îndepărta acizii naftenici și mercaptanii din uleiuri, precum și pentru a neutraliza acidul sulfuric și produsele interacțiunii acestuia cu hidrocarburile rămase după dezasfaltare.

Produsele extrase din puțuri sunt un amestec de petrol și gaz dizolvat în el (până la 300%). apă de formare (de la 4 la 90% în greutate) cu săruri minerale (până la 10 g/l) sub formă de emulsie și impurități mecanice (până la 1% în greutate). Dintr-un grup de sonde, țițeiul este furnizat către mai multe unități automate de măsurare în grup (AGMU), unde este măsurat debitul fiecărei sonde.

Apoi, țițeiul este furnizat prin galeria de colectare la stația de amplificare, unde are loc prima etapă de separare, separarea preliminară a apei și a impurităților mecanice. După separarea cantității principale de gaz, amestecul intră în separatoarele celei de-a doua etape C2, unde se separă cea mai mare parte a apei și o parte a gazului. Apoi, emulsia apă-ulei este trimisă la deshidratatoarele electrice ale unității UPN. În UPF, în prezența demulgatorilor, conținutul de apă scade la 1% sau mai puțin, sărurile minerale la 300 mg/l sau mai puțin, iar gazul din a treia etapă de separare este eliberat.

Uleiul stabil este furnizat unității comerciale de livrare a petrolului (CTU) și trimis prin conducta de petrol principală la rafinărie. Apa de la stația de tratare a apei și rezervoarele preliminare de evacuare a apei este transferată la unitatea de tratare a apei (WTP). Apa purificată este utilizată pentru inundarea rezervorului în sistemul de menținere a presiunii rezervorului. Gazele eliberate în separatoare sunt furnizate printr-o conductă către instalația de procesare a gazelor pentru separare.

Rafinarea petrolului primar

Uleiul și produsele obținute din acesta intră în rafinăria de petrol parcurg următoarele etape:

• prepararea uleiului pentru rafinare (deshidratare la 0,2% apă și desalare la 6 g de săruri per litru de ulei):
• rafinarea petrolului primar;
• reciclarea uleiului;
• purificarea produselor petroliere.

O diagramă simplificată care reflectă relația dintre aceste patru etape este prezentată în Fig.

5.8

Materiile prime pentru unitățile de distilare primară sunt condensatul de petrol și gaz. Ele sunt împărțite în fracții pentru prelucrarea ulterioară sau utilizarea ca produse comerciale. În timpul rafinării primare a petrolului, se efectuează distilarea atmosferică și distilarea în vid a păcurului. Aceste procese sunt efectuate în instalații tubulare atmosferice (AT) și instalații cu tuburi vid (VT).

Distilarea uleiului în plantele atmosferice moderne se realizează în diferite moduri. Datorită amplorii tot mai mari de prelucrare a uleiurilor sulfuroase gazeificate, cea mai comună este distilarea uleiului după schema de dublă evaporare în două coloane de distilare (Fig. 5.9). Țițeiul este preluat de pompa 1 și furnizat prin schimbătorul de căldură 2 la deshidratorul electric 3 pentru deshidratare. Uleiul încălzit decantat trece prin schimbătorul de căldură 4 și intră în coloana 5, unde fracția ușoară de benzină este preluată de sus. Apoi, uleiul semi-decapat este alimentat de pompa 6 printr-un cuptor tubular 7 în coloana principală 8, în care sunt selectate toate celelalte fracții necesare - produse petroliere ușoare și restul - păcură. O parte din uleiul încălzit în cuptor este returnată în prima coloană (jet fierbinte).

Orez. 5.9.

Instalatiile care functioneaza dupa schema de dubla evaporare au o capacitate de pana la 2 milioane de tone/an.

La uzinele AT, se efectuează distilarea superficială a petrolului pentru a produce benzină, kerosen, fracțiuni de motorină și păcură. Unitățile HT sunt proiectate pentru a aprofunda rafinarea petrolului. La aceste instalații se obțin din păcură motorina, fracțiunile de petrol și gudron, care sunt folosite ca materii prime în procesele de reciclare a petrolului.

