ขั้นตอนการกลั่นน้ำมัน น้ำมันมีการประมวลผลอย่างไร? โรงกลั่นน้ำมันของประเทศ

เชื้อเพลิงเหลวธรรมชาติคือ น้ำมัน.นี่เป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารประกอบอินทรีย์หลากหลายชนิด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอน (HC) แต่สารทั้งหมดนี้มีคุณสมบัติที่สำคัญร่วมกันสองประการ ประการแรก พวกมันอุดมไปด้วยพลังงานซึ่งถูกปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ การใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับคุณสมบัตินี้ ประการที่สอง โมเลกุลเหล่านี้สามารถเชื่อมโยงกันทางเคมีหรือเปลี่ยนรูปได้หลายวิธี ดังนั้นจึงได้รับสารที่มีประโยชน์มากมาย นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการใช้น้ำมันเป็นวัตถุดิบ

น้ำมันเป็นของเหลวตั้งแต่สีเหลืองหรือสีน้ำตาลอ่อนไปจนถึงสีดำ มีกลิ่นเฉพาะตัว นอกจากไฮโดรคาร์บอนแล้ว น้ำมันยังมีสารจำนวนเล็กน้อยซึ่งประกอบด้วยออกซิเจน ซัลเฟอร์ และไนโตรเจน

น้ำมันเบากว่าน้ำ: ความหนาแน่นของน้ำมันประเภทต่างๆ มีตั้งแต่ 730 ถึง 970 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร

น้ำมันมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันทั้งในด้านคุณภาพและเชิงปริมาณ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่นั้นๆ ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวมากที่สุดมีอยู่ในน้ำมันที่ผลิตในรัฐเพนซิลเวเนีย (สหรัฐอเมริกา) น้ำมันบากูค่อนข้างยากจนในไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว แต่อุดมไปด้วยไฮโดรคาร์บอนแนฟเทนิกซึ่งมีโครงสร้างเป็นวงจร น้ำมัน Grozny, Surakhani และ Fergana มีสารไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวมากกว่าอย่างเห็นได้ชัด

ความใกล้ชิดของมนุษย์กับน้ำมันเริ่มขึ้นเมื่อนานมาแล้ว ใน อียิปต์โบราณพวกเขาใช้น้ำมันในการส่องสว่าง นี่เป็นหลักฐานจากการค้นพบหลอดไฟที่เต็มไปด้วยสารคล้ายยางมะตอย - น้ำมันดินซึ่งเกิดจากน้ำมัน

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าน้ำมัน Naftalan Baku ช่วยสมานแผลไหม้ได้ดีรวมถึงโรคผิวหนังหลายชนิด

น้ำมันยังเป็นที่รู้จักในรัสเซีย ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 15 Pechora Pomors ใช้น้ำมันหล่อลื่นบูชล้อเกวียน ซึ่งในสถานที่เหล่านั้นเรียกว่า "น้ำมันดิน" พงศาวดารรัสเซียกล่าวถึงน้ำมันในศตวรรษที่ 16 เมื่อในรัชสมัยของบอริส โกดูนอฟ "น้ำข้นติดไฟ" ถูกนำมาจากอุคตาไปยังมอสโก

ชาวกรีกและโรมันโบราณเรียกว่าน้ำมันปิโตรเลียมซึ่งแปลตรงตัวว่าน้ำมันหิน (จากภาษากรีก "เพตรา" - หินหินและภาษาละติน "oleum" - น้ำมัน) มีสองเวอร์ชันเกี่ยวกับที่มาของคำว่า "น้ำมัน" ตามคำแรกคำนี้มาจาก "nefat" ของอิหร่าน - เพื่อซึมและไหลออกมา รุ่นที่สองอ้างว่าคำว่า "น้ำมัน" มีลักษณะเป็นคำภาษาอาหรับ "neftar" ซึ่งหมายถึงพิธีกรรมการทำให้ผู้ศรัทธาบริสุทธิ์ด้วยไฟ

ไม่มีความเห็นพ้องต้องกันเกี่ยวกับที่มาของน้ำมัน นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งซึ่งมี D.I. Mendeleev สันนิษฐานว่าน้ำมันมีต้นกำเนิดจากอนินทรีย์: มันเกิดขึ้นจากการกระทำของน้ำกับโลหะคาร์ไบด์ นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เช่น เองเลอร์ เชื่อว่าน้ำมันมีต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์ เช่น เกิดขึ้นจากการย่อยสลายอย่างช้าๆ ของซากสัตว์และพืชที่ตายแล้วซึ่งมีอากาศเข้าถึงได้ไม่เพียงพอ ในปีต่อ ๆ มา มีการค้นพบพอร์ไฟรินหลายชนิดในตัวอย่างน้ำมันจำนวนมาก - สารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของสารสีเขียวของพืช - คลอโรฟิลล์ และสารแต่งสีของเลือด - เฮโมโกลบิน นี่เป็นการพิสูจน์การมีส่วนร่วมของพืชและสัตว์ในการสร้างน้ำมัน ปัญหาแหล่งกำเนิดของน้ำมันมีความซับซ้อนมากและปัจจุบันแทบจะไม่สามารถพิจารณาแก้ไขได้

การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น

เมื่อมองแวบแรกดูเหมือนว่าน้ำมันจะมาก สารง่ายๆ- ในความเป็นจริง 90 ถึง 99 เปอร์เซ็นต์เป็นคาร์บอนและไฮโดรเจน ส่วนที่เหลืออีก 1-5 เปอร์เซ็นต์มาจากกำมะถัน ออกซิเจน และไนโตรเจน อย่างไรก็ตาม มีการแยกและศึกษาไฮโดรคาร์บอนประมาณ 200 ชนิดที่ประกอบเป็นน้ำมันแล้ว

โรงกลั่นน้ำมันดำเนินการแปรรูปน้ำมันขั้นต้นและขั้นทุติยภูมิ

น้ำมันดิบมักประกอบด้วยน้ำและเกลือที่ละลายอยู่ (ส่วนใหญ่เป็นแมกนีเซียมและแคลเซียม) น้ำมันที่แยกเกลือและอบแห้งจะผ่านกระบวนการที่เรียกว่ากระบวนการหลัก

การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น(การแก้ไข) คือ กระบวนการทางกายภาพการแบ่งส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนออกเป็นเศษส่วน - กลุ่มของสารที่มีจุดเดือดใกล้เคียงกันและคุณสมบัติทั่วไปอื่น ๆ

กระบวนการกลั่นน้ำมันดำเนินการในคอลัมน์กลั่น ซึ่งเรียกว่าหน่วยสุญญากาศในชั้นบรรยากาศ ชื่อของการติดตั้งนี้บอกว่าการให้ความร้อนและการกลั่นน้ำมันนั้นดำเนินการทั้งที่ความดันบรรยากาศและภายใต้สุญญากาศ สุญญากาศใช้เพื่อลดจุดเดือดของน้ำมันและหลีกเลี่ยงการสลายตัวในระหว่างกระบวนการกลั่น

น้ำมันดิบที่ให้ความร้อนถึง 400 0 C เข้าสู่คอลัมน์การกลั่น ความสูงของเสามากกว่า 30 ม. ภายในมีชุดแผ่นเซรามิกที่เรียกว่าแผ่นที่ความสูงต่างกัน เมื่อน้ำมันดิบร้อนเข้าสู่คอลัมน์ โมเลกุลของสารที่มีจุดเดือดต่ำกว่าจะขึ้นไปอยู่ด้านบนก่อน ในเวลาเดียวกันพวกเขาก็เย็นลง สารเดือดที่เบาที่สุดยังคงเป็นก๊าซและไปถึงด้านบนสุดของการติดตั้ง ส่วนที่เหลือจะจบลงบนจานที่มีความสูงต่างกันขึ้นอยู่กับจุดเดือด ที่นี่จะควบแน่นและก่อตัวเป็นเศษส่วนโดยมีช่วงจุดเดือดต่างกัน สารที่มีจุดเดือดต่ำสุดยังคงเป็นของเหลวตลอดกระบวนการและจะถูกรวบรวมไว้ที่ด้านล่างสุดของคอลัมน์

เศษส่วนที่ได้รับระหว่างการกลั่นน้ำมัน

เศษส่วน	จำนวนอะตอม C ในโมเลกุล	ช่วงอุณหภูมิจุดเดือด 0 C	แอปพลิเคชัน
ก๊าซปิโตรเลียม	ค 1 - ค 4	<40	ใช้เป็นเชื้อเพลิงและวัตถุดิบในการสังเคราะห์พลาสติก วัตถุดิบเริ่มต้นสำหรับไพโรไลซิส
ปิโตรเลียมเอสเทอร์	ตั้งแต่ 5 - ตั้งแต่ 7	40 - 110	ตัวทำละลาย
น้ำมันเบนซิน	ตั้งแต่ 6 ถึง 12	40 - 200	ใช้เป็นเชื้อเพลิงและเป็นตัวทำละลาย การปฏิรูปวัตถุดิบตั้งต้น
น้ำมันก๊าด	ตั้งแต่ 12 - ตั้งแต่ 16	200 - 300	ใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องบินไอพ่น วัตถุดิบตั้งต้นแตกร้าว
น้ำมันเบนซิน (น้ำมันดีเซลหนัก)	ตั้งแต่ 15 - ตั้งแต่ 18	250 - 350	ใช้เป็นเชื้อเพลิงในเตาและเครื่องยนต์ดีเซล (น้ำมันดีเซล, น้ำมันเตา); วัตถุดิบตั้งต้นแตกร้าว
ส่วนน้ำมันหล่อลื่น	ตั้งแต่ 16 - ตั้งแต่ 20	300 - 370	น้ำมันหล่อลื่นวาสลีน
ไอน้ำมันดิบ
คราบน้ำมัน	> ตั้งแต่วันที่ 20	ห้ามระเหยที่ t > 370	ประกอบด้วยพาราฟิน แอสฟัลต์ ปิโตรเลียมโค้ก (ทาร์)

ส่วนแรกของน้ำมันที่เริ่มถูกแยกออกจากมันภายใต้สภาวะทางอุตสาหกรรมคือน้ำมันก๊าด โรงกลั่นน้ำมันแห่งแรกสำหรับการผลิต "โฟโตเจน" - ขณะนั้นเรียกว่าน้ำมันก๊าดส่องสว่าง - สร้างขึ้นใน Mozdok (ใกล้ Grozny) โดยพี่น้อง Dubinin ในปี 1823 อย่างไรก็ตาม โรงกลั่นน้ำมันแห่งแรกในอเมริกาเริ่มเปิดดำเนินการในอีกสิบปีต่อมา น้ำมันเบนซินเสียในขณะนั้น

เศษส่วนแต่ละส่วนจะต้องผ่านการกลั่นอย่างละเอียดมากขึ้นเพื่อให้ได้เศษส่วนที่มีองค์ประกอบที่ซับซ้อนน้อยกว่า ตัวอย่างเช่น ส่วนของน้ำมันเบนซินถูกกลั่นเป็นน้ำมันเบนซินหลายประเภท: การบิน รถยนต์ ฯลฯ (bp. จาก 70 ถึง 120 0 C และแนฟทา (จาก 120 ถึง 140 0 C) น้ำมันเบนซินแบบวิ่งตรงมีค่าออกเทนต่ำ - ประมาณ 50

หลังจากให้ความร้อนเพิ่มเติมถึง 400 องศา น้ำมันเชื้อเพลิงจะเข้าสู่คอลัมน์การระเหยแบบสุญญากาศ โดยแยกน้ำมันแก๊ส ส่วนของน้ำมันที่ใช้ในการผลิตน้ำมันหล่อลื่น ครึ่งน้ำมันดินและน้ำมันดินออกจากกัน

การรีไซเคิลน้ำมัน

การรีไซเคิลน้ำมัน- ชุด กระบวนการทางเคมีมีวัตถุประสงค์เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างของไฮโดรคาร์บอน เพิ่มผลผลิตของส่วนน้ำมันเบนซิน และปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันเบนซิน

กระบวนการรีไซเคิลน้ำมันประกอบด้วย:

การแตกร้าว (ความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา);

การปฏิรูป;

ไพโรไลซิสของไฮโดรคาร์บอน

เนื่องจากมีการใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในหลายชนิดอย่างแพร่หลายจากเศษส่วนน้ำมันจำนวนมาก เศษส่วนน้ำมันเบนซินจึงมีความสำคัญมาก อย่างไรก็ตาม เมื่อทำการกลั่นน้ำมัน ส่วนของน้ำมันเบนซินนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของน้ำมันนั้นจะได้รับในปริมาณเพียง 5-14% (สูงสุด 20%) ของปริมาณน้ำมันทั้งหมด นอกจากนี้ น้ำมันเบนซินแบบวิ่งตรงยังประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนแบบโซ่ตรงเป็นส่วนใหญ่ และการใช้น้ำมันเบนซินดังกล่าวในเครื่องยนต์ของรถยนต์ทำให้เกิดการระเบิดในเครื่องยนต์ (เครื่องยนต์น็อค) ซึ่งหมายความว่าการเผาไหม้ดำเนินไปเร็วเกินไป เช่น แทนที่จะเกิดการเผาไหม้อย่างเงียบ ๆ กลับเกิดการระเบิดขึ้น

ตัวแทนของเชื้อเพลิงที่ไม่เหมาะสมคือ n-เฮปเทน

ช 3 ¾ (ช 2) 5 ¾ ช 3

ในขณะที่ 2,2,4 คือ trimethylpentane (มักเรียกไม่ถูกต้องว่า isooctane)

เกี่ยวกับคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ สารประกอบทั้งสองนี้ถูกนำมาใช้เป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งที่เรียกว่า ตัวเลขออกเทน: เฮปเทนถูกกำหนดให้เป็นศูนย์ตามคำจำกัดความ และ "ไอโซออกเทน" ถูกกำหนดให้เป็นค่าหนึ่งร้อย ยิ่งน้ำมันเบนซินมีค่าออกเทนสูง คุณภาพก็จะยิ่งสูงขึ้น สารประกอบบางชนิดมีค่าออกเทนมากกว่า 100

