กระบวนการกลั่นน้ำมัน การกลั่นน้ำมัน

สาระสำคัญของการผลิตการกลั่นน้ำมัน
กระบวนการกลั่นน้ำมันสามารถแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอนหลัก:
1. การแยกวัตถุดิบตั้งต้นปิโตรเลียมออกเป็นเศษส่วนซึ่งมีช่วงอุณหภูมิจุดเดือดต่างกัน (การประมวลผลหลัก);
2. การประมวลผลเศษส่วนที่ได้รับโดยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของไฮโดรคาร์บอนที่มีอยู่และการผลิตส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ (รีไซเคิล);
3. การผสมส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับสารเติมแต่งต่างๆ หากจำเป็น เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ที่มีตัวชี้วัดคุณภาพที่กำหนด (การผลิตสินค้าโภคภัณฑ์).
ผลิตภัณฑ์ของโรงกลั่นประกอบด้วยเชื้อเพลิงมอเตอร์และหม้อไอน้ำ ก๊าซเหลว วัตถุดิบประเภทต่างๆ สำหรับการผลิตปิโตรเคมีและยังขึ้นอยู่กับรูปแบบเทคโนโลยีขององค์กร การหล่อลื่น น้ำมันไฮดรอลิกและน้ำมันอื่น ๆ น้ำมันดิน โค้กปิโตรเลียม พาราฟิน ขึ้นอยู่กับชุดของกระบวนการทางเทคโนโลยี โรงกลั่นสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ได้ตั้งแต่ 5 ถึงมากกว่า 40 รายการ
การกลั่นน้ำมันเป็นการผลิตอย่างต่อเนื่อง ระยะเวลาการผลิตระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่ในโรงงานสมัยใหม่นั้นนานถึง 3 ปี หน่วยงานของโรงกลั่นคือเทคโนโลยี การติดตั้ง- โรงงานผลิตพร้อมชุดอุปกรณ์ที่ช่วยให้สามารถดำเนินการกระบวนการทางเทคโนโลยีเฉพาะอย่างเต็มรูปแบบ
เนื้อหานี้อธิบายโดยย่อเกี่ยวกับกระบวนการทางเทคโนโลยีหลักของการผลิตเชื้อเพลิง - การผลิตเชื้อเพลิงมอเตอร์และหม้อไอน้ำรวมถึงโค้ก

การรับและส่งน้ำมัน
ในรัสเซีย ปริมาณน้ำมันดิบหลักที่จัดหาเพื่อการแปรรูปจะถูกส่งไปยังโรงกลั่นจากสมาคมการผลิตผ่านท่อส่งน้ำมันหลัก มีการจัดเตรียมน้ำมันและก๊าซคอนเดนเสทในปริมาณเล็กน้อย ทางรถไฟ- ในประเทศผู้นำเข้าน้ำมันที่เข้าถึงทะเลได้ การจัดหาไปยังโรงกลั่นที่ท่าเรือจะดำเนินการโดยการขนส่งทางน้ำ
วัตถุดิบที่ได้รับจากโรงงานจะถูกส่งไปยังภาชนะที่เหมาะสม ฐานสินค้าโภคภัณฑ์(รูปที่ 1) เชื่อมต่อกันด้วยท่อส่งไปยังทุกหน่วยกระบวนการของโรงกลั่น ปริมาณน้ำมันที่ได้รับจะพิจารณาจากข้อมูลการสูบจ่ายของเครื่องมือ หรือโดยการวัดในถังวัตถุดิบ

การเตรียมน้ำมันสำหรับการกลั่น (การแยกเกลือด้วยไฟฟ้า)
น้ำมันดิบประกอบด้วยเกลือที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงต่ออุปกรณ์แปรรูป เพื่อกำจัดออก น้ำมันที่มาจากถังวัตถุดิบจะถูกผสมกับน้ำเพื่อละลายเกลือและจ่ายให้กับ ELOU - โรงงานแยกเกลือด้วยไฟฟ้า(รูปที่ 2) กระบวนการแยกเกลือจะดำเนินการใน เครื่องขจัดน้ำออกด้วยไฟฟ้า- อุปกรณ์ทรงกระบอกที่มีอิเล็กโทรดติดตั้งอยู่ด้านใน ภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าแรงสูง (25 kV หรือมากกว่า) ส่วนผสมของน้ำและน้ำมัน (อิมัลชัน) จะถูกทำลาย น้ำจะสะสมที่ด้านล่างของอุปกรณ์และถูกสูบออก เพื่อการทำลายอิมัลชันที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจะมีการนำสารพิเศษเข้าสู่วัตถุดิบ - เครื่องแยกความชื้น- อุณหภูมิกระบวนการ - 100-120°C

การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น
น้ำมันแยกเกลือจาก ELOU จะถูกส่งไปยังหน่วยกลั่นแบบสุญญากาศในบรรยากาศซึ่งที่โรงกลั่นของรัสเซียถูกกำหนดโดยตัวย่อ AVT - หลอดสุญญากาศบรรยากาศ- ชื่อนี้เกิดจากการที่ความร้อนของวัตถุดิบก่อนที่จะแบ่งออกเป็นเศษส่วนจะดำเนินการในขดลวด เตาหลอด(รูปที่ 6) เนื่องจากความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและความร้อนของก๊าซไอเสีย
AVT แบ่งออกเป็นสองช่วงตึก - การกลั่นบรรยากาศและสุญญากาศ.