Procesul de distilare are loc într-o coloană de distilare, care este un aparat cilindric vertical de până la 30 m înălțime și până la 4 m în diametru. Spațiu interior coloana este împărțită în compartimente printr-un număr mare de discuri orizontale (plăci), în care există orificii pentru trecerea vaporilor de ulei prin ele (Fig. 5.10).

Orez. 5.10.

Înainte de a fi pompat în coloană, uleiul este încălzit într-un cuptor cu tuburi la o temperatură de . În acest caz, benzina, nafta (nafta), kerosenul, motorina ușoară și grea se transformă într-o stare de vapori, iar faza lichidă cu un punct de fierbere mai mare este păcură. După ce amestecul fierbinte este introdus în coloană, păcură curge în jos, iar hidrocarburile în stare de vapori se ridică.

Amestecul de lichid fierbinte și abur, care se ridică prin coloană și se răcește, se condensează treptat. Mai întâi, fracțiile grele, refractare de ulei sunt separate și aruncate pe fundul plăcilor speciale, mai sus, o pereche de fracții mai ușoare sunt condensate succesiv și depuse pe fundul plăcilor. Particularitate proces de rectificare constă în faptul că vaporii fierbinți, în creștere, trec alternativ prin straturi de condens fierbinte. Numărul de plăci din coloană trebuie să fie astfel încât debitul total al produselor finite de distilare care se scurg din acestea să fie egal cu debitul țițeiului introdus în coloană. Vaporii de hidrocarburi necondensați sunt trimiși la fracționarea gazelor, unde sunt utilizați pentru a produce gaz uscat, propan, butan și o fracțiune de benzină.

În timpul distilării primare a uleiului, se obține o gamă largă de fracții și produse petroliere, care diferă în limitele punctului de fierbere, hidrocarbură și compoziție chimică, vâscozitate, puncte de aprindere, puncte de curgere și alte proprietăți.

In functie de tehnologia de distilare a uleiului, fractiunea propan-butan se obtine in stare lichefiata sau gazoasa. Este folosit ca materie primă în instalațiile de fracționare a gazelor pentru producerea de hidrocarburi individuale, combustibil de uz casnic și o componentă a benzinei de motor.

O fracție se numește produs petrolier dacă proprietățile sale îndeplinesc standardele sau specificațiile tehnice pentru un produs comercial care nu necesită o prelucrare suplimentară.

Fracția de benzină cu punct de fierbere predominant expus distilare secundară pentru a obține fracții înguste (etc.). Aceste fracții servesc drept materii prime pentru procesele de izomerizare, reformare catalitică pentru a obține hidrocarburi aromatice individuale (benzen, toluen, xilen), componente cu octan ridicat ale benzinelor pentru automobile și aviație și, de asemenea, ca materie primă pentru piroliză în producția de etilenă. .

Fracția de kerosen cu puncte de fierbere utilizate ca combustibil pentru reacție; o fracțiune de uleiuri cu conținut scăzut de sulf este utilizată ca kerosen pentru iluminat; o fracțiune este utilizată ca solvent pentru industria vopselei și lacurilor.

Fracția diesel cu puncte de fierbere folosit ca motorină de iarnă, fracțiune - ca motorină de vară. Fracția din uleiul foarte parafinic este utilizată ca materie primă pentru producerea parafinelor lichide.

Păcură Este folosit ca combustibil pentru cazane sau ca materie primă pentru unitățile de distilare în vid, precum și cracarea termică, catalitică și hidrocracarea.

Fracții înguste de ulei cu punct de fierbere) sunt folosite ca materii prime pentru producerea uleiurilor minerale de diverse scopuri si a parafinelor solide.

Gudron- reziduuri de la distilarea în vid a păcurului - este supus dezasfaltării, cocsării și utilizat la producerea de bitum.

Reciclarea uleiului

Produsele petroliere obținute în timpul distilării prin procese fizice sunt trimise în alte etape de prelucrare, care utilizează diverse reacții chimice. Procesele chimice care stau la baza reciclării permit utilizarea maximă a potențialului energetic și chimic al hidrocarburilor. Clasificarea metodelor de reciclare a uleiului este prezentată în Fig.

5.11.

