Procese de rafinare a petrolului. Distilarea uleiului

Esența producției de rafinare a petrolului
Procesul de rafinare a petrolului poate fi împărțit în 3 etape principale:
1. Separarea materiei prime petroliere în fracții care diferă în intervalele de temperatură de fierbere (prelucrare primară);
2. Prelucrarea fracțiilor obținute prin transformări chimice ale hidrocarburilor pe care le conțin și producerea componentelor produselor petroliere comerciale (reciclare);
3. Amestecarea componentelor cu implicarea, dacă este cazul, a diverșilor aditivi, pentru a obține produse petroliere comerciale cu indicatori de calitate specificați (producția de mărfuri).
Produsele rafinăriei includ combustibili pentru motoare și cazane, gaze lichefiate, diverse tipuri de materii prime pentru producția petrochimică și, de asemenea, în funcție de schema tehnologică a întreprinderii, uleiuri lubrifiante, hidraulice și alte uleiuri, bitum, cocs de petrol, parafine. Pe baza setului de procese tehnologice, rafinăria poate produce de la 5 la mai mult de 40 de articole de produse petroliere comerciale.
Rafinarea petrolului este o producție continuă; perioada de producție între reviziile majore la fabricile moderne este de până la 3 ani. Unitatea funcțională a unei rafinării este cea tehnologică instalare- o unitate de producție cu un set de echipamente care permite realizarea întregului ciclu al unui anumit proces tehnologic.
Acest material descrie pe scurt principalele procese tehnologice de producere a combustibilului - producția de combustibili pentru motoare și cazane, precum și cocs.

Livrare si receptie ulei
În Rusia, principalele volume de țiței furnizate pentru procesare sunt furnizate rafinăriilor de la asociațiile de producție prin conductele petroliere principale. Cantități mici de petrol, precum și condens de gaz, sunt furnizate de feroviar. În țările importatoare de petrol cu ​​acces la mare, aprovizionarea rafinăriilor portuare se realizează prin transport pe apă.
Materiile prime primite la fabrică sunt furnizate în containerele corespunzătoare baza de mărfuri(Fig. 1), conectat prin conducte la toate unitățile de proces ale rafinăriei. Cantitatea de ulei primită este determinată în funcție de datele de măsurare a instrumentelor sau de măsurători în rezervoare de materii prime.

Prepararea uleiului pentru rafinare (desalinizare electrică)
Țițeiul conține săruri care sunt foarte corozive pentru echipamentele de procesare. Pentru îndepărtarea acestora, uleiul provenit din rezervoarele de materie primă este amestecat cu apă în care sărurile sunt dizolvate și furnizate către ELOU - instalatie electrica de desalinizare(Fig. 2). Procesul de desalinizare se realizează în deshidratoare electrice- dispozitive cilindrice cu electrozi montați în interior. Sub influența curentului de înaltă tensiune (25 kV sau mai mult), amestecul de apă și ulei (emulsie) este distrus, apa se adună în partea de jos a aparatului și este pompată. Pentru o distrugere mai eficientă a emulsiei, substanțele speciale sunt introduse în materiile prime - demulgatori. Temperatura procesului - 100-120°C.

Rafinarea petrolului primar
Uleiul desarat de la ELOU este furnizat unei unități de distilare în vid atmosferic, care la rafinăriile rusești este desemnată prin abrevierea AVT - tub atmosferic-vid. Acest nume se datorează faptului că încălzirea materiei prime înainte de a o împărți în fracții se realizează în bobine. cuptoare cu tuburi(Fig. 6) datorită căldurii de ardere a combustibilului și căldurii gazelor de ardere.
AVT este împărțit în două blocuri - distilare atmosferică și în vid.

1. Distilarea atmosferică
Distilarea atmosferică (Fig. 3.4) este destinată selecției fracțiuni ușoare de petrol- benzină, kerosen și motorină, fierbinți până la 360°C, al căror potențial randament este de 45-60% ulei. Restul distilării atmosferice este păcură.
Procesul constă în separarea uleiului încălzit într-un cuptor în fracții separate în coloană de distilare- un aparat vertical cilindric, în interiorul căruia se află dispozitive de contact (placi), prin care vaporii se deplasează în sus și lichidul se mișcă în jos. Coloanele de distilare de diferite dimensiuni și configurații sunt utilizate în aproape toate instalațiile de rafinare a petrolului, numărul de tăvi din ele variază de la 20 la 60. Căldura este furnizată în partea inferioară a coloanei și căldura este îndepărtată din partea superioară a coloanei; temperatura din aparat scade treptat de jos în sus. Ca urmare, fracția de benzină este îndepărtată din partea superioară a coloanei sub formă de vapori, iar vaporii fracțiilor de kerosen și motorină sunt condensați în părțile corespunzătoare ale coloanei și îndepărtați, păcurul rămâne lichid și este pompat. afară din partea de jos a coloanei.

2. Distilarea în vid
Distilarea în vid (Fig. 3, 5, 6) este destinată selecției din păcură distilate de ulei la rafinăriile de profil de păcură sau o fracție largă de petrol (pacură în vid) la o rafinărie de profil de combustibil. Restul de distilare în vid este gudron.
Necesitatea selectării fracțiilor de ulei sub vid se datorează faptului că la temperaturi peste 380°C începe descompunerea termică a hidrocarburilor. (cracare), iar punctul de fierbere al motorinei de vid este de 520°C sau mai mult. Prin urmare, distilarea se efectuează la o presiune reziduală de 40-60 mm Hg. Art., care vă permite să reduceți temperatura maximă din aparat la 360-380°C.
Vidul din coloană este creat folosind echipamente adecvate; dispozitivele cheie sunt abur sau lichid ejectoare(Fig. 7).

3. Stabilizarea și distilarea secundară a benzinei
Fracția de benzină obținută într-o unitate atmosferică conține gaze (în principal propan și butan) într-un volum care depășește cerințele de calitate și nu poate fi utilizată nici ca componentă a benzinei de motor, nici ca benzină de exploatare comercială. În plus, procesele de rafinare a petrolului care vizează creșterea numărului octanic al benzinei și producerea de hidrocarburi aromatice folosesc fracții înguste de benzină ca materie primă. Așa se explică includerea acestui proces în schema tehnologică de rafinare a petrolului (Fig. 4), în care gazele lichefiate sunt distilate din fracția de benzină și este distilat în 2-5 fracții înguste pe numărul corespunzător de coloane.

Produsele primare de rafinare a petrolului sunt răcite schimbătoare de căldură, în care căldura este transferată către materiile prime reci furnizate pentru prelucrare, datorită cărora se economisește combustibilul de proces, în frigidere cu apă și aerși sunt scoase din producție. O schemă similară de schimb de căldură este utilizată în alte unități de rafinărie.

Instalațiile moderne de procesare primară sunt adesea combinate și pot include procesele de mai sus în diferite configurații. Capacitatea unor astfel de instalații variază între 3 și 6 milioane de tone de țiței pe an.
Mai multe unități de procesare primară sunt construite în fabrici pentru a evita oprirea completă a fabricii atunci când una dintre unități este scoasă pentru reparații.