พบว่าน็อคมีความสำคัญมากสำหรับไฮโดรคาร์บอนสายตรง (ออกเทนต่ำ) ในขณะที่การเพิ่มปริมาณของไฮโดรคาร์บอนที่มีกิ่งก้าน ไม่อิ่มตัว และอะโรมาติกจะช่วยลดน็อค

น้ำมันเบนซินที่ได้จากปิโตรเลียมโดยการกลั่นแบบธรรมดามีค่าออกเทน 50 ถึง 55 และไม่เหมาะสำหรับใช้ในเครื่องยนต์โดยตรง น้ำมันเบนซินคุณภาพสูงกว่าได้มาจากการแคร็กและการปฏิรูป

แคร็ก- การแยกไฮโดรคาร์บอนของเศษส่วนน้ำมันหนักภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง (450 - 500 0 C) และความดัน คำนี้มีต้นกำเนิดในภาษาอังกฤษและหมายถึงการแยก

โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่ด้วย จำนวนมากอะตอมของคาร์บอนถูกแบ่งออกเป็นโมเลกุลเล็กๆ ของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว ซึ่งมีเนื้อหาเหมือนกันหรือคล้ายกันกับน้ำมันเบนซิน และก๊าซแคร็ก ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่เป็นก๊าซเป็นส่วนใหญ่ซึ่งมีอะตอมของคาร์บอนจำนวนเล็กน้อย ก๊าซแคร็กจะต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติม ซึ่งในระหว่างนั้นโมเลกุลของพวกมันจะรวมกันเป็นก๊าซที่มีขนาดใหญ่ขึ้น (เกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์) ซึ่งส่งผลให้เกิดน้ำมันเบนซินด้วย

ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2408 การก่อสร้างโรงแคร็กแบบดั้งเดิมเริ่มขึ้นซึ่งมีการผลิตน้ำมันก๊าดจากน้ำมันหนัก ในเวลานั้นพวกเขาไม่ทราบวิธีใช้ส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำ รวมถึงน้ำมันเบนซิน แต่เพียงแต่เผามันเท่านั้น ในรัสเซีย ในปี 1981 วิศวกร Shukhov ได้จดสิทธิบัตรสำหรับกระบวนการแคร็ก

ต่อมาเมื่อมีรถยนต์ปรากฏขึ้น กระบวนการแคร็กก็เกิดขึ้นในที่สุด เราพบว่าน้ำมันเบนซินที่ได้รับด้วยวิธีนี้มีคุณภาพดีกว่า ด้วยการแคร็กทำให้ผลผลิตน้ำมันเบนซินจากน้ำมันดิบเพิ่มขึ้นจาก 15-20% เป็น 40-60%

ปัจจุบันโรงกลั่นน้ำมันใช้กระบวนการแคร็กสองประเภท: ความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา

การแตกร้าวด้วยความร้อน

ในตอนแรกการแคร็กจะดำเนินการภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงเท่านั้นและถูกเรียก ความร้อน

เมื่อไฮโดรคาร์บอนถูกให้ความร้อนถึง 300-600 0 C ภายใต้ความดันตั้งแต่ 5 ถึง 80 atm จะเกิดการแตกตัวบางส่วน โมเลกุลขนาดใหญ่- กระบวนการดำเนินไปในลักษณะนี้:

C 10 H 22 ® C 5 H 12 + C 4 H 10 + C

ดีแคน เพนเทนบิวเทน คาร์บอนแบล็ค

คาร์บอนที่ปล่อยออกมาจะสะสมอยู่บนผนังของหน่วยที่เกิดรอยแตกร้าว และต้องกำจัดออกทันที มันลดเอาท์พุต

การแตกร้าวยังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อมีการก่อตัวของสารประกอบไม่อิ่มตัว

С 10 Н 22 ® С 5 Н 12 + С 5 Н 10

คณบดีเพนเทนเพนทีน

ในทางปฏิบัติ การแคร็กน้ำมันจะเกิดขึ้นในลักษณะที่ทั้งปิโตรเลียมโค้กและไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน หากมีการนำไฮโดรเจนเข้าไปในห้องเพาะเลี้ยง การก่อตัวของคาร์บอนและอัลคีนเกือบจะหยุดลง ในกรณีนี้ พวกเขาพูดถึงการไฮโดรจิเนชันแบบทำลายล้าง

การแตกร้าวด้วยความร้อนดำเนินการครั้งแรกในระดับอุตสาหกรรมในปี 1913 ในกระบวนการที่เรียกว่ากระบวนการเบอร์ตัน

ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็ก

ต่อมาเริ่มทำการแคร็กด้วยความร้อนเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา กระบวนการแคร็กประเภทนี้เรียกว่า ตัวเร่งปฏิกิริยา- มันถูกเสนอครั้งแรกโดย Goodry ในปี 1934

ในกรณีส่วนใหญ่ ตัวเร่งปฏิกิริยาคือส่วนผสมของสารประกอบอะลูมิเนียม แมกนีเซียม และซิลิคอน การแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเกิดขึ้นส่วนใหญ่ที่ 500 0 C และความดัน 2 ที่ เวลาที่ใช้ในกระบวนการนี้น้อยกว่าการแตกร้าวด้วยความร้อนมาก

นอกจากนี้ปริมาณของอัลคีนและผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยากับก๊าซจะลดลงเนื่องจากภายใต้อิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาพวกมันจะกลายเป็นไอโซเมอร์หรือเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์

การแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้เกิดน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทน 70-80

การปฏิรูป

คำว่า "การปฏิรูป" มาจากภาษาอังกฤษ การปฏิรูป - ทำซ้ำปรับปรุง การปฏิรูป- การแปรรูปน้ำมันเบนซินและแนฟทาเป็นเศษส่วนเพื่อผลิตน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์ อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (เบนซินและสารที่คล้ายคลึงกัน) และก๊าซที่มีไฮโดรเจน

การปฏิรูปก็คือ ไอโซเมอไรเซชันโดยที่อัลเคนตรงหรือแตกกิ่งเล็กน้อยเมื่อถูกให้ความร้อนด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม (เช่น โมลิบดีนัมออกไซด์, อลูมิเนียมออกไซด์, อลูมิเนียมเฮไลด์, แพลตตินัมบนอลูมินา) จะถูกแปลงเป็นอัลเคนที่มีกิ่งก้านมากขึ้นหรือไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกที่มีเลขออกเทนสูงกว่าเลขออกเทน ของอัลเคนดั้งเดิม

การเปลี่ยนแปลงของอัลเคนตรงไปเป็นอัลเคนแบบแยกสามารถแสดงแผนผังได้ดังนี้:

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

การปฏิรูปซึ่งอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเกิดขึ้นจากอัลเคนหรือไซโคลอัลเคนก็เรียกอีกอย่างว่า แพลตฟอร์ม(ตามตัวเร่งปฏิกิริยา Pt/SiO 2 และ Pt/Al 2 O 3 ที่ใช้บ่อย) หรือการเปลี่ยนรูปด้วยไฮโดรรีฟอร์ม (เนื่องจากดำเนินการในบรรยากาศไฮโดรเจน) โดยทั่วไปแล้วการปฏิรูปจะดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 500 0 C และความดัน 2 MPa

ด้วยความช่วยเหลือของการปฏิรูปสามารถเพิ่มค่าออกเทนของน้ำมันเบนซินเป็น 90 หรือมากกว่า

ความเป็นไปได้มหาศาลของการใช้น้ำมันเป็นวัตถุดิบทางเคมีถูกคาดการณ์ไว้โดย D.I. เมนเดเลเยฟ. นี่คือสิ่งที่เขาหมายถึงเมื่อเขาพูดว่า: “น้ำมันไม่ใช่เชื้อเพลิง คุณสามารถใช้ธนบัตรเป็นเชื้อเพลิงได้เช่นกัน”

การแปรรูปทางเคมีของน้ำมันและก๊าซไฮโดรคาร์บอนเป็นพื้นฐานของอุตสาหกรรมการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ซึ่งจัดหาวัตถุดิบตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ขั้นกลางสำหรับการผลิตวัสดุที่สำคัญ เช่น ยางสังเคราะห์ เส้นใยสังเคราะห์ พลาสติก และอื่นๆ อีกมากมาย กระบวนการทางเคมีของปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนและก๊าซปิโตรเลียมมักเรียกว่าการสังเคราะห์สารอินทรีย์หนัก สิ่งนี้เน้นย้ำถึงบทบาทพิเศษในอุตสาหกรรมเคมีอินทรีย์ทั้งหมด

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง.

เนื่องจากคำอธิบายใช้ชื่อของไฮโดรคาร์บอนหลายชนิด จึงควรให้คำอธิบายและการพึ่งพาวัตถุดิบเชิงพาณิชย์กับเนื้อหาของไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้

พาราฟินเป็นสารที่ไม่มีพันธะคู่ที่เสถียรระหว่างอะตอมของคาร์บอน พาราฟินดังกล่าวซึ่งมีโครงสร้างเชิงเส้นและแตกแขนงเรียกว่าอิ่มตัว พาราฟินแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• ปกติ. มีโครงสร้างเชิงเส้น มีค่าออกเทนต่ำ และ อุณหภูมิสูงการแข็งตัว ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้จึงผ่านการเปลี่ยนแปลงในระหว่างการรีไซเคิล
• ไอโซพาราฟิน มีโครงสร้างที่แตกแขนง มีคุณสมบัติป้องกันการน็อคได้ดี และมีจุดไหลเทค่อนข้างต่ำ
• ไซโคลพาราฟินหรือแนฟธีนมีโครงสร้างเป็นวงกลม ไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้มีผลดีต่อคุณภาพของน้ำมันดีเซลและน้ำมันหล่อลื่น การปฏิรูปผลิตภัณฑ์ที่มีแนฟธีนเป็นเศษส่วนของน้ำมันเบนซินหนักทำให้ได้ผลผลิตและค่าออกเทนสูง
• อะโรเมติกไฮโดรคาร์บอนประกอบด้วยวงแหวนเบนซีน วงแหวนเหล่านี้มีอะตอมไฮโดรเจนที่ถูกพันธะกับอะตอมคาร์บอนหกอะตอม มีค่าออกเทนค่อนข้างสูง แต่ส่งผลเสียต่อองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิง ด้วยเหตุนี้ เพื่อเพิ่มค่าออกเทน ไฮโดรคาร์บอนจึงถูกแปลงเป็นอะโรเมติกส์โดยการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา
• โอเลฟินส์อาจมีโครงสร้างปกติ มีกิ่งก้าน หรือเป็นวงกลม ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ได้รับหลังการแปรรูปเบื้องต้นไม่มีไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้ โอเลฟินส์ก็มี อิทธิพลเชิงลบเกี่ยวกับคุณภาพของน้ำมันเนื่องจากความก้าวร้าวทางเคมี

กระบวนการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม:

การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา ปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันของตัวเร่งปฏิกิริยา และการบำบัดด้วยไฮโดรทรีตติ้งของการกลั่น - เทคโนโลยี และคุณลักษณะของกระบวนการ

1. การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา

กระบวนการนี้ใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องเพิ่มค่าออกเทนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของไฮโดรคาร์บอน ค่าเลขออกเทนได้ 92-100 ตำแหน่ง ค่านี้เพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มสัดส่วนของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในส่วนผสม รากฐานทางทฤษฎีของกระบวนการนี้ได้รับการสรุปไว้เมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมาโดย N.D. Zelinsky

ด้วยกำลังการผลิตของโรงงานที่ 300,000 ถึง 1,000,000 ตัน/ปี สัดส่วนปริมาณของวัตถุดิบคุณภาพสูงที่ต้องการจึงอยู่ที่ 85-90% องค์ประกอบประกอบของการปฏิรูปคือไฮโดรเจนซึ่งถูกส่งไปยังหน่วยอื่นเพื่อดำเนินการต่อไป

วัตถุดิบที่ดีที่สุดคือเศษน้ำมันเบนซินที่มีจุดเดือดตั้งแต่ 85 ถึง 180 0C ก่อนการปฏิรูป ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมจะถูกทำความสะอาดล่วงหน้าด้วยซัลเฟอร์และไนโตรเจน ซึ่งส่งผลเสียต่อผลลัพธ์สุดท้าย

การปฏิรูปสามารถเกิดขึ้นได้ในการติดตั้งสองประเภท: ด้วยการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นระยะและต่อเนื่อง ในประเทศของเรา การติดตั้งส่วนใหญ่จะผ่านการฟื้นฟูเป็นระยะ เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการนำการติดตั้งหลายแห่งที่มีการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่องซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก อย่างไรก็ตามราคาก็สูงกว่าเช่นกัน

อุณหภูมิในการทำงานในการติดตั้งดังกล่าวมีค่าถึง 500 – 530 0C และความดัน – สูงถึง 35 Atm ตัวอย่างเช่น ในการติดตั้งที่มีการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่อง ความดันจะอยู่ที่ "บรรยากาศ" สองถึงสาม เนื่องจากปฏิกิริยาการปฏิรูปดูดซับความร้อนจำนวนมาก กระบวนการจึงค่อย ๆ เกิดขึ้นในห้องแยกสามถึงสี่ห้อง ก่อนแต่ละส่วน วัตถุดิบจะถูกอุ่นก่อน ที่ทางออกจากห้องสุดท้าย ไฮโดรเจนจะถูกแยกออก ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะถูกทำให้เย็นลงและนำออกจากการติดตั้ง

ที่โรงกลั่นน้ำมันหลายแห่ง กระบวนการทางเทคโนโลยีนี้ใช้ในการผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ซึ่งเป็นวัตถุดิบพื้นฐานสำหรับผลิตภัณฑ์หลายชนิดของอุตสาหกรรมเคมี

2. ตัวเร่งปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชัน

กระบวนการนี้ยังดำเนินการเพื่อเพิ่มค่าออกเทนอีกด้วย วัตถุดิบสำหรับไอโซเมอไรเซชันคือเศษส่วนเบาของน้ำมันเบนซินซึ่งมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 62 ถึง 85 0C สามารถเพิ่มเลขออกเทนได้โดยการเพิ่มปริมาณไอโซพาราฟิน กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นในห้องเดียวที่อุณหภูมิ 160 – 380 0C และความดันสูงถึง 35 Atm