Fisura termica Orez. 5.11.

este prelucrarea la temperatură înaltă a hidrocarburilor petroliere pentru a produce combustibil de înaltă calitate. Există mai multe tipuri de fisurare termică.

Cracare termică superficială la temperaturi și presiuni de 1,5-2,0 MPa pentru a produce combustibil pentru cazan din materie primă cu vâscozitate ridicată: păcură și gudron.

Cracarea adâncă (în fază lichidă) la temperaturi și presiuni de peste 5,0 MPa este utilizată pentru a produce benzină cu caracteristici anti-detonare din nafta. fracţiuni de kerosen şi motorină. Benzinele de cracare conțin o cantitate semnificativă de hidrocarburi nesaturate și aromatice.

Piroliza Produsele secundare ale cracării termice sunt gazele, reziduurile cracate îmbogățite în hidrocarburi cu greutate moleculară mare și gudronul greu.

Cocsificabil folosit pentru descompunerea hidrocarburilor la o presiune de 1,0-1,2 MPa. Este folosit pentru producerea de hidrocarburi gazoase nesaturate, în principal etilenă și propilenă. Produsele secundare ale pirolizei sunt rășinile de piroliză și gazele saturate metanul și etanul.

- proces la temperatură înaltă (și 0,2-0,6 MPa) pentru producerea de electrozi sau cocs de combustibil din reziduuri de ulei. Acesta este smoală obținută din rășină de piroliză, păcură și gudron.

Catalizatorii pentru procesele termocatalitice constau din trei componente: un purtător, o componentă principală și aditivi. Aluminosilicații sunt utilizați ca purtător, componenta principală fiind zeoliții. Ca aditivi sunt folosiți platină, reniu, complexe organometalice de antimoniu, bismut, fosfor, calciu și oxizi de magneziu. Dintre catalizatorii de reformare, catalizatorii de platină și platină-reniu au căpătat cea mai mare importanță.

Cracare catalitică este procesul de descompunere a hidrocarburilor cu greutate moleculara mare la o presiune de 0,13-0,15 MPa in prezenta catalizatorilor. A fost dezvoltat un proces pentru producerea de benzină cu un octan mare de până la 92 și gaze lichefiate. Aluminosilicații și zeoliții sunt utilizați în principal ca catalizatori.

Reformare este un procedeu catalitic pentru prelucrarea fracțiilor de benzină cu octan scăzut la temperaturi și presiuni de 2,0-4 MPa. Produsul este o componentă cu octan mare a benzinei de motor comerciale cu un număr octanic de până la 100 și hidrocarburi aromatice (benzen, toluen, xilen). Materiile prime sunt fracțiuni de benzină care conțin toate tipurile de hidrocarburi.

Procese de hidrogenare prelucrarea fracțiilor de petrol se realizează în prezența hidrogenului și a catalizatorilor la o presiune de 2-32 MPa. Aceste procese cresc randamentul produselor petroliere ușoare și asigură îndepărtarea impurităților de sulf, oxigen și azot.

Fracțiile (distilate) obținute în timpul rafinării primare și secundare a petrolului conțin diverse impurități. În produsele petroliere ușoare, impuritățile nedorite includ compuși cu sulf, acizi naftenici, compuși nesaturați, rășini și parafine solide.

Prezența sulfului și a acizilor naftenici în carburanții pentru motoare provoacă coroziunea pieselor motorului. Compușii nesaturați din combustibili formează sedimente care poluează sistemul de conducte de combustibil. Un conținut crescut de rășini în combustibil duce la formarea carbonului. Prezența hidrocarburilor solide în produsele petroliere crește punctul de curgere a acestora și afectează alimentarea cu combustibil a cilindrilor. Prezența aromaticelor în iluminarea kerosenului creează o flacără fumurie.

Pentru a îndepărta impuritățile dăunătoare de la culoare deschisă produse petroliere aplica diverse moduri curatenie.

Tipuri de rafinării de petrol

În 2001, operau în lume 742 de rafinării de petrol, cu o capacitate totală de peste 4 miliarde de tone de petrol pe an. Capacitatea medie a unei fabrici este de 5,5 milioane de tone pe an.