Produse petroliere primare

Nume	Intervalele de fierbere (compus)	Unde este selectat?	Unde este folosit? (in ordinea prioritatilor)
Stabilizarea refluxului	Propan, butan, izobutan	Bloc de stabilizare	Fracționarea gazelor, produse comerciale, combustibil de proces
Benzină stabilă de rulare directă (nafta)		Distilarea secundară a benzinei	Amestecare de benzină, produse comerciale
Benzină ușoară stabilă		Bloc de stabilizare	Izomerizare, amestec de benzină, produse comerciale
Benzen		Distilarea secundară a benzinei	Producerea hidrocarburilor aromatice corespunzătoare
Toluen		Distilarea secundară a benzinei
Xilen		Distilarea secundară a benzinei
Materie primă pentru reformarea catalitică		Distilarea secundară a benzinei	Reformare catalitică
Benzină grea		Distilarea secundară a benzinei	Amestecarea kerosenului, motorinei de iarnă, reformare catalitică
componenta kerosenului		Distilarea atmosferică	Amestecarea kerosenului și a motorinei
Diesel		Distilarea atmosferică	Hidrotratarea, amestecarea combustibililor diesel, păcurelor
		Distilarea atmosferică (reziduu)	Distilare în vid, hidrocracare, amestecare păcură
Aspirați motorină		Distilarea în vid	Cracare catalitică, hidrocracare, produse comerciale, amestecare de păcură.
		Distilarea în vid (rezidu)	Cocsificare, hidrocracare, amestecare de păcură.

*) - n.k. - începutul fierberii
**) - k.k. - sfârşitul fierberii

Fotografii cu fabrici de procesare primară de diferite configurații

Fig.5. Unitate de distilare în vid cu o capacitate de 1,5 milioane de tone pe an la rafinăria de petrol Turkmenbashi proiectată de Uhde.	Orez. 6. Unitate de distilare în vid cu o capacitate de 1,6 milioane de tone pe an la rafinăria LUKOIL-PNOS. În prim plan este o sobă tubulară (galbenă).	Fig.7. Echipament de creare a vidului de la Graham. Sunt vizibile trei ejectoare, în care intră vapori din partea de sus a coloanei.

Serghei Pronin

Uleiul este o substanță complexă constând din solubile reciproc materie organică(hidrocarburi). În plus, fiecare substanță individuală are propria sa greutate moleculară și punctul de fierbere.

Țițeiul, în forma în care este extras, este inutil pentru oameni și din acesta poate fi extrasă doar o cantitate mică de gaz. Pentru a obține alte tipuri de produse petroliere, uleiul este distilat în mod repetat prin dispozitive speciale.

În timpul primei distilare, substanțele conținute în ulei sunt separate în fracțiuni separate, ceea ce contribuie și mai mult la apariția benzinei, a motorinei și a diferitelor uleiuri de motor.

Instalatii pentru rafinarea petrolului primar

Procesarea primară a uleiului începe odată cu sosirea acestuia la instalația ELOU-AVT. Aceasta este departe de a fi singura și nu ultima instalare necesară pentru a obține un produs de înaltă calitate, dar eficiența verigilor rămase din lanțul tehnologic depinde de munca acestei secțiuni particulare. Instalatiile pentru rafinarea primara a petrolului stau la baza existentei tuturor companiilor de rafinare a petrolului din lume.

În condițiile distilării primare a uleiului sunt eliberate toate componentele combustibilului pentru motor, uleiurile lubrifiante și materiile prime pentru procesul secundar de rafinare și petrochimice. Funcționarea acestei unități determină atât cantitatea, cât și calitatea componentelor combustibilului, uleiurilor lubrifiante, precum și indicatorii tehnici și economici, a căror cunoaștere este necesară pentru procesele ulterioare de curățare.

O instalație standard ELOU-AVT constă din următoarele blocuri:

• unitate electrică de desalinizare (EDU);


• atmosferice;


• vid;


• stabilizare;


• rectificare (distilare secundară);


• alcalinizante.

Fiecare bloc este responsabil pentru evidențierea unei facțiuni specifice.

Procesul de rafinare a petrolului

Uleiul proaspăt extras este împărțit în fracții. Pentru aceasta, se utilizează diferența în punctul de fierbere al componentelor sale individuale și al echipamentelor speciale - o instalație.

Țițeiul este transportat la unitatea CDU, unde sărurile și apa sunt separate de acesta. Produsul desarat este încălzit și trimis la o unitate de distilare atmosferică, în care uleiul este parțial acoperit, împărțit în produse inferioare și superioare.

Uleiul scos din fund este redirecționat către coloana atmosferică principală, unde sunt separate fracțiunile de kerosen, motorină ușoară și motorină grea.

Dacă unitatea de vid nu funcționează, atunci uleiul devine parte din baza de mărfuri. Când unitatea de vid este pornită, acest produs este încălzit, intră în coloana de vid și motorina de vid ușor, motorina de vid greu, produsul întunecat și gudronul sunt separate de acesta.

Produsele superioare ale fracției de benzină sunt amestecate, eliberate de apă și gaze și transferate în camera de stabilizare. Partea superioară a substanței este răcită, după care se evaporă sub formă de condensat sau gaz, iar partea inferioară este trimisă la distilare secundară pentru a fi separată în fracții mai înguste.

Tehnologia de rafinare a petrolului

Pentru a reduce costurile de rafinare a petrolului asociate cu pierderea componentelor ușoare și uzura echipamentelor de procesare, tot uleiul este supus unei pretratări, a cărei esență este distrugerea emulsiilor de ulei prin mijloace mecanice, chimice sau electrice.

Fiecare întreprindere își folosește propriile sale propria metodologie rafinarea petrolului, dar șablonul general rămâne același pentru toate organizațiile implicate în acest domeniu.

Procesul de rafinare este extrem de intens și de lungă durată, aceasta se datorează în primul rând scăderii catastrofale a cantității de petrol ușor (bine procesat) de pe planetă.

Petrolul greu este greu de procesat, dar noi descoperiri în acest domeniu se fac în fiecare an, deci numărul moduri eficiente iar metodele de lucru cu acest produs sunt în creștere.

Prelucrarea chimică a petrolului și gazelor

Fracțiile rezultate pot fi convertite unele în altele, pentru aceasta este suficient:

• utilizați metoda de cracare - hidrocarburile mari sunt descompuse în altele mici;


• unificați fracții - efectuați procesul invers, combinând hidrocarburile mici în altele mari;


• efectuați modificări hidrotermale - rearanjați, înlocuiți, combinați părți de hidrocarburi pentru a obține rezultatul dorit.

În timpul procesului de cracare, carbohidrații mari sunt descompuși în alții mici. Acest proces este facilitat de catalizatori și temperaturi ridicate. Un catalizator special este utilizat pentru a combina hidrocarburi mici. La finalizarea combinației, se eliberează hidrogen gazos, servind și în scopuri comerciale.