แนวทางปฏิบัติของโรงกลั่นหลายแห่งได้รวมการแปลงหน่วยการปฏิรูปที่ล้าสมัยให้เป็นหน่วยไอโซเมอไรเซชันด้วย บ่อยครั้งที่กระบวนการเหล่านี้ถูกรวมเข้าด้วยกันภายใต้คอมเพล็กซ์เดียว

3. การบำบัดด้วยไฮโดรทรีตติ้งของการกลั่น

วัตถุประสงค์หลักของกระบวนการนี้คือเพื่อกำจัดการมีอยู่ของซัลเฟอร์และไนโตรเจนในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมต่างๆ ด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้ทั้งการกลั่นบริสุทธิ์และที่ใช้แล้วซึ่งก็คือสิ่งรอง ไฮโดรเจนซึ่งถูกแยกออกระหว่างการปฏิรูปก็มาที่นี่เช่นกัน

การทำลายส่วนประกอบที่มีซัลเฟอร์และไนโตรเจนเกิดขึ้นหลังจากผสมวัตถุดิบกับก๊าซที่มีไฮโดรเจน ให้ความร้อนถึง 280 - 340 0C และป้อนส่วนผสมภายใต้ความดัน 50 atm สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำจากนิกเกิล โคบอลต์ หรือโมลิบดีนัม ผลผลิตคือน้ำมันเบนซินออกเทนต่ำและเศษส่วนดีเซลจำนวนเล็กน้อย จากนั้น ไฮโดรเจนส่วนเกินจะถูกเอาออกจากส่วนผสม และจะเข้าสู่คอลัมน์การกลั่น ตัวอย่างเช่น ผลลัพธ์ของการบำบัดด้วยไฮโดรทรีตอาจทำให้ปริมาณซัลเฟอร์ในส่วนดีเซลลดลงเหลือ 0.005% จากค่าเริ่มต้นที่ 1%

ไฮโดรแคร็กกิ้งและการแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา - เทคโนโลยี คุณลักษณะของกระบวนการ

4. การแตกตัวเร่งปฏิกิริยา

กระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมขั้นที่สองนี้เป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุด ประสิทธิภาพของโรงกลั่นน้ำมันขึ้นอยู่กับการใช้งาน สาระสำคัญของกระบวนการขึ้นอยู่กับผลกระทบของอุณหภูมิที่มีต่อผลิตภัณฑ์น้ำมันเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา ด้วยเหตุนี้ไฮโดรคาร์บอนจำนวนหนึ่งจึงสลายตัวและที่บรรทัดเอาต์พุตของการติดตั้งเป็นไปได้ที่จะได้รับน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนมากกว่า 90 ตำแหน่ง จำนวนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคือ 50-65% การแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยายังรวมถึงไอโซเมอไรเซชันด้วย สิ่งนี้จะอธิบายค่าออกเทนสูง ผลิตภัณฑ์รองจากการแปรรูป ได้แก่ โพรพิลีนและบิวทิลีนที่ใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ตลอดจนส่วนประกอบสำหรับการผลิตน้ำมันดีเซล เขม่า และน้ำมันเตา

ผลผลิตเฉลี่ยของการติดตั้งส่วนใหญ่สูงถึง 2.5 ล้านตัน แต่มีระบบที่อนุญาตให้ผลิตผลิตภัณฑ์ได้ 4 ล้านตันต่อปี

ในหน่วยหลักของการติดตั้ง การให้ความร้อนแก่วัตถุดิบ การแตกร้าว และการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่จะเกิดขึ้น ในกรณีหลัง โค้กจะถูกเผา ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาหลังจากการแตกร้าวและเกาะอยู่บนพื้นผิว ตัวเร่งปฏิกิริยาไหลเวียนผ่านท่อที่เชื่อมต่อส่วนประกอบหลักทั้งหมดของการติดตั้ง

ปัจจุบันเราสามารถพูดได้ว่าความจุของหน่วยแคร็กในรัสเซียไม่เพียงพอ การแก้ปัญหาไม่เพียงอยู่ที่การก่อสร้างโรงงานใหม่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสร้างระบบโรงกลั่นที่มีอยู่ใหม่ด้วย

ล่าสุดในประเทศของเรา การติดตั้งใน Ryazan และ Yaroslavl ถูกสร้างขึ้นใหม่และหน่วยแคร็กใหม่ได้ถูกนำมาใช้งานใน Nizhnekamsk การติดตั้ง Nizhnekamsk ใช้เทคโนโลยีจากบริษัทต่างประเทศ

การแตกร้าวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยามักรวมอยู่ในการติดตั้งที่ช่วยให้เกิดกระบวนการไฮโดรทรีทของวัตถุดิบตามลำดับ

5. ไฮโดรแคร็กกิ้ง

วัตถุประสงค์ของกระบวนการนี้คือเพื่อผลิตน้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซลกลั่นที่มีคุณภาพสูงสุด สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากการแตกร้าวของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนพร้อมกับไฮโดรเจนที่มีอยู่พร้อมกัน ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเกิดขึ้นได้จากการทำให้วัตถุดิบบริสุทธิ์คุณภาพสูงจากกำมะถัน ความอิ่มตัวของโอเลฟินส์ และอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ตัวอย่างเช่น สามารถสังเกตได้ว่าการมีอยู่ของกำมะถันในการกลั่นน้ำมันดีเซลขั้นสุดท้ายหลังจากการไฮโดรแคร็กกิ้งมีเพียงหนึ่งในล้านของเปอร์เซ็นต์เท่านั้น เศษส่วนน้ำมันเบนซินยังมีคุณลักษณะโดยมีค่าออกเทนสูงและเศษส่วนหนักสามารถใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้นสำหรับการปฏิรูปได้ นอกจากนี้ ไฮโดรแคร็กกิ้งยังใช้ในการผลิตน้ำมันเครื่องที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์สังเคราะห์อีกด้วย

กำลังการผลิตของหน่วยไฮโดรแคร็กกิ้งส่วนใหญ่มักจะสูงถึงสามถึงสี่ล้านตันต่อปี

ไฮโดรเจนที่ได้รับจากนักปฏิรูปมักจะไม่เพียงพอที่จะดำเนินการไฮโดรแคร็กกิ้ง เพื่อตอบสนองความต้องการก๊าซนี้ จึงได้มีการสร้างการติดตั้งเพิ่มเติมที่โรงงาน ไฮโดรเจนถูกผลิตขึ้นจากการปฏิรูปไอน้ำของก๊าซที่มีไฮโดรคาร์บอน

เทคโนโลยีของกระบวนการไฮโดรแคร็กกิ้งนั้นคล้ายคลึงกับเทคโนโลยีที่ใช้ในหน่วยไฮโดรทรีตติ้ง ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่เข้าติดตั้งจะผสมกับก๊าซที่มีไฮโดรเจน จากนั้นจะถูกให้ความร้อนและเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์พร้อมกับตัวเร่งปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์ที่แยกออกจากก๊าซจะถูกส่งไปแก้ไข เนื่องจากการปล่อยความร้อนในระหว่างการไฮโดรแคร็กกิ้ง ก๊าซที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนจึงถูกจ่ายในสภาวะเย็นลง อุณหภูมิจะถูกควบคุมโดยปริมาตรของก๊าซที่จ่ายให้ เนื่องจากการควบคุมอุณหภูมิมีผลกระทบอย่างมากต่อความปลอดภัยของกระบวนการ การนำไปปฏิบัติจึงเป็นหนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดในการป้องกันอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้น

เช่นเดียวกับโรงงานอื่นๆ ไฮโดรแครกเกอร์มีความแตกต่างเนื่องจากผลลัพธ์สุดท้ายและวัตถุดิบที่ใช้ต่างกัน

แรงดันสูงสุด 80 Atm และอุณหภูมิประมาณ 350 0 C ในเครื่องปฏิกรณ์เครื่องเดียวทำให้สามารถรับน้ำมันแก๊สสุญญากาศที่มีปริมาณกำมะถันต่ำได้

เพื่อให้ได้เศษส่วนแสงสูงสุด ปฏิกิริยาจะดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์สองตัว ในกระบวนการนี้ ผลิตภัณฑ์จากเครื่องปฏิกรณ์เครื่องแรกจะถูกส่งไปเพื่อการแก้ไข เศษส่วนแสงจะถูกแยกออกจากกันตรงนั้น การทำไฮโดรแคร็กซ้ำๆ จะดำเนินการกับสารตกค้างในเครื่องปฏิกรณ์ตัวที่สอง การไฮโดรแคร็กของน้ำมันแก๊สสุญญากาศจะดำเนินการที่ความดัน 180 atm น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันดิน - มากกว่า 300 และอุณหภูมิตามลำดับคือ 380 และ 450 0 C

Hydrocracking เช่นนี้ปรากฏในประเทศของเราเมื่อไม่นานมานี้ การติดตั้งดังกล่าวปรากฏใน Perm, Ufa และ Yaroslavl ในช่วงปี 2000 ที่โรงกลั่นบางแห่ง หน่วยที่มีอยู่ได้ถูกสร้างขึ้นใหม่สำหรับหน่วยไฮโดรแคร็กกิ้ง

การมีหน่วยไฮโดรแคร็กกิ้งที่ทันสมัยช่วยให้สามารถประมวลผลรองได้อย่างเต็มประสิทธิภาพเพื่อให้ได้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูงและกลั่นกลางคุณภาพสูง

โค้กและการผลิตเชิงพาณิชย์ - เทคโนโลยี คุณลักษณะของกระบวนการ

6. โค้ก

กระบวนการถ่านโค้กจะดำเนินการกับน้ำมันหนักที่ตกค้างในทุกขั้นตอนของการกลั่น ผลลัพธ์ที่ได้คือการผลิตโค้กซึ่งใช้ในโลหะวิทยาเป็นวัตถุดิบในการผลิตอิเล็กโทรด นอกจากนี้ยังได้เศษส่วนแสงจำนวนหนึ่งจากโค้ก

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างถ่านโค้กกับกระบวนการแปรรูปขั้นที่สองอื่นๆ คือการไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา

ในรัสเซียมีการใช้หน่วยถ่านโค้กแบบหน่วงเวลา อุณหภูมิที่กระบวนการนี้เกิดขึ้นถึง 500 0 C และความดันจะเท่ากับความดันบรรยากาศโดยประมาณ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่เข้าสู่เตาเผาผ่านขดลวดจะต้องได้รับการบำบัดความร้อนและโค้กจะถูกปล่อยออกมาในส่วนที่อยู่ติดกัน การติดตั้งดังกล่าวมีกล้องสี่ตัวพร้อมโหมดการทำงานสลับกัน กระบวนการเติมโค้กเต็มห้องจะเกิดขึ้นภายใน 24 ชั่วโมง หลังจากเวลานี้ โค้กจะถูกขนถ่าย และเริ่มการติดตั้งรอบถัดไป

การกำจัดโค้กออกจากห้องทำได้โดยใช้เครื่องตัดไฮดรอลิก ภายนอกดูเหมือนสว่านที่มีหัวฉีดอยู่ที่ปลาย ผ่านหัวฉีดเหล่านี้จะมีน้ำพุ่งออกมาภายใต้ความกดดัน 150 atm ทำลายโค้ก หลังจากนั้น อนุภาคโค้กที่แตกจะถูกจัดเรียง

ในส่วนบนของห้องโค้กมีช่องสำหรับกำจัดไอระเหยไปยังหน่วยเรียงกระแส ควรสังเกตว่าเศษส่วนแสงที่ได้จากถ่านโค้กจะต้องได้รับการประมวลผลใหม่เนื่องจากการมีอยู่ของโอเลฟินส์ที่เพิ่มขึ้นทำให้คุณภาพลดลงอย่างมาก

อัตราผลตอบแทนเชิงปริมาตรของเศษส่วนแสงถึง 35% และโค้ก (ระหว่างการโค้กทาร์) – 25%

7. การผลิตสินค้าโภคภัณฑ์

กระบวนการประมวลผลข้างต้นทำให้สามารถรับได้ ส่วนประกอบที่เป็นส่วนประกอบเชื้อเพลิงชนิดต่างๆ ที่มีลักษณะการทำงานและการใช้งานเฉพาะตัว

เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงที่มีตัวบ่งชี้คุณภาพเฉพาะ จำเป็นต้องได้รับส่วนผสมของส่วนประกอบเหล่านี้ กระบวนการนี้ดำเนินการในโรงกลั่นน้ำมันด้วย

คอมเพล็กซ์การผลิตใดๆ มีวัตถุประสงค์เพื่อผสมส่วนประกอบตามลักษณะเฉพาะ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์- กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ: ปริมาณสารตกค้างตามแผนของการกลั่นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ปริมาณการจัดหาวัตถุดิบที่ต้องการ และการขายผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมสำเร็จรูป

การผสมมักเกิดขึ้นตามสูตรที่คุ้นเคยซึ่งอาจมีการปรับเปลี่ยนเนื่องจากกระบวนการทางเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไป

กระบวนการผสมส่วนประกอบนั้นค่อนข้างง่าย: พวกมันจะถูกป้อนเข้าไปในภาชนะบางอย่าง ปริมาณที่ต้องการ- อาจเพิ่มสารเติมแต่งบางอย่างที่นี่ หลังจากผสมแล้ว ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์จะถูกควบคุมคุณภาพและสูบลงในถังเพื่อจัดเก็บและขายต่อ

ปริมาณผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมสำเร็จรูปหลักในประเทศของเรามีการขนส่งผ่านทาง ทางรถไฟวี การบรรจุผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมลงในถังจะดำเนินการโดยใช้ชั้นวางที่ตั้งอยู่ในอาณาเขตของโรงงาน ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมบางส่วนก็ถูกขนส่งโดยซึ่งใช้เพื่อขายเชื้อเพลิงในต่างประเทศด้วย รูปแบบการคมนาคมที่พบได้น้อยคือเส้นทางแม่น้ำและทางทะเล