Majoritatea plantelor rusești nu au procesele secundare necesare: izomerizare, alchilare, hidrocracare și tipuri moderne de cracare catalitică. Industria autohtonă de rafinare a petrolului importă până la 70% din materiale, inclusiv catalizatori și aditivi pentru combustibili și uleiuri. Sarcina în următorii ani este de a crește adâncimea rafinării petrolului de la 55 la 90% și mai mult, asigurându-se în același timp că conținutul de sulf din benzină este de 0,001%.

Principalele dispozitive în care reactivii inițiali sunt transformați în produse petroliere sunt chimice reactoare. Principalele cerințe pentru reactoare sunt următoarele:

• crearea celui mai bun contact între reactivi, precum și între reactivi și catalizatori;
• asigurarea conditiilor de temperatura cerute;
• rezistență mecanică și rezistență la medii de reacție, ușurință întreținere și reparare.

Reactoarele pentru sisteme gaz-solid sunt de cel mai mare interes. Acestea includ cracarea catalitică, reformarea, hidrotratarea, polimerizarea catalitică a olefinelor și cocsarea de contact. Pentru realizarea acestor procese se folosesc reactoare cu paturi stationare, fluidizate si mobile.

Cele mai simple sunt reactoarele cu pat staționar de catalizator fara schimb de caldura cu mediu extern. Acesta este un aparat gol sau sferic cu o rețea catalitică pe care este turnat un strat de catalizator. Reactanții sub formă de gaz intră de sus, iar produsele sunt îndepărtate de jos.

Reactoarele cu pat staționar de catalizator cu schimb de căldură cu mediul extern sunt dispozitive multitubulare cu catalizatorul plasat în tuburi și lichidul de răcire (lichidul de răcire) în spațiul intertubular. În funcție de natura procesului, se folosesc o varietate de lichide de răcire: apă, gaze de ardere, săruri topite, lichide de răcire organice.

Reactorul chimic este conectat direct la alte dispozitive: schimbătoare de căldură, condensatoare, separatoare, pompe, compresoare etc. Acest sistem se numește unitate de reacție. Sarcina de calcul al unității de reacție se rezumă la alegerea tipului de reactor și la întocmirea bilanțului material și termic.

Nicio fabrică nu poate produce întreaga gamă de produse petroliere necesare. Producția modernă este axată pe productivitate maximă, deoarece în acest caz sunt mai economice. Una dintre clasificările rafinăriilor de petrol (rafinării) include cinci tipuri:

• combustibil cu rafinare de ulei de mică adâncime;
• combustibil cu rafinare profundă a uleiului;
• combustibil și petrochimie cu rafinare profundă a petrolului și producție de produse petrochimice;
• combustibil și ulei;
• energetic-petrochimic.

Primele două tipuri de instalații produc diferite tipuri de combustibil. Cu procesare superficială, până la 35% din produsele petroliere ușoare sunt obținute din petrol. Odată cu procesarea profundă, raportul este inversat. Acest lucru se realizează prin utilizarea metodelor secundare de prelucrare: cracare catalitică; hidrocracare; cocsificare etc.

La fabricile de al treilea tip, pe lângă combustibili, se produc produse petrochimice. Fie gazele, fie fracțiunile de benzină și kerosen-diesel din rafinarea primară a petrolului sunt utilizate ca materii prime.

Pe lângă combustibili, uzinele de păcură produc o gamă largă de uleiuri, parafine, bitum etc.

Centrale energetice și petrochimice sunt construite în apropierea centralelor termice de mare putere. La astfel de uzine se obțin fracții de produse petroliere ușoare pentru producția petrochimică, iar păcura rezultată este trimisă la centralele termice ca combustibil.

Există și alți termeni în dicționarul rafinăriilor de petrol: neprelucrare simplă, complexă și foarte complexă. Această clasificare se bazează pe cantitatea de investiții de capital necesară pentru a construi echipamente mari.