Pentru a produce o fracție sau o structură diferită, moleculele din fracțiunile rămase sunt rearanjate. Acest lucru se face în timpul alchilării - amestecarea propilenei și butilenei (compuși cu greutate moleculară mică) cu acid fluorhidric (catalizator). Rezultatul sunt hidrocarburi cu octan mare utilizate pentru a crește numărul octanic din amestecurile de benzină.

Tehnologia primară de rafinare a petrolului

Rafinarea primară a petrolului ajută la separarea acestuia în fracții, fără a afecta caracteristicile chimice ale componentelor individuale. Tehnologia acestui proces nu are ca scop schimbarea radicală a structurii structurale a substanțelor la diferite niveluri, ci studierea compoziției lor chimice.

În timpul utilizării instrumentelor și instalațiilor speciale, următoarele sunt separate de uleiul furnizat producției:

• fracții de benzină (punctul de fierbere se stabilește individual, în funcție de scopul tehnologic - obținerea de benzină pentru mașini, avioane și alte tipuri de echipamente);


• fracții de kerosen (kerosenul este folosit ca combustibil și sisteme de iluminat);


• fracțiuni de motorină (combustibil diesel);


• gudron;


• păcură

Separarea în fracțiuni este primul pas în purificarea uleiului de diferite tipuri de impurități. Pentru a obține un produs cu adevărat de înaltă calitate, este necesară purificarea secundară și prelucrarea profundă a tuturor fracțiilor.

Rafinare profundă a petrolului

Rafinarea profundă a petrolului implică includerea fracțiilor deja distilate și tratate chimic în procesul de rafinare.

Scopul tratamentului este eliminarea impurităților care conțin compuși organici, sulf, azot, oxigen, apă, metale dizolvate și săruri anorganice. În timpul procesării, fracțiile sunt diluate cu acid sulfuric, care este îndepărtat din ele folosind scrubere cu hidrogen sulfurat sau cu hidrogen.

Fracțiile procesate și răcite sunt amestecate pentru a produce diferite tipuri de combustibil. Calitatea produsului final - benzină, motorină, uleiuri de motor - depinde de adâncimea procesării.

Tehnician, tehnolog pentru prelucrarea petrolului și gazelor

Industria de rafinare a petrolului are un impact semnificativ asupra diferitelor domenii ale societății. Profesia de tehnolog în prelucrarea petrolului și gazelor este considerată una dintre cele mai prestigioase și în același timp periculoase din lume.

Tehnologii sunt direct responsabili pentru procesul de purificare, distilare și distilare a uleiului. Tehnologul se asigură că calitatea produsului corespunde standardelor existente. Tehnologul este cel care își păstrează dreptul de a alege succesiunea operațiunilor efectuate atunci când lucrează cu echipamentul, acest specialist este responsabil pentru configurarea acestuia și alegerea modului dorit.

Tehnologii în mod constant:

• explorarea de noi metode;


• să aplice în practică tehnologiile experimentale de prelucrare;


• identificarea cauzelor erorilor tehnice;


• căutând modalități de a preveni problemele care au apărut.

Pentru a lucra ca tehnolog, aveți nevoie nu numai de cunoștințe în industria petrolului, ci și de o minte matematică, ingeniozitate, acuratețe și precizie.

Noi tehnologii pentru rafinarea primară și ulterioară a petrolului la expoziție

Utilizarea uzinelor ELOU în multe țări este considerată o metodă depășită de rafinare a petrolului.

Necesitatea de a construi cuptoare speciale din cărămizi refractare devine urgentă. În interiorul fiecărui astfel de cuptor există conducte lungi de câțiva kilometri. Uleiul se deplasează prin ele cu o viteză de 2 metri pe secundă la temperaturi de până la 325 de grade Celsius.

Condensarea și răcirea aburului se realizează prin coloane de distilare. Produsul final intră într-o serie de rezervoare. Procesul este continuu.

Puteți afla despre metodele moderne de lucru cu hidrocarburile la expoziție "Neftegaz".

În timpul expoziției, participanții acordă o atenție deosebită reciclării produselor și utilizării unor metode precum:

• viscozitate;
• cocsificarea reziduurilor de ulei grele;
• reformare;
• izomerizare;
• alchilare.

Tehnologiile de rafinare a petrolului se îmbunătățesc în fiecare an. Cele mai recente realizări din industrie pot fi văzute la expoziție.

Uleiul este împărțit în fracții pentru a obține produse petroliere în două etape, adică distilarea uleiului trece prin procesare primară și secundară.

Procesul primar de rafinare a petrolului

În această etapă de distilare, țițeiul este deshidratat și desarat preliminar folosind echipamente speciale pentru a separa sărurile și alte impurități care pot provoca coroziunea echipamentelor și pot reduce calitatea produselor rafinate. După aceasta, uleiul conține doar 3-4 mg de săruri pe litru și nu mai mult de 0,1% apă. Produsul preparat este gata pentru distilare.

Datorită faptului că hidrocarburile lichide fierb la temperaturi diferite, această proprietate este utilizată la distilarea uleiului pentru a separa fracții separate de acesta la diferite faze de fierbere. Distilarea petrolului la primele rafinării de petrol a făcut posibilă izolarea următoarelor fracții în funcție de temperatură: benzină (fierbe la 180°C și mai jos), combustibilul de reacție (fierbe la 180-240°C) și motorina (fierbe la 240°C). -350°C). Ceea ce rămâne din distilarea uleiului este păcură.

În timpul procesului de distilare, uleiul este împărțit în fracțiuni (componente). Rezultatul sunt produse petroliere comerciale sau componentele acestora. Distilarea uleiului este etapa inițială a prelucrării acestuia în instalații specializate.

Când este încălzită, se formează o fază de vapori, a cărei compoziție este diferită de lichid. Fracțiile obținute prin distilarea uleiului nu sunt de obicei un produs pur, ci un amestec de hidrocarburi. Hidrocarburile individuale pot fi izolate numai prin distilarea repetată a fracțiunilor de petrol.

Se efectuează distilarea directă a uleiului

Prin evaporare simplă (așa-numita distilare de echilibru) sau distilare simplă (distilare fracționată);

Cu și fără rectificare;

Utilizarea unui agent de vaporizare;

Sub vid și la presiune atmosferică.

Distilarea în echilibru separă uleiul în fracții mai puțin clar decât simpla distilare. Mai mult, mai mult ulei intră în stare de vapori la aceeași temperatură în primul caz decât în ​​al doilea.

Distilarea fracționată a uleiului face posibilă obținerea diverselor produse pentru motoarele diesel și cu reacție), precum și materii prime (benzen, xilen, etilbenzen, etilenă, butadienă, propilenă), solvenți și alte produse.