1. การกลั่นบรรยากาศ
การกลั่นด้วยบรรยากาศ (รูปที่ 3.4) มีไว้สำหรับการคัดเลือก เศษส่วนน้ำมันเบา- น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซล มีจุดเดือดสูงถึง 360°C ศักยภาพในการผลิตคือ 45-60% ของน้ำมัน การกลั่นในชั้นบรรยากาศที่เหลือคือน้ำมันเชื้อเพลิง
กระบวนการประกอบด้วยการแยกน้ำมันที่ให้ความร้อนในเตาเผาออกเป็นเศษส่วนแยกออกมา คอลัมน์การกลั่น- อุปกรณ์แนวตั้งทรงกระบอกซึ่งภายในมี อุปกรณ์สัมผัส (แผ่น)โดยที่ไอระเหยเคลื่อนตัวขึ้นและของเหลวเคลื่อนตัวลง คอลัมน์การกลั่นที่มีขนาดและการกำหนดค่าต่าง ๆ ถูกนำมาใช้ในการติดตั้งการกลั่นน้ำมันเกือบทั้งหมด จำนวนถาดในนั้นแตกต่างกันไปตั้งแต่ 20 ถึง 60 ความร้อนจะถูกส่งไปที่ด้านล่างของคอลัมน์และความร้อนจะถูกลบออกจากด้านบนของคอลัมน์ดังนั้น อุณหภูมิในเครื่องจะค่อยๆ ลดลงจากล่างขึ้นบน เป็นผลให้เศษน้ำมันเบนซินถูกลบออกจากด้านบนของคอลัมน์ในรูปแบบของไอและไอของเศษส่วนน้ำมันก๊าดและดีเซลจะถูกควบแน่นในส่วนที่เกี่ยวข้องของคอลัมน์และถูกลบออกน้ำมันเชื้อเพลิงยังคงเป็นของเหลวและถูกสูบ ออกจากด้านล่างของคอลัมน์

2. การกลั่นแบบสุญญากาศ
การกลั่นแบบสุญญากาศ (รูปที่ 3,5,6) มีไว้สำหรับเลือกใช้น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันกลั่นที่โรงกลั่นน้ำมันเตาโปรไฟล์หรือเศษน้ำมันกว้าง (น้ำมันแก๊สสุญญากาศ)ที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่ง การกลั่นแบบสุญญากาศส่วนที่เหลือคือน้ำมันดิน
ความจำเป็นในการเลือกเศษส่วนของน้ำมันภายใต้สุญญากาศนั้นเกิดจากการที่อุณหภูมิสูงกว่า 380°C การสลายตัวทางความร้อนของไฮโดรคาร์บอนเริ่มต้นขึ้น (แคร็ก)และจุดเดือดของน้ำมันแก๊สสุญญากาศคือ 520°C หรือมากกว่า ดังนั้นจึงทำการกลั่นที่ความดันตกค้าง 40-60 มม. ปรอท Art. ซึ่งช่วยให้คุณลดอุณหภูมิสูงสุดในอุปกรณ์เป็น 360-380°C
สุญญากาศในคอลัมน์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม อุปกรณ์หลักคือไอน้ำหรือของเหลว อีเจ็คเตอร์(รูปที่ 7)

3. การรักษาเสถียรภาพและการกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง
ส่วนของน้ำมันเบนซินที่ได้รับในหน่วยบรรยากาศประกอบด้วยก๊าซ (ส่วนใหญ่เป็นโพรเพนและบิวเทน) ในปริมาณที่เกินข้อกำหนดด้านคุณภาพ และไม่สามารถใช้เป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์หรือเป็นน้ำมันเบนซินแบบวิ่งตรงเชิงพาณิชย์ได้ นอกจากนี้ กระบวนการกลั่นน้ำมันมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มค่าออกเทนของน้ำมันเบนซิน และการผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนใช้เศษส่วนน้ำมันเบนซินแคบเป็นวัตถุดิบ สิ่งนี้อธิบายถึงการรวมกระบวนการนี้ไว้ในรูปแบบเทคโนโลยีของการกลั่นน้ำมัน (รูปที่ 4) ซึ่งก๊าซเหลวถูกกลั่นจากเศษส่วนของน้ำมันเบนซินและกลั่นเป็นเศษส่วนแคบ ๆ 2-5 ส่วนในจำนวนคอลัมน์ที่เหมาะสม

ผลิตภัณฑ์การกลั่นน้ำมันขั้นต้นจะถูกระบายความร้อนใน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งความร้อนถูกถ่ายโอนไปยังวัตถุดิบเย็นที่จัดหาสำหรับการแปรรูปเนื่องจากการประหยัดเชื้อเพลิงในกระบวนการ ตู้เย็นน้ำและอากาศและเลิกผลิตแล้ว โครงการแลกเปลี่ยนความร้อนที่คล้ายกันนี้ใช้ในหน่วยโรงกลั่นอื่น

โรงงานแปรรูปหลักสมัยใหม่มักถูกรวมเข้าด้วยกันและสามารถรวมกระบวนการข้างต้นไว้ในรูปแบบต่างๆ ได้ กำลังการผลิตของการติดตั้งดังกล่าวมีตั้งแต่ 3 ถึง 6 ล้านตันต่อปี
โรงงานกำลังสร้างหน่วยประมวลผลหลักหลายหน่วยเพื่อหลีกเลี่ยงการปิดโรงงานโดยสมบูรณ์เมื่อมีการนำหน่วยใดหน่วยหนึ่งออกไปซ่อมแซม

ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมขั้นต้น

ชื่อ	ช่วงการเดือด (สารประกอบ)	มันเลือกตรงไหน?	มันใช้ที่ไหน? (ตามลำดับความสำคัญ)
การรักษาเสถียรภาพกรดไหลย้อน	โพรเพน บิวเทน ไอโซบิวเทน	บล็อกการรักษาเสถียรภาพ	การแยกส่วนก๊าซ ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ เชื้อเพลิงในกระบวนการผลิต
น้ำมันเบนซินวิ่งตรงเสถียร (แนฟทา)		การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง	การผสมน้ำมันเบนซินผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์
น้ำมันเบนซินเบาเสถียร		บล็อกการรักษาเสถียรภาพ	ไอโซเมอไรเซชัน การผสมน้ำมันเบนซิน ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์
เบนซิน		การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง	การผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่สอดคล้องกัน
โทลูอีน		การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง
ไซลีน		การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง
วัตถุดิบปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา		การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง	การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา
น้ำมันหนัก		การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง	ผสมน้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซลฤดูหนาว การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา
ส่วนประกอบน้ำมันก๊าด		การกลั่นบรรยากาศ	การผสมน้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซล
ดีเซล		การกลั่นบรรยากาศ	การทำไฮโดรทรีตติ้ง การผสมน้ำมันดีเซล น้ำมันเตา
		การกลั่นบรรยากาศ (สารตกค้าง)	การกลั่นด้วยสุญญากาศ การไฮโดรแคร็กกิ้ง การผสมน้ำมันเชื้อเพลิง
น้ำมันแก๊สสุญญากาศ		การกลั่นแบบสุญญากาศ	การแตกร้าวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ไฮโดรแคร็กกิ้ง ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ การผสมน้ำมันเชื้อเพลิง
		การกลั่นสุญญากาศ (สารตกค้าง)	โค้ก ไฮโดรแคร็กกิ้ง การผสมน้ำมันเชื้อเพลิง

*) - ยังไม่มี - จุดเริ่มต้นของการเดือด
**) - เคเค - สิ้นสุดการเดือด

ภาพถ่ายของโรงงานแปรรูปหลักที่มีโครงสร้างต่างๆ

รูปที่ 5 หน่วยกลั่นสุญญากาศที่มีกำลังการผลิต 1.5 ล้านตันต่อปีที่โรงกลั่นน้ำมัน Turkmenbashi ออกแบบโดย Uhde	ข้าว. 6. หน่วยกลั่นสุญญากาศ มีกำลังการผลิต 1.6 ล้านตันต่อปี ที่โรงกลั่น LUKOIL-PNOS เบื้องหน้าคือเตาแบบท่อ (สีเหลือง)	รูปที่ 7 อุปกรณ์สร้างสุญญากาศจาก Graham มองเห็นอีเจ็คเตอร์สามตัวซึ่งมีไอระเหยเข้ามาจากด้านบนของคอลัมน์

เซอร์เก โปรนิน

น้ำมันเป็นสารเชิงซ้อนที่ละลายได้ร่วมกัน สารอินทรีย์(ไฮโดรคาร์บอน). นอกจากนี้สารแต่ละชนิดยังมีน้ำหนักโมเลกุลและจุดเดือดเป็นของตัวเอง

น้ำมันดิบในรูปแบบที่ใช้สกัดนั้นไม่มีประโยชน์สำหรับมนุษย์และสามารถสกัดก๊าซออกมาได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมประเภทอื่น น้ำมันจะถูกกลั่นซ้ำๆ ด้วยอุปกรณ์พิเศษ

ในระหว่างการกลั่นครั้งแรก สารที่มีอยู่ในน้ำมันจะถูกแยกออกเป็นเศษส่วนที่แยกจากกัน ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดน้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล และน้ำมันเครื่องต่างๆ

การติดตั้งสำหรับการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น

การประมวลผลน้ำมันเบื้องต้นเริ่มต้นด้วยการมาถึงการติดตั้ง ELOU-AVT นี่ยังห่างไกลจากการติดตั้งครั้งสุดท้ายเท่านั้นและไม่ใช่การติดตั้งครั้งสุดท้ายที่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง แต่ประสิทธิภาพของลิงค์ที่เหลือในห่วงโซ่เทคโนโลยีขึ้นอยู่กับงานของส่วนนี้โดยเฉพาะ การติดตั้งสำหรับการกลั่นน้ำมันเบื้องต้นเป็นพื้นฐานสำหรับการดำรงอยู่ของบริษัทกลั่นน้ำมันทุกแห่งในโลก

อยู่ภายใต้เงื่อนไขของการกลั่นน้ำมันขั้นต้น ซึ่งส่วนประกอบทั้งหมดของน้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น และวัตถุดิบสำหรับกระบวนการกลั่นขั้นที่สองและปิโตรเคมีจะถูกปล่อยออกมา การทำงานของหน่วยนี้จะกำหนดทั้งปริมาณและคุณภาพของส่วนประกอบเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น และตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจ ซึ่งความรู้ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการทำความสะอาดในภายหลัง

การติดตั้ง ELOU-AVT มาตรฐานประกอบด้วยบล็อกต่อไปนี้:

• หน่วยแยกเกลือด้วยไฟฟ้า (EDU);


• บรรยากาศ;