Rafinăria funcționează într-o manieră simplă, implicând distilare brută, hidrotratarea distilatului și reformarea catalitică a naftei. Rafinăria, care funcționează conform unei scheme complexe, pe lângă cele de mai sus, include o unitate de cracare catalitică și unități de alchilare. O rafinărie care funcționează după o schemă foarte complexă include același lucru ca și cu o schemă complexă, plus unități de producție de olefine.

combustibil petrolier - 27;

combustibil pentru avioane - 10;

cocs de petrol - 5;

gaze lichefiate - 4:

materii prime pentru petrochimie - 3:

bitum - 3;

lubrifianți - 1;

kerosen - 1.

La prelucrarea oricărui ulei folosind o schemă complexă, se obține un volum mai mare de produse petroliere ușoare decât atunci când se prelucrează folosind o schemă simplă. Ordinea numerelor este următoarea: când schema simplă de reciclare randamentul volumetric al produselor petroliere ușoare (benzină plus combustibil pentru avioane) este de aproximativ 40%: cu o schemă complexă - aproximativ 70%; cu cele foarte complexe - până la 90%.

Instalatii de procesare si fractionare gaze

Gazele naturale inflamabile sunt procesate în fabrici de procesare a gazelor (GPP), care sunt construite în apropierea petrolului mari și câmpuri de gaze. Aceste gaze constau dintr-un amestec de hidrocarburi saturate de parafină, care poate include azot, dioxid de carbon, hidrogen sulfurat, heliu și vapori de apă. Materiile prime pentru instalațiile de prelucrare a gazelor sunt și gaze obținute în timpul rafinării primare și secundare a petrolului, care, spre deosebire de gazele naturale, conțin și hidrocarburi nesaturate - olefine.

Într-o fabrică de procesare a gazelor cu un ciclu tehnologic complet (finalizat), sunt efectuate cinci procese principale:

• recepția, măsurarea, curățarea și uscarea gazelor;
• comprimarea gazului la presiunea necesară procesării;
• topping gaz - extragerea benzinei gazoase instabile;
• separarea benzinei instabile în benzină gazoasă și hidrocarburi individuale pure din punct de vedere tehnic (propan, butani, pentani, n-hexan);
• depozitarea și expedierea produselor vegetale lichide.

În cazurile în care cantitatea de materie primă este mică, producția de procesare a gazelor poate fi organizată ca o unitate de stripare a gazelor ca parte a unui departament de producție de petrol și gaze (OGPD) sau ca parte a unei rafinării. Schema tehnologică de bază a instalației de prelucrare a gazelor este prezentată în Fig.

5.12.

Orez. 5.12. Gazul intră punct de colectare

sub presiune 0,15-0,35 MPa. Aici cantitatea sa este măsurată și trimisă la separatoarele de recepție, unde impuritățile mecanice și umiditatea care picura sunt separate de gaz. Aici gazul trece prin unitatea sa de purificare 2 din hidrogen sulfurat și dioxid de carbon. Stația de compresoare a primei trepte 3

proiectat pentru pomparea gazului de alimentare. Comprimarea se realizează în una, două sau trei trepte de către compresoare cu motor pe gaz tip 10 GKN sau compresoare centrifuge tip K-980. Pe o instalatii petroliere 4

Gazul de alimentare este împărțit în benzină instabilă, gaz stripat și gaz rezidual. Gazul eliminat este pompat în conducta principală de gaz de către stația de compresoare din a doua etapă 5. Benzina instabilă este trimisă la unitățile de fracționare a gazelor 6. Instalatii de fractionare a gazelor

sunt concepute pentru a separa benzina instabilă în benzină stabilă și hidrocarburi individuale pure din punct de vedere tehnic: etan, propan, butan, pentan și n-hexan. Produsele de separare a gazelor sunt pompate în depozitul de mărfuri 7, de unde sunt expediate către consumatori. Topping se efectuează gaze diverse metode

: compresie; absorbţie; adsorbţie; condensare

Procesul de separare a benzinei instabile în benzină stabilă cu gaz natural și hidrocarburi individuale pure din punct de vedere tehnic se numește fracționare. Fracționarea se bazează pe metoda rectificării. Instalațiile de fracționare a gazelor pot fi cu o singură coloană sau multicoloană. Instalațiile cu o singură coloană produc benzină stabilă și gaz lichefiat. pe sisteme cu mai multe coloane - benzină stabilă și fracțiuni de hidrocarburi individuale.