น้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม การใช้งาน

น้ำมัน เป็นของเหลวมันตั้งแต่สีเหลืองหรือสีน้ำตาลอ่อนไปจนถึงสีดำ มีกลิ่นอันไม่พึงประสงค์เฉพาะตัว น้ำมันเบากว่าน้ำและไม่ละลายในนั้น พบได้ในหลายแห่งทั่วโลก โดยแทรกซึมเข้าไปในหินที่มีรูพรุนที่ระดับความลึกต่างๆ

น้ำมันมีความสามารถที่น่าทึ่งในการสร้างฟิล์มที่บางที่สุดบนผิวน้ำ: หากต้องการครอบคลุมพื้นที่ 1 กม. 2 ด้วยฟิล์มขนาดไมครอน ต้องใช้น้ำมันเพียง 10 ลิตรเท่านั้น

มลพิษในแหล่งน้ำด้วยน้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมันทำให้เกิดอันตรายอย่างยิ่ง

สารประกอบ:

น้ำมันเป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่เป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็ง นอกจากไฮโดรคาร์บอนแล้ว น้ำมันยังมีสารประกอบอินทรีย์จำนวนเล็กน้อยซึ่งประกอบด้วย O, N, S เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีสารประกอบโมเลกุลสูงในรูปของเรซินและสารแอสฟัลต์

(มากกว่า 100 การเชื่อมต่อต่างๆ)

องค์ประกอบของน้ำมันก็ขึ้นอยู่กับพื้นที่ด้วย แต่โดยทั่วไปแล้วพวกมันทั้งหมดประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนสามประเภท:

-พาราฟิน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารประกอบปกติ

-ไซโคลพาราฟิน

-อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่กล่าวไว้ น้ำมันคือซากพืชและสัตว์ที่ได้รับการเปลี่ยนแปลงทางธรณีเคมีซึ่งครั้งหนึ่งเคยอาศัยอยู่บนโลก นี้ ทฤษฎีแหล่งกำเนิดอินทรีย์ของน้ำมันได้รับการสนับสนุนจากข้อเท็จจริงที่ว่าน้ำมันมีสารไนโตรเจนอยู่บ้าง - ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของสารที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อพืช นอกจากนี้ยังมี ทฤษฎีเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดอนินทรีย์ของน้ำมัน: การก่อตัวของมันเป็นผลมาจากการกระทำของน้ำในความหนาของลูกโลกบนโลหะคาร์ไบด์ร้อน (สารประกอบของโลหะกับคาร์บอน) ตามด้วยการเปลี่ยนแปลงของไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง, ความดันสูง, การสัมผัสกับโลหะ , อากาศ, ไฮโดรเจน ฯลฯ
เมื่อสกัดจากชั้นก่อตัวที่มีน้ำมันอยู่ เปลือกโลกบางครั้งที่ระดับความลึกหลายกิโลเมตรน้ำมันอาจขึ้นสู่ผิวน้ำภายใต้ความกดดันของก๊าซที่อยู่บนนั้นหรือถูกสูบออกโดยปั๊ม

อุตสาหกรรมน้ำมันในปัจจุบันมีความซับซ้อนทางเศรษฐกิจระดับชาติขนาดใหญ่ที่ดำเนินชีวิตและพัฒนาตามกฎหมายของตนเอง น้ำมันมีความหมายต่อเศรษฐกิจของประเทศในปัจจุบันอย่างไร? น้ำมันเป็นวัตถุดิบสำหรับปิโตรเคมีในการผลิตยางสังเคราะห์, แอลกอฮอล์, โพลีเอทิลีน, โพรพิลีน, พลาสติกหลากหลายชนิดและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ทำจากพวกมัน, ผ้าเทียม; แหล่งผลิตเชื้อเพลิงยานยนต์ (น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด ดีเซล และเชื้อเพลิงเครื่องบิน) น้ำมันและน้ำมันหล่อลื่น ตลอดจนเชื้อเพลิงหม้อไอน้ำและเตาเผา (น้ำมันเชื้อเพลิง) วัสดุก่อสร้าง (น้ำมันดิน น้ำมันดิน ยางมะตอย) วัตถุดิบสำหรับการผลิตการเตรียมโปรตีนหลายชนิดที่ใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหารสัตว์เพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโต
น้ำมันคือความมั่งคั่งของชาติของเรา เป็นแหล่งที่มาของอำนาจของประเทศและเป็นรากฐานของเศรษฐกิจ คอมเพล็กซ์น้ำมันของรัสเซียประกอบด้วยบ่อน้ำมัน 148,000 แห่ง, ท่อส่งน้ำมันหลัก 48.3,000 กม., โรงกลั่นน้ำมัน 28 แห่งที่มีกำลังการผลิตรวมมากกว่า 300 ล้านตันต่อปีรวมถึงโรงงานผลิตอื่น ๆ จำนวนมาก
องค์กรของอุตสาหกรรมน้ำมันและอุตสาหกรรมบริการมีพนักงานประมาณ 900,000 คน ซึ่งรวมถึงพนักงานประมาณ 20,000 คนในสาขาวิทยาศาสตร์และบริการทางวิทยาศาสตร์ ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา มีการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในโครงสร้างของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการลดลงของส่วนแบ่งของอุตสาหกรรมถ่านหินและการเติบโตของอุตสาหกรรมการผลิตและการแปรรูปน้ำมันและก๊าซ หากในปี พ.ศ. 2483 มีจำนวน 20.5% ดังนั้นในปี พ.ศ. 2527 - 75.3% ของการผลิตเชื้อเพลิงแร่ทั้งหมด ขณะนี้ก๊าซธรรมชาติและถ่านหินแบบเปิดกำลังมาถึงเบื้องหน้า ปริมาณการใช้น้ำมันเพื่อพลังงานจะลดลง ในทางกลับกัน การใช้น้ำมันเป็นวัตถุดิบเคมีจะขยายตัวมากขึ้น ปัจจุบัน ในโครงสร้างของความสมดุลของเชื้อเพลิงและพลังงาน น้ำมันและก๊าซคิดเป็น 74% ในขณะที่ส่วนแบ่งของน้ำมันลดลง และส่วนแบ่งของก๊าซก็เพิ่มขึ้นและมีจำนวนประมาณ 41% ส่วนแบ่งของถ่านหินคือ 20% ส่วนที่เหลืออีก 6% มาจากไฟฟ้า

การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น

พี่น้อง Dubinin เริ่มการกลั่นน้ำมันในเทือกเขาคอเคซัสเป็นครั้งแรก การประมวลผลน้ำมันเบื้องต้นเกี่ยวข้องกับการกลั่น การกลั่นจะดำเนินการในโรงกลั่นน้ำมันหลังจากแยกก๊าซปิโตรเลียมแล้ว น้ำมันถูกให้ความร้อนในเตาแบบท่อที่อุณหภูมิ 350 C จากนั้นไอระเหยที่ได้จะถูกส่งไปยังคอลัมน์การกลั่นจากด้านล่าง คอลัมน์การกลั่นมีฉากกั้นแนวนอนพร้อมรู - แผ่น

ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ แยกได้จากปิโตรเลียมซึ่งมีขนาดใหญ่ ความสำคัญในทางปฏิบัติ- ขั้นแรกให้กำจัดไฮโดรคาร์บอนที่เป็นก๊าซละลาย (ส่วนใหญ่เป็นมีเทน) ออกไป หลังจากกลั่นไฮโดรคาร์บอนที่ระเหยได้ออกไปแล้ว น้ำมันก็จะได้รับความร้อน ไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอนจำนวนเล็กน้อยในโมเลกุลและมีจุดเดือดค่อนข้างต่ำจะเข้าสู่สถานะไอเป็นชนิดแรกและถูกกลั่นออกไป เมื่ออุณหภูมิของส่วนผสมเพิ่มขึ้น ไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดสูงกว่าจะถูกกลั่น ด้วยวิธีนี้จึงสามารถรวบรวมน้ำมันแต่ละส่วนผสม (เศษส่วน) ได้ บ่อยครั้งที่การกลั่นนี้ทำให้เกิดเศษส่วนที่ระเหยได้สี่ส่วน ซึ่งจากนั้นจะถูกแยกออกจากกันเพิ่มเติม

เศษส่วนน้ำมันหลักมีดังนี้:

เศษส่วนน้ำมันเบนซินเก็บที่อุณหภูมิ 40 ถึง 200 °C ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนตั้งแต่ C 5 H 12 ถึง C 11 H 24 เมื่อกลั่นเศษส่วนที่แยกได้เพิ่มเติม เราก็จะได้มา น้ำมันเบนซิน (ทีกีบ = 40–70 °C) น้ำมันเบนซิน
(ทีกีบ = 70–120 °C) – การบิน รถยนต์ ฯลฯ
เศษส่วนแนฟทารวบรวมในช่วง 150 ถึง 250 ° C ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนตั้งแต่ C 8 H 18 ถึง C 14 H 30 แนฟทาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถแทรกเตอร์ แนฟทาปริมาณมากจะถูกแปรรูปเป็นน้ำมันเบนซิน
เศษส่วนน้ำมันก๊าดรวมถึงไฮโดรคาร์บอนตั้งแต่ C 12 H 26 ถึง C 18 H 38 โดยมีจุดเดือดตั้งแต่ 180 ถึง 300 ° C น้ำมันก๊าดหลังจากทำให้บริสุทธิ์แล้วจะถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถแทรกเตอร์ เครื่องบินไอพ่น และจรวด
เศษส่วนน้ำมันแก๊ส (ทีกีบ > 275 °C) หรือเรียกอีกอย่างว่า น้ำมันดีเซล.
สารตกค้างหลังจากการกลั่นน้ำมัน – น้ำมันเชื้อเพลิง– ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอนจำนวนมาก (มากถึงหลายสิบ) ในโมเลกุล น้ำมันเชื้อเพลิงยังถูกแยกออกเป็นเศษส่วนโดยการกลั่นภายใต้แรงดันที่ลดลงเพื่อหลีกเลี่ยงการสลายตัว เป็นผลให้เราได้รับ น้ำมันพลังงานแสงอาทิตย์(น้ำมันดีเซล) น้ำมันหล่อลื่น(ยานยนต์ การบิน อุตสาหกรรม ฯลฯ) ปิโตรเลียม(ปิโตรเลียมเจลทางเทคนิคใช้ในการหล่อลื่นผลิตภัณฑ์โลหะเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ส่วนปิโตรเลียมเจลลี่บริสุทธิ์ถูกใช้เป็นฐานสำหรับเครื่องสำอางและยา) ได้มาจากน้ำมันบางชนิด พาราฟิน(สำหรับการผลิตไม้ขีด เทียน ฯลฯ) หลังจากกลั่นส่วนประกอบระเหยออกจากน้ำมันเชื้อเพลิงแล้ว สิ่งที่เหลืออยู่ ทาร์- มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างถนน นอกเหนือจากการแปรรูปเป็นน้ำมันหล่อลื่นแล้ว น้ำมันเชื้อเพลิงยังใช้เป็นเชื้อเพลิงเหลวในโรงงานหม้อไอน้ำอีกด้วย

การแตกร้าวด้วยความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา การปฏิรูป –

การรีไซเคิลน้ำมัน

น้ำมันเบนซินที่ได้จากการกลั่นน้ำมันยังไม่เพียงพอต่อความต้องการทั้งหมด ในกรณีที่ดีที่สุดสามารถรับน้ำมันเบนซินได้มากถึง 20% ส่วนที่เหลือเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีจุดเดือดสูงในเรื่องนี้เคมีต้องเผชิญกับภารกิจในการหาวิธีผลิตน้ำมันเบนซินในปริมาณมาก พบวิธีที่สะดวกโดยใช้ทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ที่สร้างโดย A.M. Butlerov ผลิตภัณฑ์กลั่นน้ำมันที่มีจุดเดือดสูงไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ จุดเดือดสูงเกิดจากการที่โมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนนั้นมีโซ่ยาวเกินไป เมื่อโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีคาร์บอนมากถึง 18 อะตอมถูกทำลาย จะได้ผลิตภัณฑ์ที่จุดเดือดต่ำ เช่น น้ำมันเบนซิน เส้นทางนี้ตามมาโดยวิศวกรชาวรัสเซีย V.G. Shukhov ซึ่งพัฒนาในปี พ.ศ. 2434 วิธีการแยกไฮโดรคาร์บอนเชิงซ้อน ซึ่งต่อมาได้ชื่อว่า แคร็ก(ซึ่งหมายถึงการแยก)

แก่นแท้ของการแตกร้าวคือเมื่อถูกความร้อน โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่จะแยกตัวออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ รวมถึงโมเลกุลที่ประกอบเป็นน้ำมันเบนซินด้วย โดยทั่วไป การตัดแยกเกิดขึ้นโดยประมาณที่ศูนย์กลางของสายโซ่คาร์บอนตามพันธะ C-C ตัวอย่างเช่น:

ค 16 ชม. 34 → ค 8 ชม. 18 + ค 8 ชม. 16

เฮกซาดีเคนออกเทนออกเทน

อย่างไรก็ตาม พันธบัตร C-C อื่นๆ ก็สามารถถูกทำลายได้เช่นกัน ดังนั้นการแคร็กจึงทำให้เกิดส่วนผสมที่ซับซ้อนของอัลเคนเหลวและอัลคีน

สารที่เกิดขึ้นสามารถสลายตัวเพิ่มเติมได้บางส่วน ตัวอย่างเช่น:

ค 8 ชม. 18 → ค 4 ชม. 10 + ค 4 ชม. 8

ออกเทนบิวเทนบิวทีน

ค 4 ชม. 10 → ค 2 ชม. 6 + ค 2 ชม. 4

บิวเทน อีเทน เอทิลีน

กระบวนการนี้ดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 470°C - 550°C และความดันต่ำ เรียกว่า การแตกร้าวด้วยความร้อน เศษส่วนของน้ำมันที่มีจุดเดือดสูง เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง มักจะถูกนำไปผ่านกระบวนการนี้ กระบวนการนี้ดำเนินไปอย่างช้าๆ และเกิดไฮโดรคาร์บอนที่มีสายโซ่อะตอมคาร์บอนที่ไม่แยกส่วน