Proces secundar de rafinare a petrolului

Distilarea secundară a uleiului se realizează prin metode chimice sau termice. clivaj catalitic acele produse care sunt izolate de acesta ca urmare a rafinării primare a petrolului. Aceasta produce o cantitate mai mare de fracțiuni de benzină, precum și materii prime pentru producerea de hidrocarburi aromatice (toluen, benzen și altele). Cea mai comună tehnologie secundară de rafinare a petrolului este cracarea.

Cracarea este procesul de rafinare la temperatură înaltă a petrolului și a fracțiilor separate pentru a obține (în principal) produse care au un conținut mai scăzut Acestea includ combustibilul pentru motor, uleiurile lubrifiante etc., materii prime pentru petrochimie și industria chimică. Crăparea are loc odată cu ruperea legăturilor C-C și formarea de carbanioni sau radicali liberi. Scindarea legăturii C-C are loc simultan cu dehidrogenarea, izomerizarea, polimerizarea și condensarea intermediarilor și a materiilor prime. Ultimele două procese formează un reziduu de fisurare, de ex. fracție cu punctul de fierbere peste 350°C și cocs.

Distilarea uleiului prin cracare a fost brevetată în 1891 de V. G. Shukhov și S. Gavrilov, apoi aceste soluții inginerești au fost repetate de W. Barton în timpul construcției primei instalații industriale din SUA.

Cracarea se realizează prin încălzirea materiilor prime sau prin expunerea la catalizatori și la temperaturi ridicate.

Cracarea vă permite să extrageți mai multe componente utile din păcură.

Procese de rafinare a petrolului

Țițeiul a fost produs pentru prima dată în cantități semnificative în 1880, iar producția a crescut exponențial de atunci. Țițeiul este un amestec de substanțe chimice care conține sute de componente. Cea mai mare parte a uleiului este formată din hidrocarburi - alcani, cicloalcani, arene. Conținutul de alcani (hidrocarburi saturate) în uleiuri poate fi de 50-70%. Cicloalcanii pot constitui 30-60% din compoziția totală a țițeiului, majoritatea fiind monociclice. Cei mai des întâlniți compuși sunt ciclopentanul și ciclohexanul. Hidrocarburile nesaturate (alchene), de regulă, sunt absente în ulei. Arenele (hidrocarburile aromatice) alcătuiesc o proporție mai mică din compoziția totală în comparație cu alcanii și cicloalcanii. Cea mai simplă hidrocarbură aromatică, benzenul și derivații săi, predomină în fracțiile uleioase cu punct de fierbere scăzut.

Pe lângă hidrocarburi, partea organică a uleiului conține substanțe rășinoase și asfaltice, care sunt compuși cu molecul mare de carbon, hidrogen, sulf și oxigen, compuși cu sulf, acizi naftenici, fenoli, compuși azotați, cum ar fi piridina, chinolina, diverse amine, etc Toate aceste substanțe sunt impurități nedorite ale uleiului. Pentru a le curăța, este necesară construirea unor instalații speciale. Compușii de sulf, care provoacă coroziunea echipamentelor, sunt cei mai dăunători atât în ​​timpul rafinării petrolului, cât și atunci când se utilizează produse petroliere. Impuritățile minerale ale uleiului includ apa, care este de obicei prezentă în două forme - ușor de separat de ulei în timpul depunerii și sub formă de emulsii persistente. Apa conține săruri minerale dizolvate în ea - NaCl, CaCl 2, MgCl etc. Cenușa formează sutimi și miimi de procent în ulei. În plus, uleiul conține impurități mecanice - particule solide de nisip și argilă.

Cele mai importante produse petroliere

În timpul procesului de rafinare, petrolul este folosit pentru a produce combustibil (lichid și gazos), uleiuri și grăsimi lubrifiante, solvenți, hidrocarburi individuale - etilenă, propilenă, metan, acetilenă, benzen, toluen, xilen etc., amestecuri solide și semisolide. de hidrocarburi (parafină, vaselină, cerezină), bitum de petrol și smoală, negru de fum (funingine), etc.

Combustibil lichid împărțit în săli de motoare și cazane. Combustibilul de motor, la rândul său, este împărțit în carburator, jet și motorină. Combustibilul pentru carburator include benzina pentru aviație și motor, precum și combustibilul pentru tractoare - nafta și kerosen. Combustibilul pentru motoarele cu reacție de aviație constă din fracțiuni de kerosen de diferite compoziții sau amestecul acestora cu fracțiuni de benzină (carburant de reacție). Combustibilul diesel conține motorine, fracțiuni solare utilizate în motoarele cu combustie internă cu piston cu aprindere prin compresie. Combustibilul cazanelor este ars în cuptoarele locomotivelor diesel, navelor cu aburi, centralelor termice, în cuptoarele industriale și se împarte în ulei de încălzire și combustibil MP pentru cuptoare cu focar deschis.

LA combustibil gazos includ gazele combustibile lichefiate cu hidrocarburi utilizate pentru utilitățile publice. Acestea sunt amestecuri de propan și butan în diferite rapoarte.

Uleiuri lubrifiante, concepute pentru lubrifierea lichidă în diverse mașini și mecanisme, acestea se împart în funcție de aplicație în industrial, turbină, compresor, transmisie, izolatoare, motor. Uleiurile speciale nu sunt destinate lubrifierii, ci pentru utilizare ca fluide de lucru în amestecuri de frânare, dispozitive hidraulice, pompe cu jet de abur, precum și în transformatoare, condensatoare, cabluri electrice umplute cu ulei ca mediu de izolare electrică. Numele acestor uleiuri reflectă zona de utilizare a acestora, de exemplu transformator, condensator etc.

Unsori sunt uleiuri de petrol îngroșate cu săpunuri, hidrocarburi solide și alți agenți de îngroșare. Toți lubrifianții sunt împărțiți în două clase: universali și speciali. Lubrifianții sunt foarte diversi; există peste o sută de tipuri.

Hidrocarburi individuale, obținute ca urmare a prelucrării petrolului și gazelor petroliere, servesc drept materii prime pentru producția de polimeri și produse de sinteză organică. Dintre acestea, cele mai importante sunt cele limitative - metan, etan, propan, butan etc.; nesaturat - etilenă, propilenă; aromatice - benzen, toluen, xilen. Pe lângă hidrocarburile individuale enumerate, produsele de rafinare a petrolului sunt hidrocarburi saturate cu un mare greutate moleculară(C 16 și mai sus) - parafine, ceresine, utilizate în industria parfumurilor și ca agenți de îngroșare pentru lubrifierea grăsimilor.

Bitumuri petroliere, obținute din reziduuri de petrol grele prin oxidarea lor, sunt utilizate pentru construcția drumurilor, producerea materialelor de acoperiș, prepararea lacurilor asfaltice și a cernelurilor de tipar etc.

Unul dintre principalele produse ale rafinării petrolului este combustibil pentru motor , care include benzinele pentru aviație și motor. O proprietate importantă a benzinei, care îi caracterizează capacitatea de a rezista la aprinderea prematură în camera de ardere, este rezistenta la detonare. Un zgomot în motor indică de obicei că a avut loc o aprindere explozivă avansată și că energia a fost irosită inutil.