• เครื่องดูดฝุ่น;


• เสถียรภาพ;


• การแก้ไข (การกลั่นขั้นที่สอง);


• การทำให้เป็นด่าง

แต่ละบล็อกมีหน้าที่ในการเน้นกลุ่มเฉพาะ

กระบวนการกลั่นน้ำมัน

น้ำมันที่สกัดสดจะแบ่งเป็นเศษส่วน ด้วยเหตุนี้จึงใช้ความแตกต่างของจุดเดือดของส่วนประกอบแต่ละชิ้นและอุปกรณ์พิเศษ - การติดตั้ง

น้ำมันดิบจะถูกส่งไปยังหน่วย CDU ซึ่งแยกเกลือและน้ำออกจากกัน ผลิตภัณฑ์แยกเกลือจะถูกให้ความร้อนและส่งไปยังหน่วยกลั่นด้วยบรรยากาศ โดยเติมน้ำมันไว้ด้านบนบางส่วน โดยแบ่งออกเป็นผลิตภัณฑ์ด้านล่างและด้านบน

น้ำมันที่แยกออกจากด้านล่างจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังคอลัมน์บรรยากาศหลัก โดยแยกเศษส่วนน้ำมันก๊าด ดีเซลเบา และดีเซลหนักออก

หากหน่วยสุญญากาศไม่ทำงาน น้ำมันเชื้อเพลิงจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของฐานสินค้าโภคภัณฑ์ เมื่อเปิดหน่วยสุญญากาศ ผลิตภัณฑ์นี้จะถูกให้ความร้อน เข้าสู่คอลัมน์สุญญากาศ และน้ำมันแก๊สสุญญากาศแบบเบา น้ำมันแก๊สสุญญากาศหนัก ผลิตภัณฑ์ที่เข้มขึ้น และน้ำมันดินจะถูกแยกออกจากกัน

ผลิตภัณฑ์ส่วนบนของเศษส่วนน้ำมันเบนซินจะถูกผสม ปราศจากน้ำและก๊าซ และถ่ายโอนไปยังห้องรักษาเสถียรภาพ ส่วนบนของสารจะถูกทำให้เย็นลง หลังจากนั้นจะระเหยเป็นคอนเดนเสทหรือก๊าซ และส่วนล่างจะถูกส่งไปเพื่อการกลั่นขั้นที่สองเพื่อแยกออกเป็นเศษส่วนที่แคบลง

เทคโนโลยีการกลั่นน้ำมัน

เพื่อลดต้นทุนการกลั่นน้ำมันที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียส่วนประกอบเบาและการสึกหรอของอุปกรณ์การประมวลผล น้ำมันทั้งหมดจะต้องผ่านการบำบัดล่วงหน้า ซึ่งสาระสำคัญคือการทำลายอิมัลชันน้ำมันด้วยวิธีทางกล เคมี หรือทางไฟฟ้า

แต่ละองค์กรใช้ของตัวเอง วิธีการของตัวเองการกลั่นน้ำมัน แต่รูปแบบทั่วไปยังคงเหมือนเดิมสำหรับทุกองค์กรที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่นี้

กระบวนการกลั่นนั้นใช้แรงงานเข้มข้นและใช้เวลานานมาก สาเหตุหลักมาจากปริมาณน้ำมันที่เบา (ผ่านกระบวนการอย่างดี) บนโลกลดลงอย่างหายนะ

น้ำมันหนักเป็นเรื่องยากที่จะแปรรูป แต่มีการค้นพบใหม่ในพื้นที่นี้ทุกปีดังนั้นตัวเลข วิธีที่มีประสิทธิภาพและวิธีการทำงานกับผลิตภัณฑ์นี้เพิ่มมากขึ้น

การแปรรูปทางเคมีของน้ำมันและก๊าซ

เศษส่วนผลลัพธ์สามารถแปลงเป็นเศษส่วนได้เพียงเท่านี้ก็เพียงพอแล้ว:

• ใช้วิธีการแตกร้าว - ไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ


• รวมเศษส่วน - ดำเนินการย้อนกลับโดยรวมไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็กให้เป็นชิ้นใหญ่


• ทำการเปลี่ยนแปลงความร้อนใต้พิภพ - จัดเรียงใหม่แทนที่รวมส่วนต่าง ๆ ของไฮโดรคาร์บอนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ

ในระหว่างกระบวนการแคร็ก คาร์โบไฮเดรตขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นคาร์โบไฮเดรตขนาดเล็ก กระบวนการนี้อำนวยความสะดวกโดยตัวเร่งปฏิกิริยาและอุณหภูมิสูง ตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษใช้ในการรวมไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็ก เมื่อการรวมกันเสร็จสิ้น ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาเพื่อนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ด้วย

เพื่อสร้างเศษส่วนหรือโครงสร้างที่แตกต่างกัน โมเลกุลในเศษส่วนที่เหลือจะถูกจัดเรียงใหม่ ทำได้ในระหว่างการอัลคิเลชัน - ผสมโพรพิลีนและบิวทิลีน (สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ) กับกรดไฮโดรฟลูออริก (ตัวเร่งปฏิกิริยา) ผลที่ได้คือไฮโดรคาร์บอนที่มีค่าออกเทนสูงใช้เพื่อเพิ่มค่าออกเทนในส่วนผสมของน้ำมันเบนซิน

เทคโนโลยีการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น

การกลั่นน้ำมันเบื้องต้นช่วยแยกน้ำมันออกเป็นเศษส่วน โดยไม่กระทบต่อคุณลักษณะทางเคมีของส่วนประกอบแต่ละส่วน เทคโนโลยีของกระบวนการนี้ไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโครงสร้างของสารในระดับต่างๆ อย่างรุนแรง แต่เพื่อศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของสารเหล่านั้น

ในระหว่างการใช้เครื่องมือพิเศษและการติดตั้ง สิ่งต่อไปนี้จะถูกแยกออกจากน้ำมันที่จ่ายให้กับการผลิต:

• เศษส่วนของน้ำมันเบนซิน (ตั้งค่าจุดเดือดแยกกันขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยี - การได้รับน้ำมันเบนซินสำหรับรถยนต์เครื่องบินและอุปกรณ์ประเภทอื่น ๆ )


• เศษส่วนน้ำมันก๊าด (น้ำมันก๊าดใช้เป็นเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์และระบบไฟส่องสว่าง);


• เศษส่วนน้ำมันแก๊ส (เชื้อเพลิงดีเซล);


• น้ำมันดิน;


• น้ำมันเชื้อเพลิง

การแยกออกเป็นเศษส่วนเป็นขั้นตอนแรกในการทำให้น้ำมันบริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนประเภทต่างๆ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงอย่างแท้จริง จำเป็นต้องมีการทำให้บริสุทธิ์ขั้นที่สองและการประมวลผลเศษส่วนทั้งหมดอย่างละเอียด

การกลั่นน้ำมันแบบลึก

การกลั่นน้ำมันแบบลึกเกี่ยวข้องกับการรวมเศษส่วนที่กลั่นแล้วและผ่านการบำบัดทางเคมีเข้าไปในกระบวนการกลั่น

วัตถุประสงค์ของการบำบัดคือเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่มีสารประกอบอินทรีย์ ซัลเฟอร์ ไนโตรเจน ออกซิเจน น้ำ โลหะที่ละลาย และเกลืออนินทรีย์ ในระหว่างการประมวลผล เศษส่วนจะถูกเจือจางด้วยกรดซัลฟิวริก ซึ่งถูกกำจัดออกโดยใช้เครื่องฟอกไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือด้วยไฮโดรเจน

เศษส่วนที่ผ่านการแปรรูปและระบายความร้อนจะถูกผสมเพื่อผลิตเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเครื่อง ขึ้นอยู่กับความลึกของการประมวลผล

ช่างเทคนิคนักเทคโนโลยีสำหรับการแปรรูปน้ำมันและก๊าซ

อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อด้านต่างๆ ของสังคม อาชีพนักเทคโนโลยีการแปรรูปน้ำมันและก๊าซถือเป็นหนึ่งในอาชีพที่มีชื่อเสียงที่สุดและในขณะเดียวกันก็เป็นอันตรายในโลก

นักเทคโนโลยีมีหน้าที่รับผิดชอบโดยตรงต่อกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ การกลั่น และการกลั่นน้ำมัน นักเทคโนโลยีทำให้มั่นใจได้ว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานที่มีอยู่ เป็นนักเทคโนโลยีที่รักษาสิทธิ์ในการเลือกลำดับการทำงานที่ดำเนินการเมื่อทำงานกับอุปกรณ์ ผู้เชี่ยวชาญรายนี้มีหน้าที่รับผิดชอบในการตั้งค่าและเลือกโหมดที่ต้องการ

นักเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง:

• สำรวจวิธีการใหม่ๆ


• ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลเชิงทดลองในทางปฏิบัติ


• ระบุสาเหตุของข้อผิดพลาดทางเทคนิค


• มองหาวิธีป้องกันปัญหาที่เกิดขึ้น

ในการทำงานเป็นนักเทคโนโลยี คุณไม่เพียงแต่ต้องมีความรู้ในอุตสาหกรรมน้ำมันเท่านั้น แต่ยังต้องมีจิตใจทางคณิตศาสตร์ ความรอบรู้ ความแม่นยำ และความแม่นยำอีกด้วย

เทคโนโลยีใหม่สำหรับการกลั่นน้ำมันขั้นต้นและขั้นต่อๆ ไปในนิทรรศการ

การใช้โรงงาน ELOU ในหลายประเทศถือเป็นวิธีการกลั่นน้ำมันที่ล้าสมัย

ความจำเป็นในการสร้างเตาเผาพิเศษที่ทำจากอิฐทนไฟกำลังกลายเป็นเรื่องเร่งด่วน ภายในเตาแต่ละเตาจะมีท่อยาวหลายกิโลเมตร น้ำมันเคลื่อนที่ผ่านพวกมันด้วยความเร็ว 2 เมตรต่อวินาทีที่อุณหภูมิสูงถึง 325 องศาเซลเซียส

การควบแน่นและการระบายความร้อนของไอน้ำจะดำเนินการโดยคอลัมน์การกลั่น ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะเข้าสู่ชุดถัง กระบวนการนี้มีความต่อเนื่อง

คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานสมัยใหม่กับไฮโดรคาร์บอนได้ที่นิทรรศการ "เนฟเตกาซ".