น้ำมันเบนซินที่ได้จากการแตกร้าวด้วยความร้อนมีคุณภาพต่ำไม่เสถียรระหว่างการเก็บรักษาและออกซิไดซ์ได้ง่ายซึ่งเกิดจากการมีไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวอยู่ในนั้น อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการระเบิด (ความต้านทานการระเบิด โดยมีค่าออกเทน) ของน้ำมันเบนซินดังกล่าวจะสูงกว่าความต้านทานการระเบิดของน้ำมันเบนซินแบบตรง เนื่องจากมีไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวในปริมาณสูง เมื่อใช้จะต้องเติมสารต้านอนุมูลอิสระลงในน้ำมันเบนซินเพื่อปกป้องเครื่องยนต์

การปรับปรุงการแตกร้าวครั้งใหญ่คือการนำกระบวนการนี้ไปใช้จริง ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็ก - กระบวนการนี้ดำเนินการครั้งแรกในปี 1918 โดย N.D. Zelinsky

การแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้สามารถผลิตน้ำมันเบนซินสำหรับการบินได้ในวงกว้าง

ดำเนินการต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา (อะลูมิโนซิลิเกต: ส่วนผสมของอลูมิเนียมออกไซด์และซิลิคอนออกไซด์) ที่อุณหภูมิ 450 - 500 ° C และความดันบรรยากาศ โดยปกติแล้ว ส่วนที่เป็นดีเซลจะเกิดการแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา การแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งดำเนินการด้วยความเร็วสูงทำให้ได้น้ำมันเบนซินคุณภาพสูงกว่าการแคร็กด้วยความร้อน เนื่องจากปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันของอัลเคนที่มีโครงสร้างปกติเกิดขึ้นพร้อมกับปฏิกิริยาการแยกตัว

นอกจากนี้ยังมีการสร้างอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเพียงเล็กน้อยซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันเบนซิน

น้ำมันเบนซินที่แตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาจะมีเสถียรภาพมากกว่าในระหว่างการเก็บรักษา เนื่องจากมีไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับน้ำมันเบนซินที่แตกร้าวด้วยความร้อน และมีความต้านทานการระเบิดได้ดีกว่าน้ำมันเบนซินที่แตกร้าวด้วยความร้อน

ดังนั้น, คุณภาพสูงน้ำมันเบนซินที่ผลิตโดยตัวเร่งปฏิกิริยาแตกตัวนั้นมั่นใจได้จากการมีอยู่ของโครงสร้างแยกย่อยของไฮโดรคาร์บอนและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

วิธีการหลักในการประมวลผลเศษส่วนของปิโตรเลียมคือการแตกร้าวประเภทต่างๆ เป็นครั้งแรก (พ.ศ. 2414-2421) การแคร็กน้ำมันได้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการและระดับกึ่งอุตสาหกรรมโดย A.A. Letny พนักงานของสถาบันเทคโนโลยีเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก Shukhov ยื่นจดสิทธิบัตรครั้งแรกสำหรับโรงงานแคร็กในปี พ.ศ. 2434 การแคร็กได้แพร่หลายในอุตสาหกรรมตั้งแต่ช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920
การแตกร้าวคือการสลายตัวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอนและส่วนประกอบอื่นๆ ของน้ำมันยิ่งอุณหภูมิสูง อัตราการแตกร้าวก็จะยิ่งมากขึ้น และผลผลิตของก๊าซและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย
การแคร็กเศษส่วนของปิโตรเลียม นอกเหนือจากผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลว ยังก่อให้เกิดวัตถุดิบหลัก ได้แก่ ก๊าซที่มีไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (โอเลฟินส์)
การแคร็กประเภทหลักต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
เฟสของเหลว(20–60 atm, 430–550 °C) ผลิตน้ำมันเบนซินไม่อิ่มตัวและอิ่มตัวผลผลิตน้ำมันเบนซินประมาณ 50% ก๊าซ 10%;
เฟสไอ(ความดันปกติหรือลดลง 600 °C) ผลิตน้ำมันเบนซินอะโรมาติกไม่อิ่มตัว ผลผลิตน้อยกว่าการแตกร้าวในเฟสของเหลว ทำให้เกิดก๊าซจำนวนมาก
ไพโรไลซิสน้ำมัน - การสลายตัว สารอินทรีย์โดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศที่อุณหภูมิสูง (ความดันปกติหรือลดลง 650–700 ° C) ผลิตส่วนผสมของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (ไพโรเบนซีน) ผลผลิตประมาณ 15% วัตถุดิบมากกว่าครึ่งหนึ่งถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซ
ไฮโดรจิเนชันแบบทำลายล้าง (ความดันไฮโดรเจน 200–250 atm, 300–400 °C เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา - เหล็ก, นิกเกิล, ทังสเตน ฯลฯ ) ให้น้ำมันเบนซินขั้นสูงสุดที่ให้ผลผลิตสูงถึง 90%
ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็ก (300–500 °C ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - AlCl 3, อะลูมิโนซิลิเกต, MoS 3, Cr 2 O 3 เป็นต้น) ผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซและน้ำมันเบนซินคุณภาพสูงโดยมีความโดดเด่นของโครงสร้างไอโซโครงสร้างอะโรมาติกและไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว

ในด้านเทคโนโลยี บทบาทใหญ่เล่นสิ่งที่เรียกว่า การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา – การแปลงน้ำมันเบนซินเกรดต่ำให้เป็นน้ำมันเบนซินเกรดสูง ออกเทนสูง หรืออะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

ปฏิกิริยาหลักในการแตกร้าวคือการแตกตัวของสายโซ่ไฮโดรคาร์บอน ไอโซเมอไรเซชัน และวัฏจักร อนุมูลไฮโดรคาร์บอนอิสระมีบทบาทอย่างมากในกระบวนการเหล่านี้

การผลิตโค้ก
และปัญหาการได้เชื้อเพลิงเหลว

เงินสำรอง ถ่านหินในธรรมชาติมีปริมาณน้ำมันสำรองมากกว่าอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นถ่านหินจึงเป็นวัตถุดิบประเภทที่สำคัญที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมเคมี
ปัจจุบัน อุตสาหกรรมใช้หลายวิธีในการแปรรูปถ่านหิน: การกลั่นแบบแห้ง (ถ่านโค้ก, ถ่านกึ่งถ่าน), ไฮโดรจิเนชัน, การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ และการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์

การกลั่นถ่านหินแบบแห้งใช้ในการผลิตโค้กในโลหะวิทยาหรือก๊าซในประเทศ ถ่านหินโค้กผลิตโค้ก น้ำมันดิน น้ำน้ำมันดิน และก๊าซโค้ก
น้ำมันดินประกอบด้วยสารประกอบอะโรมาติกและอินทรีย์อื่นๆ หลากหลายชนิด โดยการกลั่นด้วยความดันปกติจะแบ่งออกเป็นเศษส่วนหลายส่วน อะโรเมติกไฮโดรคาร์บอน ฟีนอล ฯลฯ ได้มาจากน้ำมันถ่านหิน
ก๊าซโค้กประกอบด้วยมีเทน เอทิลีน ไฮโดรเจน และคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นส่วนใหญ่ (II) พวกเขาถูกเผาบางส่วนและรีไซเคิลบางส่วน
การเติมไฮโดรเจนของถ่านหินจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 400–600 °C ภายใต้ความดันไฮโดรเจนสูงถึง 250 atm โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาคือเหล็กออกไซด์ สิ่งนี้ทำให้เกิดส่วนผสมของเหลวของไฮโดรคาร์บอน ซึ่งมักจะเติมไฮโดรเจนเหนือนิกเกิลหรือตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ ถ่านหินสีน้ำตาลคุณภาพต่ำสามารถเติมไฮโดรเจนได้

แคลเซียมคาร์ไบด์ CaC 2 ได้มาจากถ่านหิน (โค้ก แอนทราไซต์) และมะนาว ต่อมาจะถูกเปลี่ยนเป็นอะเซทิลีนซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมเคมีของทุกประเทศเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ

นอกจากนี้:

งานสร้างสรรค์:

บนแขนเสื้อของเมืองรัสเซียคุณจะพบสัญลักษณ์ที่เกี่ยวข้องกับแหล่งไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติและผลิตภัณฑ์จากการแปรรูป ลองค้นหาเมืองดังกล่าว ในรายงานสั้นๆ เกี่ยวกับงานวิจัยของคุณ ถัดจากตราอาร์มและชื่อเมือง ให้เขียนว่าสัญลักษณ์เหล่านี้แสดงถึงอะไร และเหตุใดจึงได้รับเลือก

(จัดรูปแบบงานในรูปแบบการนำเสนอหรือเว็บไซต์)

การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น

การกลั่นน้ำมันเริ่มต้นด้วย การกลั่นน้ำมันเป็นส่วนผสมเชิงซ้อนของไฮโดรคาร์บอนที่ละลายได้ร่วมกันจำนวนมากซึ่งมีจุดเดือดต่างกัน ในระหว่างการกลั่น การเพิ่มอุณหภูมิ ไฮโดรคาร์บอนจะถูกปล่อยออกมาจากน้ำมัน และเดือดออกไปในช่วงอุณหภูมิที่ต่างกัน

เพื่อให้ได้เศษส่วนเหล่านี้ กระบวนการที่เรียกว่า การแก้ไขและดำเนินการใน คอลัมน์การกลั่นคอลัมน์กลั่นเป็นอุปกรณ์ทรงกระบอกแนวตั้งที่มีความสูง 20...30 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2...4 ม. ภายในของคอลัมน์แบ่งออกเป็นช่องต่าง ๆ ด้วยจานแนวนอนจำนวนมากซึ่งมีรู เพื่อให้ไอน้ำมันผ่านเข้าไปได้ ของเหลวไหลผ่านท่อระบายน้ำ

ก่อนที่จะสูบเข้าไปในคอลัมน์การกลั่น น้ำมันจะถูกให้ความร้อนในเตาหลอมแบบท่อจนถึงอุณหภูมิ 350...360 °C ในกรณีนี้เศษส่วนไฮโดรคาร์บอนเบา, น้ำมันเบนซิน, น้ำมันก๊าดและดีเซลจะเปลี่ยนเป็นสถานะไอและเฟสของเหลวที่มีจุดเดือดสูงกว่า 350 ° C จะเป็นน้ำมันเชื้อเพลิง

หลังจากใส่ส่วนผสมนี้ลงในคอลัมน์การกลั่นแล้ว น้ำมันเชื้อเพลิงจะไหลลงมา และไฮโดรคาร์บอนในสถานะไอจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ไอไฮโดรคาร์บอนจะลอยขึ้นด้านบน โดยระเหยจากน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งได้รับความร้อนที่ส่วนล่างของคอลัมน์ถึง 350 °C

ไอไฮโดรคาร์บอนจะค่อยๆ เย็นลงเนื่องจากการสัมผัสกับของเหลว (การชลประทาน) ที่จ่ายจากด้านบน ดังนั้นอุณหภูมิที่ส่วนบนของคอลัมน์จะเท่ากับ 100...180°C

เมื่อไอน้ำมันเย็นลง ไฮโดรคาร์บอนที่เกี่ยวข้องจะควบแน่น กระบวนการทางเทคโนโลยีได้รับการออกแบบในลักษณะที่ส่วนของน้ำมันเบนซินถูกควบแน่นที่ด้านบนสุดของคอลัมน์ ส่วนของน้ำมันก๊าดจะถูกควบแน่นด้านล่าง และส่วนของเชื้อเพลิงดีเซลจะยิ่งต่ำลง ไอระเหยที่ไม่ควบแน่นจะถูกส่งไปยังการแยกส่วนก๊าซ ซึ่งจะใช้ในการผลิตก๊าซแห้ง (มีเทน อีเทน) โพรเพน บิวเทน และเศษส่วนน้ำมันเบนซิน

การกลั่นน้ำมันเพื่อให้ได้เศษส่วนที่ระบุ (ตามตัวเลือกเชื้อเพลิง) ดำเนินการในหน่วยท่อบรรยากาศ (AT) สำหรับการกลั่นน้ำมันในระดับลึกยิ่งขึ้น มีการใช้หน่วยท่อสุญญากาศบรรยากาศ (AVT) ซึ่งนอกเหนือไปจากหน่วยสูญญากาศบรรยากาศ โดยที่เศษส่วนของน้ำมัน (สารกลั่น) และน้ำมันก๊าซสุญญากาศจะถูกแยกออกจากน้ำมันเชื้อเพลิง ทิ้งน้ำมันดินไว้เป็นสารตกค้าง

การจำแนกประเภทของวิธีการรีไซเคิลน้ำมันแสดงไว้ในรูปที่ 1 8.3. ทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม - ความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา

ถึงวิธีการระบายความร้อนรวมถึงการแคร็กด้วยความร้อน โค้ก และไพโรไลซิส

การแตกร้าวด้วยความร้อนเป็นกระบวนการสลายไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลสูงให้กลายเป็นสารที่เบากว่าที่อุณหภูมิ 470...540°C และความดัน 4...6 MPa วัตถุดิบสำหรับการแคร็กด้วยความร้อนคือน้ำมันเชื้อเพลิงและกากปิโตรเลียมหนักอื่นๆ ที่อุณหภูมิและความดันสูง โมเลกุลสายโซ่ยาวของวัตถุดิบจะแตกตัว ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะถูกแยกออกเพื่อให้ได้ส่วนประกอบของเชื้อเพลิง ก๊าซ และสารตกค้างจากการแตกร้าว

โค้กเป็นรูปแบบหนึ่งของการแตกร้าวด้วยความร้อน ซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิ 450...550 °C และความดัน 0.1...0.6 MPa ซึ่งทำให้เกิดก๊าซ น้ำมันเบนซิน เศษส่วนน้ำมันก๊าด-ก๊าซ และโค้ก