Conform scalei empirice introduse în 1927, numărul octanic pentru n-heptan, care detonează foarte ușor, este egal cu zero, iar pentru izooctan, care este foarte rezistent la detonare, egal cu 100. Dacă, de exemplu, benzina testată în ceea ce privește rezistența la detonare s-au dovedit a fi teste echivalente cu un amestec format din 80% izooctan și 20% n-heptan, atunci numărul octanic al acestuia este de 80. De la introducerea scalei s-au găsit standarde superioare izooctanului în rezistența la detonare, iar în prezent scara octanică a fost extinsă la 120.

Determinarea numărului octanic al diferitelor hidrocarburi a arătat că în seria alcanilor numărul octanic crește pe măsură ce se ramifică și scade odată cu creșterea lungimii lanțului de hidrocarburi. Cifra octanică al alchenelor este mai mare decât alcanii corespunzători și crește pe măsură ce legătura dublă se deplasează spre centrul moleculelor. Cicloalcanii au un număr octanic mai mare decât alcanii. Hidrocarburile aromatice au cele mai mari cifre octanice; de exemplu, numărul octanic al n-propilbenzenului este 105, etilbenzenul este 104, toluenul este 107.

Benzina obținută prin distilarea directă a petrolului constă în principal din alcani cu un număr octanic de 50-70. Pentru a crește numărul octanic, se efectuează un tratament, în urma căruia hidrocarburile de benzină sunt izomerizate pentru a forma structuri mai favorabile și se folosesc și agenți anti-detonații - substanțe care se adaugă la benzină într-o cantitate de cel mult 0,5 % pentru a-și crește semnificativ rezistența la lovire.

Tetraetil plumb (TEL) Pb(C 2 H 5) 4 a fost folosit pentru prima dată ca agent antidetonant, a cărui producție industrială a început în 1923. Se folosesc și alți alchili de plumb, de exemplu tetrametil plumb. Noii aditivi includ carbonilii metalelor de tranziție. Agenții antidetonant, în special TES, sunt utilizați în amestec cu bromură de etil, dibrometan, dicloroetan, monocloronaftalenă (etil lichid). Benzinele cu adaos de lichid etil se numesc cu plumb. Lichidul etilic este foarte otrăvitor și trebuie luate precauții speciale la manipularea acestuia și a benzinei cu plumb.

Rafinarea petrolului primar

Pregătirea uleiului pentru rafinare.Țițeiul conține gaze dizolvate numite incidental, apă, săruri minerale, diverse impurități mecanice. Pregătirea uleiului pentru rafinare se reduce la eliminarea acestor incluziuni din acesta și la neutralizarea impurităților active chimic.

Gazele asociate sunt separate de separatoarele de ulei în gaze prin reducerea solubilității gazelor datorită scăderii presiunii. Gazele sunt apoi trimise pentru prelucrare ulterioară la o fabrică de gaz-benzină, de unde sunt extrase din ele benzina, etanul, propanul și butanul. Separarea finală a gazelor de petrol are loc în unități de stabilizare, unde acestea sunt distilate în coloane speciale de distilare.

Într-un încălzitor special, fracțiile ușoare de benzină sunt separate de ulei și apoi, după adăugarea unui demulgator, sunt trimise în rezervoarele de decantare. Aici, uleiul este eliberat din nisip și argilă și este deshidratat. Sunt folosite diferite metode pentru a sparge emulsiile și a îndepărta apa, inclusiv tratamentul termochimic sub presiune. O modalitate mai bună de a distruge emulsiile este metoda electrică, care constă în trecerea uleiului între electrozi conectați la un circuit de curent alternativ. curent electricînaltă tensiune (30-45 kV). Când uleiul este deshidratat, o parte semnificativă de săruri este, de asemenea, îndepărtată (desalinizare).

Impuritățile chimic active prezente în ulei sub formă de sulf, hidrogen sulfurat, săruri, acizi sunt neutralizate prin soluții de alcalii sau amoniac. Acest proces, care are ca scop prevenirea coroziunii echipamentelor, se numește alcalinizarea uleiului.

În plus, pregătirea uleiului pentru rafinare include sortarea și amestecarea uleiurilor pentru a obține o compoziție mai uniformă a materiilor prime.

Distilarea uleiului. Distilarea primară a petrolului este primul proces tehnologic de rafinare a petrolului. Unitățile de procesare primară sunt disponibile la fiecare rafinărie.

Distilare sau distilare, - Acesta este procesul de separare a unui amestec de lichide reciproc solubile în fracții care diferă în punctele de fierbere atât între ele, cât și cu amestecul original. În instalațiile moderne, distilarea uleiului se realizează prin evaporare rapidă. În timpul unei singure evaporări, fracțiile cu punct de fierbere scăzut, care s-au transformat în vapori, rămân în aparat și reduc presiunea parțială a fracțiilor cu punct de fierbere ridicat de evaporare, ceea ce face posibilă efectuarea distilării la temperaturi mai scăzute.

Cu o singură evaporare și condensarea ulterioară a vaporilor se obțin două fracții: ușoară, care conține mai multe componente cu punct de fierbere scăzut și grea, cu mai puține componente cu punct de fierbere scăzut decât în ​​materia primă, adică, în timpul distilării, o fază este îmbogățită cu -componente cu punct de fierbere și cealaltă cu componente cu punct de fierbere ridicat . În același timp, este imposibil să se realizeze separarea necesară a componentelor uleiului și să se obțină produse finale care fierb în intervalele de temperatură specificate prin distilare. În acest sens, după o singură evaporare, vaporii de ulei sunt supuși redresării.

În instalațiile de distilare primară a uleiului, evaporarea rapidă și rectificarea sunt de obicei combinate. Pentru distilarea uleiului, se folosesc unități tubulare cu una și două etape. Căldura necesară procesului se obține în cuptoare tubulare.

În funcție de schema generala rafinăria și proprietățile petrolului furnizat pentru rafinare, distilarea se realizează fie în unități tubulare atmosferice (AT), fie în unități care combină distilare atmosferică și în vid - unități tubulare atmosferice-vid (AVT).

Distilate de diferite compoziții sunt selectate în funcție de înălțimea coloanei în intervale de temperatură strict definite. Astfel, la 300-350 °C, motorina este condensată și selectată, la 200-300 °C - kerosen, la 160-200 °C - fracția nafta. Vaporii de benzină sunt îndepărtați din partea superioară a coloanei, care sunt răciți și condensați în schimbătoare de căldură . O parte din benzina lichidă este furnizată pentru irigarea coloanei . În partea inferioară este colectată păcură, care este supusă distilarii ulterioare pentru a obține uleiuri lubrifiante din aceasta în a doua coloană de distilare. , funcționând sub vid pentru a evita scindarea hidrocarburilor sub influența temperaturi ridicate. Gudronul este folosit ca materie primă pentru cracarea termică, cocsificarea, producerea de bitum și uleiuri cu vâscozitate ridicată.

Informații conexe.