ในระหว่างการจัดนิทรรศการ ผู้เข้าร่วมให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์และการใช้วิธีการต่างๆ เช่น:

• visbreaking;
• โค้กของน้ำมันหนักที่ตกค้าง
• การปฏิรูป;
• ไอโซเมอไรเซชัน;
• อัลคิเลชัน

เทคโนโลยีการกลั่นน้ำมันมีการปรับปรุงทุกปี สามารถดูความสำเร็จล่าสุดในอุตสาหกรรมได้ที่นิทรรศการ

น้ำมันถูกแบ่งออกเป็นเศษส่วนเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมในสองขั้นตอน นั่นคือ การกลั่นน้ำมันต้องผ่านกระบวนการปฐมภูมิและทุติยภูมิ

กระบวนการกลั่นน้ำมันขั้นต้น

ในขั้นตอนการกลั่นนี้ น้ำมันดิบจะถูกทำให้แห้งและแยกเกลือออกเบื้องต้นโดยใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อแยกเกลือและสิ่งสกปรกอื่นๆ ที่อาจก่อให้เกิดการกัดกร่อนของอุปกรณ์และลดคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่กลั่นแล้ว หลังจากนั้นน้ำมันจะมีเกลือเพียง 3-4 มก. ต่อลิตรและน้ำไม่เกิน 0.1% ผลิตภัณฑ์ที่เตรียมไว้พร้อมสำหรับการกลั่น

เนื่องจากไฮโดรคาร์บอนเหลวเดือดที่อุณหภูมิต่างกัน คุณสมบัตินี้จึงถูกใช้เมื่อกลั่นน้ำมันเพื่อแยกเศษส่วนที่แยกออกจากกันในขั้นตอนการเดือดที่ต่างกัน การกลั่นน้ำมันที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งแรกทำให้สามารถแยกเศษส่วนต่อไปนี้ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ: น้ำมันเบนซิน (เดือดที่ 180°C และต่ำกว่า) น้ำมันเครื่องบิน (เดือดที่ 180-240°C) และน้ำมันดีเซล (เดือดที่ 240 -350°ซ) สิ่งที่เหลืออยู่จากการกลั่นน้ำมันคือน้ำมันเชื้อเพลิง

ในระหว่างกระบวนการกลั่น น้ำมันจะถูกแบ่งออกเป็นเศษส่วน (ส่วนประกอบ) ผลลัพธ์ที่ได้คือผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์หรือส่วนประกอบต่างๆ การกลั่นน้ำมันเป็นขั้นตอนเริ่มต้นของการแปรรูปในโรงงานเฉพาะทาง

เมื่อถูกความร้อนจะเกิดเฟสไอซึ่งมีองค์ประกอบแตกต่างจากของเหลว เศษส่วนที่ได้จากการกลั่นน้ำมันมักจะไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ที่บริสุทธิ์ แต่เป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน ไฮโดรคาร์บอนแต่ละชนิดสามารถแยกได้โดยการกลั่นเศษส่วนปิโตรเลียมซ้ำๆ เท่านั้น

ทำการกลั่นน้ำมันโดยตรง

โดยการระเหยเพียงครั้งเดียว (เรียกว่าการกลั่นแบบสมดุล) หรือการกลั่นแบบธรรมดา (การกลั่นแบบเศษส่วน)

มีและไม่มีการแก้ไข

การใช้สารระเหย

ภายใต้สุญญากาศและความดันบรรยากาศ

การกลั่นแบบสมดุลจะแยกน้ำมันออกเป็นเศษส่วนไม่ชัดเจนเท่าการกลั่นแบบธรรมดา นอกจากนี้ น้ำมันจะเข้าสู่สถานะไอที่อุณหภูมิเดียวกันในกรณีแรกมากกว่าในกรณีที่สอง

การกลั่นน้ำมันแบบเศษส่วนทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ต่างๆ สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลและไอพ่น) เช่นเดียวกับวัตถุดิบ (เบนซีน ไซลีน เอทิลเบนซีน เอทิลีน บิวทาไดอีน โพรพิลีน) ตัวทำละลาย และผลิตภัณฑ์อื่นๆ

กระบวนการกลั่นน้ำมันขั้นที่สอง

การกลั่นน้ำมันขั้นที่สองดำเนินการโดยใช้วิธีทางเคมีหรือความร้อน ความแตกแยกของตัวเร่งปฏิกิริยาผลิตภัณฑ์เหล่านั้นที่ถูกแยกออกจากมันอันเป็นผลมาจากการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น สิ่งนี้ทำให้เกิดเศษส่วนของน้ำมันเบนซินในปริมาณที่มากขึ้น เช่นเดียวกับวัตถุดิบสำหรับการผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (โทลูอีน เบนซิน และอื่นๆ) เทคโนโลยีการกลั่นน้ำมันทุติยภูมิที่พบมากที่สุดคือการแคร็ก

การแคร็กเป็นกระบวนการกลั่นน้ำมันที่อุณหภูมิสูงและแยกส่วนเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ (ส่วนใหญ่) ที่มีปริมาณน้อยกว่า ซึ่งรวมถึงน้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น ฯลฯ วัตถุดิบสำหรับปิโตรเคมี และ อุตสาหกรรมเคมี- การแตกร้าวเกิดขึ้นจากการแตกของพันธะ C-C และการเกิดคาร์บาเนียนหรืออนุมูลอิสระ การแตกแยกพันธะ C-C เกิดขึ้นพร้อมกันกับดีไฮโดรจีเนชัน, ไอโซเมอไรเซชัน, โพลีเมอไรเซชัน และการควบแน่นของสารตัวกลางและวัสดุตั้งต้น สองกระบวนการสุดท้ายก่อให้เกิดสารตกค้างจากการแตกร้าว กล่าวคือ เศษส่วนที่มีจุดเดือดสูงกว่า 350°C และโค้ก