ไพโรไลซิส- เป็นการแตกร้าวด้วยความร้อน ดำเนินการที่อุณหภูมิ 750...900 °C และความดันใกล้เคียงกับบรรยากาศ เพื่อให้ได้วัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี วัตถุดิบสำหรับไพโรไลซิสคือไฮโดรคาร์บอนเบาที่มีอยู่ในก๊าซ น้ำมันเบนซินปฐมภูมิ น้ำมันก๊าดแตกตัวด้วยความร้อน และเศษน้ำมันก๊าด-ก๊าซ ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะถูกแยกออกเพื่อผลิตไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวแต่ละตัว (เอทิลีน โพรพิลีน ฯลฯ) อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนสามารถสกัดได้จากกากของเหลวที่เรียกว่าไพโรไลซิสเรซิน

ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็กเป็นกระบวนการสลายตัวของไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่อุณหภูมิ 450...500 °C และความดัน 0.2 MPa ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - สารที่เร่งปฏิกิริยาการแตกร้าวและปล่อยให้ดำเนินการที่ความดันต่ำกว่าในระหว่างนั้น การแตกร้าวด้วยความร้อน

อะลูมิโนซิลิเกตและซีโอไลต์ส่วนใหญ่จะใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

วัตถุดิบสำหรับการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ได้แก่ น้ำมันแก๊สสุญญากาศ รวมถึงผลิตภัณฑ์จากการแตกตัวด้วยความร้อนและการถ่านโค้กของน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันดิน ผลลัพธ์ที่ได้คือน้ำมันแก๊ส น้ำมันเบนซิน โค้ก น้ำมันแก๊สเบาและน้ำมันหนัก

การปฏิรูปเป็นกระบวนการเร่งปฏิกิริยาสำหรับการประมวลผลเศษส่วนของน้ำมันเบนซินออกเทนต่ำซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 500 "C และความดัน 2...4 MPa อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจำนวนออกเทนของไฮโดรคาร์บอนในองค์ประกอบของ ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ตัวเร่งปฏิกิริยานี้เป็นส่วนประกอบหลักที่มีค่าออกเทนสูงของน้ำมันเบนซินเชิงพาณิชย์ นอกจากนี้ ยังสามารถแยกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (เบนซีน โทลูอีน เอทิลเบนซีน ไซลีน) ออกจากตัวเร่งปฏิกิริยาได้

กระบวนการเติมไฮโดรเจนเป็นกระบวนการในการประมวลผลเศษส่วนของปิโตรเลียมโดยมีไฮโดรเจนถูกนำเข้าสู่ระบบจากภายนอก กระบวนการเติมไฮโดรเจนเกิดขึ้นโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ที่อุณหภูมิ 260...430 °C และความดัน 2...32 MPa

ดังนั้น การใช้กระบวนการไฮโดรจิเนชันทำให้สามารถกลั่นน้ำมันได้ลึกยิ่งขึ้น โดยรับประกันว่าจะเพิ่มผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบา รวมทั้งขจัดสิ่งเจือปนที่ไม่ต้องการของกำมะถัน ออกซิเจน และไนโตรเจน (การทำปฏิกิริยาไฮโดรทรีตติ้ง)

กระบวนการเติมไฮโดรเจนมีดังต่อไปนี้:

1) ไฮโดรจิเนชันแบบทำลายล้าง;

2) ไฮโดรแคร็กกิ้ง;

3) ไฮโดรจิเนชันแบบไม่ทำลาย (ไฮโดรทรีติ้ง) กระบวนการเหล่านี้ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากและมหาศาล

เพิ่มต้นทุนการดำเนินงาน ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจของพืชแย่ลง ต้นทุนจะสูงขึ้นตามความดันที่ใช้ในกระบวนการที่สูงขึ้น ความหนาแน่นและองค์ประกอบที่เป็นเศษส่วนของวัตถุดิบก็จะยิ่งหนักขึ้นและยิ่งมีกำมะถันมากขึ้น

การทำให้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมบริสุทธิ์

เศษส่วน (การกลั่น) ที่ได้รับระหว่างการกลั่นน้ำมันขั้นต้นและขั้นทุติยภูมิประกอบด้วยสิ่งเจือปนต่างๆ องค์ประกอบและความเข้มข้นของสิ่งเจือปนที่มีอยู่ในเครื่องกลั่นขึ้นอยู่กับประเภทของวัตถุดิบที่ใช้ กระบวนการแปรรูปที่ใช้ และวิธีการทางเทคโนโลยีของการติดตั้ง เพื่อขจัดสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย

การทำผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบาให้บริสุทธิ์

สิ่งเจือปนที่ไม่พึงประสงค์ในการกลั่นของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบา ได้แก่ สารประกอบซัลเฟอร์ กรดแนฟเทนิก สารประกอบไม่อิ่มตัว เรซิน และพาราฟินที่เป็นของแข็ง การมีอยู่ของสารประกอบซัลเฟอร์และกรดแนฟเทนิกในเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ทำให้เกิดการกัดกร่อนของชิ้นส่วนเครื่องยนต์ สารประกอบไม่อิ่มตัวในเชื้อเพลิงระหว่างการเก็บและการใช้งานจะก่อให้เกิดตะกอนซึ่งก่อให้เกิดมลพิษต่อระบบท่อส่งน้ำมันเชื้อเพลิงและรบกวนการทำงานปกติของเครื่องยนต์ ปริมาณเรซินที่เพิ่มขึ้นในเชื้อเพลิงทำให้เกิดคาร์บอนและการสะสมตัวของเรซินบนส่วนของห้องเผาไหม้ การปรากฏตัวของไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทำให้จุดไหลเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากพาราฟินที่สะสมอยู่บนตัวกรองการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบลดลงและแผงลอยของเครื่องยนต์

ข้อกำหนดเฉพาะใช้กับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมแต่ละรายการ ดังนั้นในการจุดไฟน้ำมันก๊าดการปรากฏตัวของไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกซึ่งก่อให้เกิดเปลวไฟควันจึงไม่เป็นที่พึงปรารถนา การมีอยู่ของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในตัวทำละลายจำนวนหนึ่ง (เช่น สุราสีขาว) ทำให้ตัวทำละลายชนิดหลังเป็นพิษ

ในการกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายออกจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบา จะใช้กระบวนการต่อไปนี้:

1) การทำความสะอาดอัลคาไลน์ (การชะล้าง);

2) การทำความสะอาดกรดเบส

3) การล้างขี้ผึ้ง; 4) การบำบัดด้วยไฮโดรทรีต;

5) การยับยั้ง

การทำความสะอาดอัลคาไลน์ประกอบด้วยการบำบัดเศษส่วนน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซลด้วยสารละลายโซดาไฟหรือโซดาแอช ในเวลาเดียวกัน ไฮโดรเจนซัลไฟด์และเมอร์แคปแทนบางส่วนจะถูกกำจัดออกจากน้ำมันเบนซิน และกรดแนฟเทนิกจะถูกกำจัดออกจากน้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซล

การทำความสะอาดกรดเบสใช้เพื่อเอาออกจากการกลั่น ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวและอะโรมาติกเช่นเดียวกับเรซิน ประกอบด้วยการบำบัดผลิตภัณฑ์ด้วยกรดซัลฟิวริกก่อน จากนั้นจึงทำให้เป็นกลาง สารละลายที่เป็นน้ำด่าง

การล้างแว็กซ์ใช้เพื่อลดจุดไหลของน้ำมันดีเซล และเกี่ยวข้องกับการบำบัดการกลั่นด้วยสารละลายยูเรีย ในระหว่างการทำปฏิกิริยา พาราฟินไฮโดรคาร์บอนจะเกิดสารประกอบกับยูเรีย ซึ่งจะถูกแยกออกจากผลิตภัณฑ์ในขั้นแรก จากนั้นเมื่อถูกความร้อนจะสลายตัวเป็นพาราฟินและยูเรีย

ไฮโดรทรีตติ้งใช้เพื่อกำจัดสารประกอบกำมะถันออกจากเศษส่วนของน้ำมันเบนซินน้ำมันก๊าดและดีเซล ในการดำเนินการนี้ ไฮโดรเจนจะถูกนำเข้าสู่ระบบที่อุณหภูมิ 350...430 °C และความดัน 3...7 MPa เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา มันแทนที่ซัลเฟอร์ในรูปของไฮโดรเจนซัลไฟด์

การบำบัดด้วยไฮโดรทรีตยังใช้เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ที่มีแหล่งกำเนิดทุติยภูมิจากสารประกอบไม่อิ่มตัวบริสุทธิ์อีกด้วย

การยับยั้งใช้เพื่อยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวในน้ำมันเบนซินที่แตกตัวด้วยความร้อนโดยการแนะนำสารเติมแต่งพิเศษ

การทำให้น้ำมันหล่อลื่นบริสุทธิ์

กระบวนการต่อไปนี้ใช้ในการทำให้น้ำมันหล่อลื่นบริสุทธิ์:

1) การทำความสะอาดแบบเลือกสรรด้วยตัวทำละลาย

2) การล้างขี้ผึ้ง; 3) การบำบัดด้วยไฮโดรทรีต;

4) การทำลายล้าง;

5) การทำความสะอาดอัลคาไลน์

ตัวทำละลายแบบคัดเลือกคือสารที่มีความสามารถในการสกัดส่วนประกอบบางอย่างจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่อุณหภูมิที่กำหนด โดยไม่ละลายส่วนประกอบอื่นหรือละลายในส่วนประกอบเหล่านั้น

การทำให้บริสุทธิ์จะดำเนินการในคอลัมน์สกัดซึ่งมีทั้งแบบกลวงภายในหรือบรรจุหรือถาดประเภทต่างๆ

ตัวทำละลายต่อไปนี้ใช้ในการฟอกน้ำมัน: เฟอร์ฟูรัล, ฟีนอล, โพรเพน, อะซิโตน, เบนซิน, โทลูอีน และอื่นๆ ด้วยความช่วยเหลือเหล่านี้ เรซิน แอสฟัลทีน อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน และพาราฟินไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งจะถูกกำจัดออกจากน้ำมัน

ผลจากการคัดเลือกการทำให้บริสุทธิ์ ทำให้เกิดสองขั้นตอน: ส่วนประกอบที่เป็นประโยชน์ของน้ำมัน (ราฟฟิเนต) และสิ่งสกปรกที่ไม่พึงประสงค์ (สารสกัด)

ราฟฟินเนตที่ผ่านการกลั่นแบบคัดเลือกซึ่งได้มาจากน้ำมันพาราฟินิกและมีไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งจะถูกนำไปล้างขี้ผึ้ง หากไม่ทำเช่นนี้ เมื่ออุณหภูมิลดลง น้ำมันจะสูญเสียความคล่องตัวและไม่เหมาะสมต่อการใช้งาน

การล้างขี้ผึ้งจะดำเนินการโดยการกรองหลังจากทำให้ผลิตภัณฑ์เย็นลงก่อนเจือจางด้วยตัวทำละลาย

วัตถุประสงค์ของการบำบัดด้วยไฮโดรทรีตคือเพื่อปรับปรุงสีและความคงตัวของน้ำมัน เพิ่มคุณสมบัติความหนืด-อุณหภูมิ และลดปริมาณโค้กและกำมะถัน สาระสำคัญของกระบวนการนี้คือผลกระทบของไฮโดรเจนต่อเศษส่วนของน้ำมันเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิที่ทำให้เกิดการสลายตัวของกำมะถันและสารประกอบอื่น ๆ

การกำจัดน้ำมันดินครึ่งหนึ่งจะดำเนินการโดยมีจุดประสงค์เพื่อทำความสะอาดจากสารแอสฟัลต์เรซิน หากต้องการแยกน้ำมันดินครึ่งหนึ่งออกเป็นน้ำมันที่แยกแอสฟัลต์ (เศษน้ำมัน) และแอสฟัลต์ไทต์ จะใช้การสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอนเบา (เช่น โพรเพนเหลว)

การทำความสะอาดแบบอัลคาไลน์ใช้เพื่อกำจัดกรดแนฟเทนิกและเมอร์แคปแทนออกจากน้ำมัน รวมทั้งเพื่อทำให้กรดซัลฟิวริกเป็นกลางและผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยากับไฮโดรคาร์บอนที่เหลืออยู่หลังการกำจัดแอสฟัลต์

ผลิตภัณฑ์ที่สกัดจากบ่อน้ำมีส่วนผสมของน้ำมันและก๊าซที่ละลายอยู่ในนั้น (มากถึง 300%) น้ำก่อตัว (ตั้งแต่ 4 ถึง 90% โดยน้ำหนัก) พร้อมด้วยเกลือแร่ (สูงถึง 10 กรัม/ลิตร) ในรูปของอิมัลชันและสิ่งสกปรกเชิงกล (สูงถึง 1% โดยน้ำหนัก) จากกลุ่มหลุม น้ำมันดิบจะถูกส่งไปยังหน่วยสูบจ่ายแบบกลุ่มอัตโนมัติ (AGMU) หลายแห่ง ซึ่งจะมีการวัดอัตราการไหลของแต่ละหลุม

จากนั้นน้ำมันดิบจะถูกส่งผ่านท่อร่วมรวบรวมไปยังสถานีเพิ่มแรงดัน ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกของการแยกเกิดขึ้น ซึ่งเป็นการแยกน้ำและสิ่งสกปรกเชิงกลเบื้องต้น หลังจากแยกก๊าซในปริมาณหลักแล้ว ของผสมจะเข้าสู่ตัวแยกของขั้นตอนที่สอง C2 ซึ่งน้ำและก๊าซส่วนใหญ่จะถูกแยกออกจากกัน จากนั้น อิมัลชันน้ำ-น้ำมันจะถูกส่งไปยังเครื่องแยกน้ำแบบไฟฟ้าของหน่วย UPN ใน UPF หากมีเครื่องแยกความชื้น ปริมาณน้ำจะลดลงเหลือ 1% หรือน้อยกว่า เกลือแร่เหลือ 300 มก./ลิตร หรือน้อยกว่า และก๊าซของขั้นตอนการแยกที่สามจะถูกปล่อยออกมา