Vladimir Homutko

Timp de citire: 8 minute

A A

Cum se reciclează uleiul?

Produsele obținute în timpul distilării primare a uleiului, în cele mai multe cazuri, nu aparțin așa-numitelor produse petroliere comerciale.

De exemplu, numărul octanic al fracției de benzină rezultată este la nivelul de 65, iar concentrația de sulf în fracția de motorină ajunge la 1% sau mai mult (conform standardului, în funcție de marca de motorină, 0,005 până la 0,2% este acceptabil). Toate acestea necesită o prelucrare suplimentară pentru a atinge caracteristicile de calitate necesare. În plus, fracțiile întunecate rezultate pot fi, de asemenea, prelucrate în continuare pentru a obține produse țintă.

Ținând cont de factorii de mai sus, este necesară rafinarea secundară a petrolului, adică metode chimice (mai precis, obținute prin distilarea primară a fracțiilor) la întreprinderile petrochimice, pentru a îmbunătăți calitatea produselor petroliere și a efectua o prelucrare mai profundă a materiilor prime. Într-un alt mod, astfel de procese sunt numite rafinare distructivă a petrolului, deoarece ajută la descompunerea moleculelor acestei substanțe.

Compoziția de hidrocarburi a uleiului și a produselor obținute din acesta

În cele ce urmează, atunci când vom descrie procesele secundare de rafinare a petrolului, vom folosi denumirile grupelor de hidrocarburi care alcătuiesc țițeiul obținut din zăcămintele petroliere și produsele petroliere obținute din acesta. În acest sens, se dă următoarele scurtă descriere aceste grupuri și influența lor asupra indicatorilor de calitate.

Parafine

Un alt nume este alcani. Ele aparțin așa-numitelor hidrocarburi saturate care nu au legături duble între atomii de carbon, a căror structură poate fi liniară sau ramificată.

În funcție de structura lor, parafinele sunt împărțite în două grupuri principale:

• alcani normali, ale căror molecule au o structură liniară; se caracterizează printr-un număr octanic scăzut și un punct de curgere ridicat, motiv pentru care multe procese distructive de rafinare a petrolului sunt concepute pentru a le transforma în hidrocarburi aparținând altor grupe;
• izoparafine (izoalcani): structura moleculara– ramificat; sunt caracterizate de o bună rezistență la detonare (de exemplu, izooctanul este o substanță de referință, al cărei număr octanic este 100) și un punct de curgere mai scăzut (în comparație cu alcanii normali).

Naftene

Un alt nume este cyclans (cicloparafine). Sunt hidrocarburi saturate cu o structură moleculară ciclică.

Prezența naftenelor și izoparafinelor are un efect pozitiv asupra caracteristicilor calitative ale motorinei și uleiurilor petroliere lubrifiante. Concentrația mare de naftene în fracțiile grele de benzină face posibilă obținerea unui randament mare și a unui număr octanic ridicat de produse petroliere obținute în timpul procesului de reformare.

Hidrocarburi aromatice

Un alt nume este arene. Acestea sunt hidrocarburi nesaturate, a căror structură moleculară este reprezentată de inele benzenice, care au 6 atomi de carbon. Fiecare atom de carbon al inelului benzenic este legat fie de un atom de hidrogen, fie de un radical de hidrocarbură.

Afectează negativ caracteristici de mediu combustibilii pentru motoare au însă un număr octanic ridicat. În acest sens, în timpul procesului de creștere a numărului octanic al produselor petroliere de curgere directă (reformare catalitică), alte grupări de hidrocarburi sunt transformate în cele aromatice.

Merită spus că conținutul maxim de arene (în primul rând benzen) din benzina rezultată este limitat de standardele de stat. Acest grup include benzen, toluen și diferite tipuri de xilen.

Olefine

Ele aparțin hidrocarburilor cu structură normală, ciclică sau ramificată. În olefine, există legături duble între atomii de carbon.

De regulă, ele sunt practic absente în produsele primare de rafinare a petrolului și apar în produsele obținute prin cracare catalitică și cocsare. Deoarece olefinele au crescut activitatea chimică, efectul lor asupra calității combustibilului pentru motor este negativ.

Procese secundare de rafinare a petrolului

Chimia petrolului și gazelor permite, după prelucrarea fizică primară, utilizarea diferitelor metode de prelucrare chimică pentru a îmbunătăți caracteristicile produselor finale rezultate. Acestea sunt în principal procese catalitice (cataliza) în rafinarea petrolului, care vor fi discutate în continuare.

În primul rând, scopul reformării catalitice este de a crește numărul octanic al fracțiilor de benzină cu rulare directă folosind transformare chimică hidrocarburi incluse în compoziția lor, la o valoare de la 92 la 100 de puncte. Procesul are loc cu participarea unui catalizator aluminiu-platină-reniu (de unde și numele - catalitic).

Cifra octanică crește datorită creșterii conținutului de hidrocarburi din grupa aromatică din produs. Bazele științifice ale acestui proces au fost dezvoltate la începutul secolului al XX-lea de un chimist remarcabil, compatriotul nostru, N.D. Zelinsky.

Randamentul de produs petrolier cu un număr octanic ridicat în acest proces ajunge la 85 - 90 la sută din masa totală a materiei prime.

Un produs secundar al reformării catalitice este hidrogenul, care este utilizat în altele procese tehnologice rafinarea petrolului, despre care vom discuta mai jos.

Capacitatea anuală a instalațiilor de reformare variază de la 300 mii la 1 milion de tone de materii prime prelucrate.

Pentru acest proces, materia primă optimă este o fracție de benzină cu un punct de fierbere de la 85 la 180 de grade Celsius.

Înainte de începerea procesului, materiile prime sunt supuse preliminar unei hidrotratări, care îndepărtează compușii de azot și sulf, chiar și cantități mici din care otrăvește ireversibil catalizatorul de reformare.

Există două tipuri de unități de reformare catalitică:

• cu regenerare periodică a catalizatorului;
• cu regenerarea sa continuă.

Regenerarea constă în acest caz în restabilirea activității inițiale a catalizatorului utilizat.

În țara noastră se folosesc în principal instalații cu regenerare periodică, dar la începutul anilor 2000, primele instalații din Rusia cu regenerare continuă au fost puse în funcțiune în orașele Yaroslavl și Kstovo. În ciuda costului mai mare de construcție, ele sunt mai eficiente din punct de vedere tehnologic, deoarece fac posibilă producerea de produse petroliere cu un număr octanic de la 98 la 100.

Procesul în sine se desfășoară într-un interval de temperatură de la 500 la 530°C și la o presiune de la 18 la 35 atmosfere (în instalațiile cu regenerare continuă, 2 până la 3 atmosfere sunt suficiente).

Principalele reacții care apar în timpul procesului de reformare absorb o cantitate semnificativă de căldură și, prin urmare, reformarea se realizează secvenţial, folosind trei sau patru reactoare separate, fiecare cu un volum de 40 până la 140 de metri cubi. Înainte de fiecare reactor, produsul este încălzit folosind cuptoare de tip tub. Amestecul de hidrocarburi care părăsește ultimul reactor este separat de hidrogen și hidrocarbură gazoasă și apoi stabilizat. Reformatul stabil rezultat este răcit și îndepărtat din instalație.