การกลั่นน้ำมันโดยการแคร็กได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2434 โดย V. G. Shukhov และ S. Gavrilov จากนั้นโซลูชันทางวิศวกรรมเหล่านี้ก็ถูกทำซ้ำโดย W. Barton ในระหว่างการก่อสร้างโรงงานอุตสาหกรรมแห่งแรกในสหรัฐอเมริกา

การแคร็กทำได้โดยการให้ความร้อนวัตถุดิบหรือการสัมผัสกับตัวเร่งปฏิกิริยาและอุณหภูมิสูง

การแคร็กช่วยให้คุณแยกส่วนประกอบที่มีประโยชน์มากขึ้นจากน้ำมันเชื้อเพลิง

กระบวนการกลั่นน้ำมัน

น้ำมันดิบถูกผลิตครั้งแรกในปริมาณที่มีนัยสำคัญในปี พ.ศ. 2423 และการผลิตก็เพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่นั้นมา น้ำมันดิบเป็นส่วนผสมของสารเคมีที่มีส่วนประกอบหลายร้อยชนิด น้ำมันส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน - อัลเคน, ไซโคลอัลเคน, อารีน ปริมาณอัลเคน (ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว) ในน้ำมันสามารถอยู่ที่ 50-70% ไซโคลอัลเคนสามารถคิดเป็น 30-60% ขององค์ประกอบทั้งหมดของน้ำมันดิบ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโมโนไซคลิก สารประกอบที่พบมากที่สุดคือไซโคลเพนเทนและไซโคลเฮกเซน ตามกฎแล้วไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (อัลคีน) จะไม่มีอยู่ในน้ำมัน Arenes (อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน) มีสัดส่วนน้อยกว่าขององค์ประกอบทั้งหมดเมื่อเทียบกับอัลเคนและไซโคลอัลเคน อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุด เบนซินและอนุพันธ์ของมัน มีอิทธิพลเหนือในส่วนของน้ำมันที่มีจุดเดือดต่ำ

นอกจากไฮโดรคาร์บอนแล้ว ส่วนอินทรีย์ของน้ำมันยังประกอบด้วยสารเรซินและแอสฟัลติกซึ่งเป็นสารประกอบโมเลกุลสูง ได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ซัลเฟอร์ และออกซิเจน สารประกอบซัลเฟอร์ กรดแนฟเทนิก ฟีนอล สารประกอบไนโตรเจน เช่น ไพริดีน ควิโนลีน เอมีนต่างๆ เป็นต้น สารทั้งหมดนี้ถือเป็นน้ำมันเจือปนที่ไม่พึงประสงค์ เพื่อทำความสะอาด จำเป็นต้องมีการก่อสร้างการติดตั้งแบบพิเศษ สารประกอบซัลเฟอร์ซึ่งทำให้เกิดการกัดกร่อนของอุปกรณ์เป็นอันตรายมากที่สุดทั้งในระหว่างการกลั่นน้ำมันและเมื่อใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม สิ่งเจือปนจากแร่ในน้ำมันรวมถึงน้ำ ซึ่งโดยปกติจะมีอยู่ในสองรูปแบบ - แยกออกจากน้ำมันได้ง่ายในระหว่างการตกตะกอน และในรูปของอิมัลชันที่คงอยู่ น้ำมีเกลือแร่ที่ละลายอยู่ในนั้น - NaCl, CaCl 2, MgCl ฯลฯ เถ้าคิดเป็นร้อยและหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ในน้ำมัน นอกจากนี้น้ำมันยังมีสิ่งสกปรกเชิงกล - อนุภาคของแข็งของทรายและดินเหนียว

ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่สำคัญที่สุด

ในระหว่างกระบวนการกลั่นน้ำมัน ปิโตรเลียมจะใช้ในการผลิตเชื้อเพลิง (ของเหลวและก๊าซ) น้ำมันหล่อลื่นและจาระบี ตัวทำละลาย ไฮโดรคาร์บอนแต่ละตัว - เอทิลีน โพรพิลีน มีเทน อะเซทิลีน เบนซีน โทลูอีน ไซลีน ฯลฯ ส่วนผสมที่เป็นของแข็งและกึ่งแข็ง ของไฮโดรคาร์บอน (พาราฟิน ปิโตรเลียมเจลลี่ เซเรซิน) ปิโตรเลียมบิทูเมนและพิตช์ คาร์บอนแบล็ค (เขม่า) เป็นต้น

เชื้อเพลิงเหลว แบ่งออกเป็นห้องมอเตอร์และห้องหม้อไอน้ำ เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์จะแบ่งออกเป็นคาร์บูเรเตอร์ เครื่องบินไอพ่น และดีเซล เชื้อเพลิงคาร์บูเรเตอร์รวมถึงน้ำมันเบนซินสำหรับการบินและเครื่องยนต์ เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงรถแทรกเตอร์ - แนฟทาและน้ำมันก๊าด เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ไอพ่นสำหรับการบินประกอบด้วยเศษส่วนน้ำมันก๊าดที่มีองค์ประกอบต่าง ๆ หรือผสมกับเศษส่วนน้ำมันเบนซิน (เชื้อเพลิงเครื่องบิน) เชื้อเพลิงดีเซลประกอบด้วยน้ำมันแก๊ส เศษส่วนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบที่มีการจุดระเบิดด้วยการอัด เชื้อเพลิงของหม้อไอน้ำถูกเผาในเตาเผาของตู้รถไฟดีเซล เรือกลไฟ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ในเตาเผาอุตสาหกรรม และแบ่งออกเป็นน้ำมันให้ความร้อนและเชื้อเพลิง MP สำหรับเตาเผาแบบเปิด