น้ำมันเสถียรจะถูกส่งไปยังหน่วยจัดส่งน้ำมันเชิงพาณิชย์ (CTU) และส่งผ่านท่อส่งน้ำมันหลักไปยังโรงกลั่น น้ำจากโรงบำบัดน้ำและถังบำบัดน้ำเสียเบื้องต้นจะถูกถ่ายโอนไปยังหน่วยบำบัดน้ำ (WTP) น้ำบริสุทธิ์ใช้สำหรับน้ำท่วมอ่างเก็บน้ำในระบบบำรุงรักษาแรงดันอ่างเก็บน้ำ ก๊าซที่ปล่อยออกมาในตัวแยกจะถูกส่งผ่านท่อไปยังโรงงานแปรรูปก๊าซเพื่อแยก

การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น

น้ำมันและผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการเข้าสู่โรงกลั่นน้ำมันต้องผ่านขั้นตอนต่อไปนี้:

• การเตรียมน้ำมันสำหรับการกลั่น (การแยกน้ำเป็น 0.2% และแยกเกลือออกเป็นเกลือ 6 กรัมต่อน้ำมันหนึ่งลิตร):
• การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น
• การรีไซเคิลน้ำมัน
• การทำให้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมบริสุทธิ์

แผนภาพแบบง่ายที่สะท้อนถึงความสัมพันธ์ระหว่างสี่ขั้นตอนนี้แสดงไว้ในรูปที่ 1

5.8

วัตถุดิบสำหรับหน่วยกลั่นหลักคือน้ำมันและก๊าซคอนเดนเสท แบ่งออกเป็นเศษส่วนเพื่อนำไปแปรรูปหรือใช้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ในภายหลัง ในระหว่างการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น จะมีการกลั่นบรรยากาศและการกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิงแบบสุญญากาศ กระบวนการเหล่านี้ดำเนินการในโรงงานท่อบรรยากาศ (AT) และโรงงานหลอดสุญญากาศ (VT)

การกลั่นน้ำมันในพืชบรรยากาศสมัยใหม่ดำเนินการได้หลายวิธี เนื่องจากระดับการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นของน้ำมันซัลฟิวรัสที่กลายเป็นแก๊ส การกลั่นน้ำมันที่พบบ่อยที่สุดตามรูปแบบการระเหยสองครั้งในคอลัมน์การกลั่นสองคอลัมน์ (รูปที่ 5.9) น้ำมันดิบจะถูกดูดโดยปั๊ม 1 และจ่ายผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 2 ไปยังเครื่องขจัดน้ำออกด้วยไฟฟ้า 3 เพื่อการคายน้ำ น้ำมันที่ให้ความร้อนที่ตกตะกอนจะผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 4 และเข้าสู่คอลัมน์ 5 โดยที่ส่วนเบาของน้ำมันเบนซินถูกนำมาจากด้านบน ถัดไป น้ำมันกึ่งลอกจะถูกป้อนโดยปั๊ม 6 ผ่านเตาเผาแบบท่อ 7 เข้าไปในคอลัมน์หลัก 8 ซึ่งเลือกเศษส่วนที่จำเป็นอื่น ๆ ทั้งหมด - ผลิตภัณฑ์น้ำมันเบาและส่วนที่เหลือ - น้ำมันเชื้อเพลิง ส่วนหนึ่งของน้ำมันที่ให้ความร้อนในเตาเผาจะถูกส่งกลับไปยังคอลัมน์แรก (ไอพ่นร้อน)

ข้าว. 5.9.

การติดตั้งที่ดำเนินการตามโครงการการระเหยแบบสองชั้นมีกำลังการผลิตสูงถึง 2 ล้านตันต่อปี

ที่โรงงาน AT มีการกลั่นน้ำมันแบบตื้นเพื่อผลิตน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด เศษส่วนดีเซล และน้ำมันเชื้อเพลิง หน่วย HT ได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกลั่นน้ำมัน ในสถานประกอบการเหล่านี้ น้ำมันแก๊ส เศษส่วนของน้ำมัน และน้ำมันดินจะได้มาจากน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งใช้เป็นวัตถุดิบในกระบวนการรีไซเคิลน้ำมัน

กระบวนการกลั่นเกิดขึ้นในคอลัมน์การกลั่น ซึ่งเป็นอุปกรณ์ทรงกระบอกแนวตั้งที่มีความสูงถึง 30 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 4 ม. พื้นที่ภายในคอลัมน์ถูกแบ่งออกเป็นช่องต่างๆ ด้วยดิสก์แนวนอนจำนวนมาก (แผ่น) ซึ่งมีรูสำหรับให้ไอน้ำมันผ่านเข้าไป (รูปที่ 5.10)

ข้าว. 5.10.

ก่อนที่จะสูบเข้าไปในคอลัมน์ น้ำมันจะถูกให้ความร้อนในเตาหลอมแบบท่อจนถึงอุณหภูมิ ในกรณีนี้น้ำมันเบนซิน แนฟทา (แนฟทา) น้ำมันก๊าด น้ำมันก๊าซเบาและหนักจะกลายเป็นสถานะไอ และเฟสของเหลวที่มีจุดเดือดสูงกว่าคือน้ำมันเชื้อเพลิง หลังจากนำส่วนผสมร้อนเข้าไปในคอลัมน์ น้ำมันเชื้อเพลิงจะไหลลงมา และไฮโดรคาร์บอนในสถานะไอจะเพิ่มขึ้น

ส่วนผสมของของเหลวร้อนและไอน้ำที่ลอยขึ้นมาผ่านคอลัมน์และทำให้เย็นตัวลง จะค่อยๆ ควบแน่น ขั้นแรก เศษส่วนทนไฟที่หนักจะถูกแยกออกและปล่อยลงที่ด้านล่างของแผ่นพิเศษ จากนั้น เศษส่วนที่เบากว่าจะถูกควบแน่นอย่างต่อเนื่องและตกลงไปที่ด้านล่างของแผ่น ลักษณะเฉพาะ กระบวนการแก้ไขอยู่ที่ความจริงที่ว่าไอร้อนที่เพิ่มขึ้นสลับกันผ่านชั้นคอนเดนเสทร้อน จำนวนแผ่นในคอลัมน์จะต้องเพื่อให้อัตราการไหลรวมของผลิตภัณฑ์กลั่นสำเร็จรูปที่ระบายออกจากแผ่นเหล่านั้นเท่ากับอัตราการไหลของน้ำมันดิบที่ป้อนเข้าไปในคอลัมน์ ไอไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ควบแน่นจะถูกส่งไปยังการแยกส่วนก๊าซ ซึ่งจะใช้ในการผลิตก๊าซแห้ง โพรเพน บิวเทน และเศษส่วนของน้ำมันเบนซิน

ในระหว่างการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น จะได้เศษส่วนและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่หลากหลาย ซึ่งแตกต่างกันในขีดจำกัดจุดเดือด องค์ประกอบไฮโดรคาร์บอนและเคมี ความหนืด จุดวาบไฟ จุดเท และคุณสมบัติอื่นๆ

ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการกลั่นน้ำมันจะได้เศษโพรเพนบิวเทนในสถานะเป็นของเหลวหรือก๊าซ ใช้เป็นวัตถุดิบในโรงงานแยกก๊าซเพื่อผลิตไฮโดรคาร์บอน เชื้อเพลิงในครัวเรือน และส่วนประกอบของน้ำมันเบนซิน

เศษส่วนเรียกว่าผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมหากคุณสมบัติเป็นไปตามมาตรฐานหรือข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่ไม่ต้องการการประมวลผลเพิ่มเติม

เศษส่วนน้ำมันเบนซินมีจุดเดือด เปิดเผยเป็นส่วนใหญ่ การกลั่นขั้นที่สองเพื่อให้ได้เศษส่วนแคบ (ฯลฯ ) เศษส่วนเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบสำหรับกระบวนการไอโซเมอไรเซชัน การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อให้ได้อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (เบนซีน โทลูอีน ไซลีน) ส่วนประกอบที่มีค่าออกเทนสูงของน้ำมันเบนซินในรถยนต์และการบิน และยังใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับไพโรไลซิสในการผลิตเอทิลีน .

เศษส่วนน้ำมันก๊าดมีจุดเดือดที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงเครื่องบิน ส่วนหนึ่งของน้ำมันที่มีกำมะถันต่ำถูกใช้เป็นน้ำมันก๊าดสำหรับส่องสว่าง ส่วนหนึ่งถูกใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับอุตสาหกรรมสีและสารเคลือบเงา

เศษส่วนดีเซลมีจุดเดือด ใช้เป็นน้ำมันดีเซลฤดูหนาว เศษส่วน - เป็นน้ำมันดีเซลฤดูร้อน เศษส่วนจากน้ำมันพาราฟินสูงจะถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตพาราฟินเหลว

น้ำมันเชื้อเพลิงมันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงหม้อไอน้ำหรือเป็นวัตถุดิบสำหรับหน่วยกลั่นสุญญากาศ เช่นเดียวกับการแตกตัวด้วยความร้อน ตัวเร่งปฏิกิริยา และไฮโดรแคร็กกิ้ง

เศษส่วนน้ำมันแคบมีจุดเดือด) ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตน้ำมันแร่เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ และพาราฟินที่เป็นของแข็ง

ทาร์- สารตกค้างจากการกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิงแบบสุญญากาศ - นำไปกำจัดแอสฟัลต์ ถ่านโค้ก และใช้ในการผลิตน้ำมันดิน

การรีไซเคิลน้ำมัน

ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ได้รับระหว่างการกลั่นโดยใช้กระบวนการทางกายภาพจะถูกส่งไปยังขั้นตอนการประมวลผลอื่นซึ่งใช้ปฏิกิริยาทางเคมีต่างๆ กระบวนการทางเคมีที่เป็นพื้นฐานของการรีไซเคิลช่วยให้ใช้พลังงานและศักยภาพทางเคมีของไฮโดรคาร์บอนได้สูงสุด การจำแนกประเภทของวิธีการรีไซเคิลน้ำมันแสดงไว้ในรูปที่ 1

5.11.

การแตกร้าวด้วยความร้อนข้าว. 5.11.

คือการแปรรูปปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนที่อุณหภูมิสูงเพื่อผลิตเชื้อเพลิงคุณภาพสูง การแตกร้าวด้วยความร้อนมีหลายประเภท

การแตกร้าวด้วยความร้อนแบบตื้นที่อุณหภูมิและความดัน 1.5-2.0 MPa เพื่อผลิตเชื้อเพลิงหม้อไอน้ำจากวัตถุดิบที่มีความหนืดสูง ได้แก่ น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันดิน

การแตกร้าวในระดับลึก (เฟสของเหลว) ที่อุณหภูมิและความดันที่สูงกว่า 5.0 MPa ใช้ในการผลิตน้ำมันเบนซินที่มีคุณสมบัติป้องกันการน็อคจากแนฟทา เศษส่วนน้ำมันก๊าดและน้ำมันแก๊ส น้ำมันเบนซินที่แคร็กมีไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวและอะโรมาติกจำนวนมาก

ไพโรไลซิสผลพลอยได้จากการแตกร้าวด้วยความร้อน ได้แก่ ก๊าซ สารตกค้างจากการแตกร้าวที่อุดมด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงและน้ำมันดินหนัก

โค้กใช้สำหรับการสลายตัวของไฮโดรคาร์บอนที่ความดัน 1.0-1.2 MPa ใช้ในการผลิตไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวที่เป็นก๊าซ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเอทิลีนและโพรพิลีน ผลพลอยได้จากไพโรไลซิสคือเรซินไพโรไลซิสและก๊าซมีเทนและอีเทนอิ่มตัว

- กระบวนการที่อุณหภูมิสูง (และ 0.2-0.6 MPa) สำหรับการผลิตอิเล็กโทรดหรือโค้กเชื้อเพลิงจากกากน้ำมัน นี่คือพิทช์ที่ได้จากไพโรไลซิสเรซิน น้ำมันเชื้อเพลิง และน้ำมันดิน

ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการเทอร์โมคะตะไลติกประกอบด้วยองค์ประกอบสามส่วน: ตัวพา ส่วนประกอบหลัก และสารเติมแต่ง อะลูมิโนซิลิเกตถูกใช้เป็นตัวพาส่วนประกอบหลักคือซีโอไลต์ แพลตตินัม, รีเนียม, คอมเพล็กซ์ออร์กาโนเมทัลลิกของพลวง, บิสมัท, ฟอสฟอรัส, แคลเซียมและแมกนีเซียมออกไซด์ถูกใช้เป็นสารเติมแต่ง ในบรรดาตัวเร่งปฏิกิริยาการปฏิรูป ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัมและแพลตตินัม-รีเนียมได้รับความสำคัญมากที่สุด

ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็กคือกระบวนการสลายตัวของไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่ความดัน 0.13-0.15 MPa โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา กระบวนการได้รับการพัฒนาสำหรับการผลิตน้ำมันเบนซินออกเทนสูงที่มีค่าออกเทนสูงถึง 92 และก๊าซเหลว อะลูมิโนซิลิเกตและซีโอไลต์ส่วนใหญ่จะใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

การปฏิรูปเป็นกระบวนการเร่งปฏิกิริยาสำหรับการประมวลผลเศษส่วนของน้ำมันเบนซินออกเทนต่ำที่อุณหภูมิและความดัน 2.0-4 MPa ผลิตภัณฑ์นี้เป็นส่วนประกอบออกเทนสูงของน้ำมันเบนซินเชิงพาณิชย์ที่มีค่าออกเทนสูงถึง 100 และอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (เบนซีน โทลูอีน ไซลีน) วัตถุดิบเป็นเศษส่วนของน้ำมันเบนซินที่มีไฮโดรคาร์บอนทุกประเภท

กระบวนการเติมไฮโดรเจนการประมวลผลเศษส่วนปิโตรเลียมจะดำเนินการต่อหน้าไฮโดรเจนและตัวเร่งปฏิกิริยาที่ความดัน 2-32 MPa กระบวนการเหล่านี้เพิ่มผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบา และรับประกันการกำจัดสิ่งเจือปนของกำมะถัน ออกซิเจน และไนโตรเจน