Catalizatorii din rafinarea petrolului trebuie regenerați periodic. În timpul regenerării, cocsul format în timpul funcționării sale este ars de pe suprafața catalizatorului. Apoi catalizatorul este restaurat folosind hidrogen și o serie de alte operațiuni tehnologice. În instalațiile cu tip de regenerare continuă, catalizatorul se deplasează prin reactoare amplasate unul deasupra celuilalt, apoi intră în unitatea de regenerare, după care revine din nou în funcțiune.

Unele rafinării (rafinării) de petrol folosesc, de asemenea, reformarea catalitică pentru a produce hidrocarburi aromatice, care sunt apoi folosite ca materie primă în uzinele petrochimice.

În acest caz, fracțiile înguste de benzină obținute ca urmare a reformării sunt accelerate pentru a produce toluen, benzen și solvent (amestec de xilen).

Procesul de izomerizare catalitică

Scopul unei astfel de prelucrări este, de asemenea, de a crește numărul octanic al benzinei de circulație directă. Materiile prime pentru o astfel de prelucrare sunt fracțiuni ușoare de benzină cu un punct de fierbere de 62 sau 85 de grade.

În timpul izomerizării, numărul octanic crește datorită creșterii conținutului de izoparafine din produs. Întregul proces are loc într-un reactor la o temperatură, sub presiune de până la 35 de atmosfere și într-un interval de temperatură de la 160 la 380 de grade (în funcție de tehnologia utilizată).

La unele întreprinderi de rafinare a petrolului, după punerea în funcțiune a unor noi unități de reformare de mare capacitate, unități vechi, a căror capacitate anuală a variat între 300 și 400 de mii de tone, au fost reutilizate pentru izomerizare catalitică. În unele cazuri, izomerizarea și reformarea sunt combinate într-un singur complex de producție.

Scopul hidrotratării este de a îndepărta compușii de sulf și azot pe care îi conțin din benzină, motorină, distilate de kerosen și motorină în vid. În plus față de curățarea directă, dacă este necesar, distilatele secundare obținute în timpul cracării sau cocsării pot fi supuse hidrotratării.

În aceste cazuri, are loc și hidrogenarea olefinelor. Capacitatea anuală a unor astfel de stații de epurare variază de la 600 mii la 3 milioane de tone. Hidrogenul necesar pentru desfășurarea reacțiilor chimice în astfel de instalații este de obicei preluat din instalațiile de reformare.

Esența procesului este amestecarea materiilor prime cu gaz care conține hidrogen într-o concentrație de 85 până la 95 la sută (VSG), care provine de la compresoare de tip circulație, care mențin presiunea necesară în sistem. Amestecul rezultat este încălzit într-un cuptor la o temperatură de 280 până la 340 °C (în funcție de materia primă care este prelucrată).

Hidrotratarea motorinei

Apoi amestecul este trimis într-un reactor, în care începe o reacție chimică pe catalizatori care conțin nichel, cobalt sau molibden la o presiune de până la 50 de atmosfere.

Astfel de condiții duc la distrugerea compușilor de azot și sulf, în care se formează amoniac și hidrogen sulfurat, iar olefinele sunt saturate. În timpul hidrotratării, în timpul descompunerii termice, se obține de la unu și jumătate până la două procente de benzină cu cifră octanică scăzută, iar în cazul epurării motorinei în vid prin această metodă, se formează de la 6 până la 8 procente din fracția de motorină. . Amestecul rezultat este îndepărtat din reactor într-un separator, unde scapă de excesul de VSG, care se întoarce la compresorul de circulație.

Apoi se separă gazele de hidrocarburi, după care produsul intră într-o coloană de distilare, din fundul căreia este pompat distilat (hidrogenatul) purificat. După o astfel de purificare, conținutul de sulf și compuși de sulf, de exemplu, în distilat de motorină, poate fi redus de la un procent la 0,005 - 0,03. Gazele produse în timpul acestui proces sunt, de asemenea, purificate de hidrogen sulfurat, care este ulterior utilizat în producerea acidului sulfuric sau a sulfului elementar.

Aceasta este o tehnologie chimică pentru prelucrarea petrolului și gazelor (asociate). Este cel mai important proces de rafinare a petrolului, care afectează foarte mult eficiența rafinăriei de petrol în ansamblu. Esența sa este descompunerea constituenților materiei prime procesate (de obicei motorină în vid) sub influența temperaturii, cu participarea unui catalizator de aluminosilicat care conține zeoliți.

Cracarea catalitică produce benzină cu un octan ridicat cu un număr octanic de 90 de puncte și mai mult, al cărei randament variază de la 50 la 65 la sută (în funcție de calitatea materiilor prime prelucrate, de tehnologia utilizată și de modurile de funcționare utilizate). Se obține un număr octanic ridicat datorită proceselor de izomerizare care au loc în timpul cracării catalitice. În timpul unei astfel de procesări, se formează o fracție de gaz care conține butilene și propilenă.

Aceste gaze sunt folosite ca materii prime pentru industria petrochimică și în producția de benzină cu octan ridicat. Motorina ușoară este o componentă importantă a motorinei și a uleiului de încălzire. Motorina grea acționează ca materie primă pentru producția de funingine sau păcură.

Capacitatea medie a biscuiților variază în prezent de la un milion și jumătate până la două milioane și jumătate de tone (anualizate). Cu toate acestea, fabricile celor mai importante companii de rafinare a petrolului din lume au instalații a căror capacitate anuală ajunge la patru milioane de tone.

Elementul cheie al instalației de cracare este unitatea reactor-regenerator, care include;

Unitatea de intrare, reactorul și regeneratorul sunt conectate între ele folosind un sistem de conducte (linii de transport pneumatice), în care catalizatorul circulă constant.

În mod clar, nu există suficientă capacitate de cracare la întreprinderile rusești de rafinare a petrolului în acest moment, iar punerea în funcțiune a unor noi unități moderne va rezolva această problemă. Dacă toate programele declarate de principalele companii petroliere ruse pentru reconstrucția rafinăriilor existente și construcția de noi rafinării sunt implementate, atunci problema deficitului de capacitate va dispărea complet.

Esența procesului de cracare este că materiile prime la o temperatură de 500 până la 520 ° C sunt amestecate cu un catalizator praf și se deplasează în sus în reactorul de ridicare.

Avansarea are loc în două până la patru secunde și amestecul suferă crăpare. Produsul rezultat intră într-un separator situat în partea de sus a reactorului, unde reacțiile chimice sunt finalizate și catalizatorul este separat. Această separare are loc în partea inferioară a separatorului, de unde catalizatorul curge gravitațional în unitatea de regenerare. În acest bloc, la o temperatură de 700 de grade, cocsul format este ars, după care catalizatorul redus se întoarce în unitatea de intrare și este re-implicat în procesul de cracare.

Presiunea din blocul reactor și regenerator este aproape de normal (atmosferică). Înălțimea totală unitatea reactor/regenerator variază de la 30 la 55 de metri. Diametrul separatorului este de 8 metri, regeneratorul este de 11 metri (sunt date date pentru o instalație cu o capacitate de două milioane de tone pe an).

Produsul obținut prin cracare catalitică este trimis din partea superioară a separatorului pentru răcire, iar după acesta – pentru rectificare.

Cracarea catalitică poate fi inclusă în așa-numitele instalații combinate, în care au loc și procesele de hidrotratare preliminară sau hidrocracare ușoară a materiilor prime prelucrate, precum și procese tehnologice de purificare și fracționare a gazelor degajate.

Acest proces are ca scop producerea de kerosen și motorină de înaltă calitate, precum și de motorină în vid. Procesul de cracare a materiei prime în astfel de instalații are loc cu participarea hidrogenului.

Pe lângă fisurare, următoarele procese au loc în același timp:

• Hidrotratarea din sulf;
• saturație de olefine;
• saturarea hidrocarburilor aromatice.

Complexul unor astfel de influențe face posibilă obținerea de combustibil cu performanțe ridicate și caracteristici de mediu.

De exemplu, conținutul de sulf din motorina produsă prin hidrocracare este la nivelul de milioane de procente. Cu toate acestea, indicele octanic al fracției de benzină obținută prin această tehnică este scăzut, drept urmare partea grea a distilatului de benzină poate fi utilizată ca materie primă pentru reformare.

Hidrocracarea este utilizată în producția de baze pentru uleiuri petroliere de înaltă calitate, care, în ceea ce privește performanța și caracteristici de calitate aproape de sintetic.

Materiile prime pentru hidrocracare pot fi:

• motorină cu purtare directă în vid;
• motorine produse prin cracare catalitică și cocsificare;
• produse secundare din producția de petrol;
• uleiuri combustibile;
• gudronii.

Capacitatea anuală unitară a unor astfel de instalații este de la trei până la patru milioane de tone de materii prime prelucrate.

De obicei, volumele de hidrogen produse din reformatoare nu sunt suficiente pentru a furniza complet hidrocracarele. În acest sens, rafinăriile sunt nevoite să construiască unități separate în care hidrogenul este produs prin metoda reformării cu abur a hidrocarburilor gazoase.

Schema tehnologică de bază a hidrocracării este similară cu un sistem de hidrotratare. Materiile prime sunt amestecate cu VSG și încălzite în cuptor. Apoi intră într-un reactor cu catalizator. După aceasta, produsele din reactor sunt separate de gaze și apoi trimise pentru rectificare.

Cu toate acestea, în timpul reacțiilor de hidrocracare se eliberează căldură, drept urmare schema tehnologică trebuie să prevadă introducerea VSG rece în zona reactorului, care trebuie să regleze temperatura.

Hidrocracarea este unul dintre cele mai periculoase procese din rafinarea petrolului deoarece, dacă temperatura scapă de sub control, va avea loc o creștere bruscă a temperaturii, care poate duce la o explozie a reactorului.

Hardware-ul și modurile tehnologice ale unităților de hidrocracare diferă în funcție de sarcinile lor, prevăzute de schemele tehnologice ale întreprinderilor specifice și de ce tip de materie primă petrolieră este procesată în acestea.

Pentru a obține cantitatea maximă de produse petroliere ușoare, hidrocracarea se efectuează folosind două reactoare. După primul reactor, produsul intră într-o coloană de rectificare, în care sunt selectate fracțiile ușoare obținute în urma procesului, iar reziduurile intră în al doilea reactor, unde sunt re-hidrocracate.

În astfel de instalații, când se folosește ca materie primă motorina în vid, presiunea în reactor este de aproximativ 180 de atmosfere, iar când se folosesc materii prime pe bază de păcură și gudron - peste 300 de atmosfere. Temperatura de hidrocracare (în funcție de materia primă) variază de la 380 la 450 de grade sau mai mult.

Cea mai eficientă este utilizarea combinată a unităților catalitice și de hidrocracare în sisteme complexe rafinare profundă a petrolului.

Cocsificabil

Scopul procesului este de a prelucra reziduuri grele de primare și reciclare pentru producerea de cocs de petrol, care este utilizat la producerea de electrozi, precum și pentru producerea de produse petroliere ușoare suplimentare.

Spre deosebire de metodele descrise mai sus, cocsarea termică are loc fără participarea catalizatorilor.

Tehnologiile de cocsificare sunt diferite, dar la noi cea mai comună este așa-numita cocsificare întârziată. Cocsificarea întârziată este un proces semi-continuu care are loc la 500 de grade și aproape de presiunea atmosferică.

Materiile prime prelucrate intră în serpentinele cuptorului, unde are loc descompunerea lor termică. După aceasta, produsul intră în camerele de formare a cocsului. Există de obicei patru astfel de camere și funcționează alternativ. Camera funcționează în modul de umplere cu cocs timp de 24 de ore, a doua zi se petrece descărcarea cocsului și pregătirea pentru următorul ciclu tehnologic.

Îndepărtarea cocsului din cameră se realizează cu ajutorul unui tăietor hidraulic, care este un burghiu cu duze plasate la capăt. Cocsul de zdrobire a apei este furnizat prin aceste duze sub o presiune de 150 atmosfere.

Apoi cocsul zdrobit este sortat în fracții, care depind de dimensiunea particulelor de cocs.

Vaporii de produs eliberați ies prin partea superioară a camerei și intră în procesul de rectificare. Calitatea fracțiilor ușoare obținute în timpul cocsării este scăzută, deoarece conțin multe olefine. Ca urmare, este necesară o prelucrare ulterioară a uleiului (sau mai degrabă a reziduurilor sale) pentru ca acestea să devină produse petroliere comerciale.

La cocsificarea gudronului se obține aproximativ 25% din volumul total de materii prime și aproximativ 35% din produsele ușoare.

Toate procesele de mai sus fac posibilă obținerea nu a combustibililor pentru motoare în sine, ci a componentelor lor care diferă ca calitate.

De exemplu, numărul octanic al benzinei distilate drepte este de aproximativ 65, benzina reformată este de la 95 la 100, iar benzina produsă prin cocsificare este de aproximativ 60. De asemenea, aceste componente diferă în compoziția fracționată, concentrația de sulf și alte caracteristici.

Pentru a obține produse petroliere comerciale, componentele rezultate sunt amestecate pentru a asigura indicatori de calitate standardizați. Acest amestec se numește combinare. Calculul rețetei sale se efectuează folosind aplicația adecvată modele matematice, care sunt utilizate în planificarea producției.

Datele inițiale pentru această modelare sunt:

• cantitățile prognozate de reziduuri de materii prime;
• cantitatea prevăzută de componente obținute;
• plan de sortimentare pentru vânzarea produselor;
• volumul planificat al livrărilor de țiței.