เศษส่วน (การกลั่น) ที่ได้รับระหว่างการกลั่นน้ำมันขั้นต้นและขั้นทุติยภูมิประกอบด้วยสิ่งเจือปนต่างๆ ในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมชนิดเบา สิ่งเจือปนที่ไม่พึงประสงค์ ได้แก่ สารประกอบซัลเฟอร์ กรดแนฟเทนิก สารประกอบไม่อิ่มตัว เรซิน และพาราฟินที่เป็นของแข็ง

การมีซัลเฟอร์และกรดแนฟเทนิกในเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ทำให้เกิดการกัดกร่อนของชิ้นส่วนเครื่องยนต์ สารประกอบไม่อิ่มตัวในเชื้อเพลิงจะก่อให้เกิดตะกอนที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อระบบท่อส่งน้ำมันเชื้อเพลิง ปริมาณเรซินในเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการก่อตัวของคาร์บอน การปรากฏตัวของไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมจะเพิ่มจุดไหลและทำให้การจ่ายเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบลดลง การมีอยู่ของอะโรเมติกส์ในการจุดไฟน้ำมันก๊าดทำให้เกิดเปลวไฟที่มีควัน

เพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายออกจากสีอ่อน ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมนำมาใช้ วิธีต่างๆทำความสะอาด

ประเภทของโรงกลั่นน้ำมัน

ในปี 2544 มีโรงกลั่นน้ำมัน 742 แห่งทั่วโลกที่มีกำลังการผลิตรวมมากกว่า 4 พันล้านตันต่อปี กำลังการผลิตเฉลี่ยของโรงงานแห่งหนึ่งคือ 5.5 ล้านตันต่อปี

พืชรัสเซียส่วนใหญ่ไม่มีกระบวนการรองที่จำเป็น: ไอโซเมอไรเซชัน, อัลคิเลชัน, ไฮโดรแคร็กกิ้ง และการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสมัยใหม่ อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันในประเทศนำเข้าวัสดุมากถึง 70% รวมถึงตัวเร่งปฏิกิริยาและสารเติมแต่งสำหรับเชื้อเพลิงและน้ำมัน ภารกิจในปีต่อๆ ไปคือการเพิ่มความลึกของการกลั่นน้ำมันจาก 55 เป็น 90% ขึ้นไป ขณะเดียวกันก็ทำให้มั่นใจว่าปริมาณกำมะถันในน้ำมันเบนซินอยู่ที่ 0.001%

อุปกรณ์หลักที่รีเอเจนต์เริ่มต้นถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมคือสารเคมี เครื่องปฏิกรณ์- ข้อกำหนดหลักสำหรับเครื่องปฏิกรณ์มีดังนี้:

• สร้างการสัมผัสที่ดีที่สุดระหว่างรีเอเจนต์ รวมถึงระหว่างรีเอเจนต์และตัวเร่งปฏิกิริยา
• รับประกันสภาวะอุณหภูมิที่ต้องการ
• ความแข็งแรงทางกลและความต้านทานต่อสื่อปฏิกิริยา ง่ายต่อการบำรุงรักษาและซ่อมแซม

เครื่องปฏิกรณ์สำหรับระบบแก๊ส-ของแข็งเป็นที่สนใจมากที่สุด ซึ่งรวมถึงการแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา การปฏิรูป การบำบัดด้วยไฮโดรทรีต ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของโอเลฟินส์ และถ่านโค้กแบบสัมผัส เพื่อดำเนินกระบวนการเหล่านี้ จะใช้เครื่องปฏิกรณ์ที่มีเบดนิ่ง ฟลูอิไดซ์และแบบเคลื่อนที่ได้

สิ่งที่ง่ายที่สุดคือเครื่องปฏิกรณ์ด้วย เตียงตัวเร่งปฏิกิริยาที่อยู่กับที่โดยไม่ต้องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วย สภาพแวดล้อมภายนอก- นี่คืออุปกรณ์กลวงหรือทรงกลมที่มีตาข่ายตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งมีชั้นของตัวเร่งปฏิกิริยาเทอยู่ สารตั้งต้นในรูปของก๊าซเข้ามาจากด้านบน และผลิตภัณฑ์จะถูกลบออกจากด้านล่าง

เครื่องปฏิกรณ์ที่มีเตียงตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่กับที่ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสภาพแวดล้อมภายนอกเป็นอุปกรณ์หลายท่อที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในท่อและสารหล่อเย็น (สารหล่อเย็น) ในพื้นที่ระหว่างท่อ สารหล่อเย็นหลายชนิดถูกนำมาใช้ขึ้นอยู่กับลักษณะของกระบวนการ: น้ำ, ก๊าซไอเสีย, เกลือหลอมเหลว, สารหล่อเย็นอินทรีย์

เครื่องปฏิกรณ์เคมีเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน คอนเดนเซอร์ เครื่องแยก ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ ฯลฯ ระบบนี้เรียกว่า หน่วยปฏิกิริยางานในการคำนวณหน่วยปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับการเลือกประเภทของเครื่องปฏิกรณ์และการวาดสมดุลของวัสดุและความร้อน

ไม่มีโรงงานแห่งใดที่สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่จำเป็นได้ครบทุกประเภท การผลิตสมัยใหม่มุ่งเน้นไปที่ผลผลิตสูงสุด เพราะในกรณีนี้จะประหยัดกว่า หนึ่งในการจำแนกประเภทของโรงกลั่นน้ำมัน (โรงกลั่น) มีห้าประเภท:

• เชื้อเพลิงที่มีการกลั่นน้ำมันตื้น
• เชื้อเพลิงที่มีการกลั่นน้ำมันแบบลึก
• เชื้อเพลิงและปิโตรเคมีที่มีการกลั่นน้ำมันแบบลึกและการผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมี
• เชื้อเพลิงและน้ำมัน
• พลังงาน-ปิโตรเคมี

พืชสองประเภทแรกผลิตเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ ด้วยการแปรรูปแบบตื้นจะได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบามากถึง 35% จากน้ำมัน ด้วยการประมวลผลเชิงลึก อัตราส่วนจะกลับกัน ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้วิธีการประมวลผลขั้นที่สอง ได้แก่ การแตกตัวเร่งปฏิกิริยา ไฮโดรแคร็กกิ้ง; โค้ก ฯลฯ

ที่โรงงานประเภทที่สามนอกเหนือจากเชื้อเพลิงแล้วยังมีการผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมีอีกด้วย เศษส่วนก๊าซหรือน้ำมันเบนซินและน้ำมันก๊าด-ดีเซลของการกลั่นน้ำมันหลักถูกใช้เป็นวัตถุดิบ

นอกจากเชื้อเพลิงแล้ว โรงงานน้ำมันเชื้อเพลิงยังผลิตน้ำมัน พาราฟิน น้ำมันดิน ฯลฯ หลายประเภท

โรงงานพลังงานและปิโตรเคมีถูกสร้างขึ้นใกล้กับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนกำลังสูง ที่โรงงานดังกล่าวจะได้รับเศษส่วนของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบาสำหรับการผลิตปิโตรเคมีและน้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จะถูกส่งไปยังโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นเชื้อเพลิง

นอกจากนี้ยังมีคำศัพท์อื่นๆ ในพจนานุกรมของผู้กลั่นน้ำมันด้วย: การไม่ประมวลผลที่เรียบง่าย ซับซ้อน และซับซ้อนมาก- การจำแนกประเภทนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนเงินลงทุนที่จำเป็นในการสร้างอุปกรณ์ชิ้นใหญ่

โรงกลั่นดำเนินการในลักษณะง่ายๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกลั่นน้ำมันดิบ การบำบัดด้วยไฮโดรทรีตด้วยการกลั่น และการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาแนฟทา โรงกลั่นซึ่งดำเนินการตามรูปแบบที่ซับซ้อน นอกเหนือจากที่กล่าวมาข้างต้น ยังรวมถึงหน่วยการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาและหน่วยอัลคิเลชัน โรงกลั่นที่ดำเนินงานตามโครงการที่ซับซ้อนมากจะรวมถึงสิ่งเดียวกันกับโครงการที่ซับซ้อน บวกกับหน่วยการผลิตโอเลฟินส์

เชื้อเพลิงปิโตรเลียม - 27;

น้ำมันเครื่องบิน - 10;

โค้กปิโตรเลียม - 5;

ก๊าซเหลว - 4:

วัตถุดิบสำหรับปิโตรเคมี - 3:

น้ำมันดิน - 3;

น้ำมันหล่อลื่น - 1;

น้ำมันก๊าด - 1.

เมื่อแปรรูปน้ำมันใด ๆ โดยใช้รูปแบบที่ซับซ้อน จะได้ผลิตภัณฑ์น้ำมันเบาในปริมาณที่มากกว่าเมื่อแปรรูปโดยใช้รูปแบบง่าย ๆ ลำดับของตัวเลขมีดังนี้: เมื่อใด โครงการรีไซเคิลอย่างง่ายผลผลิตเชิงปริมาตรของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบา (น้ำมันเบนซินบวกเชื้อเพลิงเครื่องบิน) อยู่ที่ประมาณ 40%: ด้วยรูปแบบที่ซับซ้อน - ประมาณ 70%; มีความซับซ้อนมาก - มากถึง 90%

โรงงานแปรรูปก๊าซและแยกส่วนก๊าซ

ก๊าซไวไฟธรรมชาติได้รับการประมวลผลที่โรงงานแปรรูปก๊าซ (GPP) ซึ่งสร้างขึ้นใกล้กับน้ำมันขนาดใหญ่และ แหล่งก๊าซ- ก๊าซเหล่านี้ประกอบด้วยส่วนผสมของพาราฟินไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวซึ่งอาจรวมถึงไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ฮีเลียม และไอน้ำ วัตถุดิบสำหรับโรงงานแปรรูปก๊าซก็เป็นก๊าซที่ได้รับระหว่างการกลั่นน้ำมันขั้นต้นและขั้นทุติยภูมิซึ่งประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว - โอเลฟินส์ซึ่งแตกต่างจากก๊าซธรรมชาติเช่นกัน

ที่โรงงานแปรรูปก๊าซที่มีวงจรเทคโนโลยีเต็มรูปแบบ (เสร็จสมบูรณ์) มีการดำเนินการกระบวนการหลักห้ากระบวนการ:

• การรับ การวัด การทำความสะอาด และการทำให้แห้งของก๊าซ
• การบีบอัดแก๊สตามความดันที่จำเป็นสำหรับการแปรรูป
• การเติมแก๊ส - การสกัดน้ำมันเบนซินที่ไม่เสถียร
• การแยกน้ำมันเบนซินที่ไม่เสถียรออกเป็นแก๊สเบนซินและไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์ทางเทคนิคส่วนบุคคล (โพรเพน, บิวเทน, เพนเทน, เอ็น-เฮกเซน)
• การจัดเก็บและจัดส่งผลิตภัณฑ์จากพืชเหลว

ในกรณีที่ปริมาณวัตถุดิบมีน้อย การผลิตแปรรูปก๊าซสามารถจัดเป็นหน่วยแยกก๊าซโดยเป็นส่วนหนึ่งของแผนกการผลิตน้ำมันและก๊าซ (OGPD) หรือเป็นส่วนหนึ่งของโรงกลั่น แผนภาพเทคโนโลยีพื้นฐานของโรงงานแปรรูปก๊าซแสดงในรูปที่ 1

5.12.

ข้าว. 5.12. แก๊สเข้าจุดรวบรวม

ภายใต้ความกดดัน 0.15-0.35 MPa ในที่นี้ปริมาณจะถูกวัดและส่งไปยังเครื่องแยกส่วนรับ โดยที่สิ่งเจือปนทางกลและความชื้นหยดจะถูกแยกออกจากก๊าซ ที่นี่ก๊าซจะผ่านหน่วยการทำให้บริสุทธิ์ 2 จากไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์สถานีคอมเพรสเซอร์ขั้นที่ 3

ออกแบบมาเพื่อสูบจ่ายก๊าซป้อน การบีบอัดจะดำเนินการในหนึ่ง สอง หรือสามขั้นตอนโดยคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์แก๊สประเภท 10 GKN หรือซูเปอร์ชาร์จเจอร์แบบแรงเหวี่ยงประเภท K-980 เมื่อวันที่ 4. การติดตั้งปิโตรเลียม

ก๊าซป้อนแบ่งออกเป็นก๊าซไม่เสถียร น้ำมันเบนซิน ก๊าซเปลื้อง และก๊าซเสีย ก๊าซที่ปล้นแล้วจะถูกสูบเข้าไปในท่อส่งก๊าซหลักโดยสถานีอัดของด่านที่สอง 5 น้ำมันเบนซินที่ไม่เสถียรจะถูกส่งไปยังหน่วยแยกก๊าซ 6โรงแยกก๊าซ

ได้รับการออกแบบมาเพื่อแยกน้ำมันเบนซินที่ไม่เสถียรออกเป็นน้ำมันเบนซินเสถียรและไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์ทางเทคนิคแต่ละตัว ได้แก่ อีเทน โพรเพน บิวเทน เพนเทน และเอ็น-เฮกเซน ผลิตภัณฑ์แยกก๊าซจะถูกสูบออกไปยังคลังสินค้า 7 จากนั้นจึงจัดส่งไปยังผู้บริโภคท็อปปิ้ง ดำเนินการก๊าซวิธีการต่างๆ

: การบีบอัด; การดูดซึม; การดูดซับ; การควบแน่น

กระบวนการแยกน้ำมันเบนซินที่ไม่เสถียรออกเป็นก๊าซธรรมชาติที่มีความเสถียรและไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์ในทางเทคนิคเรียกว่าการแยกส่วน การแยกส่วนจะขึ้นอยู่กับวิธีการแก้ไข โรงแยกก๊าซอาจเป็นแบบคอลัมน์เดียวหรือหลายคอลัมน์ก็ได้ โรงงานเสาเดี่ยวผลิตน้ำมันเบนซินและก๊าซเหลวที่เสถียร ในระบบหลายคอลัมน์ - น้ำมันเบนซินที่เสถียรและเศษส่วนของไฮโดรคาร์บอนแต่ละตัว