ถึง เชื้อเพลิงก๊าซ รวมถึงก๊าซเชื้อเพลิงเหลวไฮโดรคาร์บอนที่ใช้เพื่อสาธารณูปโภค เหล่านี้เป็นส่วนผสมของโพรเพนและบิวเทนในอัตราส่วนที่ต่างกัน

น้ำมันหล่อลื่น, ออกแบบมาเพื่อหล่อลื่นของเหลวในเครื่องจักรและกลไกต่างๆ โดยแบ่งตามการใช้งานในอุตสาหกรรม กังหัน คอมเพรสเซอร์ ระบบส่งกำลัง ฉนวน มอเตอร์ น้ำมันชนิดพิเศษไม่ได้มีไว้สำหรับการหล่อลื่น แต่สำหรับใช้เป็นของเหลวทำงานในส่วนผสมของเบรก อุปกรณ์ไฮดรอลิก ปั๊มไอพ่นไอน้ำ เช่นเดียวกับในหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ สายไฟฟ้าที่เติมน้ำมันเป็นสื่อฉนวนไฟฟ้า ชื่อของน้ำมันเหล่านี้สะท้อนถึงพื้นที่การใช้งาน เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ เป็นต้น

จาระบี คือน้ำมันปิโตรเลียมที่ข้นขึ้นด้วยสบู่ ของแข็งไฮโดรคาร์บอน และสารเพิ่มความหนาอื่นๆ น้ำมันหล่อลื่นทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองประเภท: สากลและพิเศษ น้ำมันหล่อลื่นมีความหลากหลายมากมีมากกว่าร้อยชนิด

ไฮโดรคาร์บอนส่วนบุคคล, ที่ได้จากการแปรรูปน้ำมันและก๊าซปิโตรเลียมทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตโพลีเมอร์และผลิตภัณฑ์สังเคราะห์สารอินทรีย์ ในจำนวนนี้สิ่งที่สำคัญที่สุดคือสิ่งที่ จำกัด - มีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน ฯลฯ ; ไม่อิ่มตัว - เอทิลีน, โพรพิลีน; อะโรมาติก - เบนซิน, โทลูอีน, ไซลีน นอกเหนือจากไฮโดรคาร์บอนแต่ละรายการที่ระบุไว้แล้ว ผลิตภัณฑ์จากการกลั่นน้ำมันยังเป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่มีปริมาณมาก น้ำหนักโมเลกุล(C 16 ขึ้นไป) - พาราฟิน เซเรซิน ใช้ในอุตสาหกรรมน้ำหอมและเป็นสารเพิ่มความข้นในการหล่อลื่นจาระบี

ปิโตรเลียมบิทูเมน, ที่ได้จากกากน้ำมันหนักโดยการเกิดออกซิเดชัน ใช้สำหรับการก่อสร้างถนน การผลิตวัสดุมุงหลังคา การเตรียมยางมะตอยเคลือบเงาและหมึกพิมพ์ ฯลฯ

หนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักของการกลั่นน้ำมันคือ เชื้อเพลิงมอเตอร์ , ซึ่งรวมถึงน้ำมันเบนซินสำหรับการบินและเครื่องยนต์ คุณสมบัติที่สำคัญของน้ำมันเบนซินซึ่งแสดงถึงความสามารถในการต้านทานการจุดระเบิดก่อนกำหนดในห้องเผาไหม้คือ ความต้านทานการระเบิด- เสียงเคาะในเครื่องยนต์มักจะบ่งบอกว่าเกิดการจุดระเบิดด้วยระเบิดขั้นสูงและพลังงานได้สูญเปล่าไปอย่างไร้ประโยชน์

ตามระดับเชิงประจักษ์ที่นำมาใช้ในปี 1927 ค่าออกเทนของเอ็น-เฮปเทนซึ่งระเบิดได้ง่ายมากจะเท่ากับศูนย์ และสำหรับไอโซออกเทนซึ่งมีความทนทานต่อการระเบิดสูงจะเท่ากับ 100 ตัวอย่างเช่น หากน้ำมันเบนซินที่ทดสอบ ในแง่ของความต้านทานการระเบิดกลายเป็นการทดสอบเทียบเท่ากับส่วนผสมที่ประกอบด้วยไอโซออกเทน 80% และ n-เฮปเทน 20% จากนั้นเลขออกเทนของมันคือ 80 นับตั้งแต่เปิดตัวมาตราส่วนพบว่ามาตรฐานที่เหนือกว่าไอโซออกเทนใน ความต้านทานการระเบิด และในปัจจุบันค่าออกเทนได้ขยายเป็น 120 แล้ว

การหาค่าออกเทนของไฮโดรคาร์บอนต่างๆ แสดงให้เห็นว่าในชุดของอัลเคน ค่าออกเทนจะเพิ่มขึ้นเมื่อแยกตัวและลดลงตามความยาวของสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่เพิ่มขึ้น จำนวนออกเทนของอัลคีนสูงกว่าอัลเคนที่เกี่ยวข้อง และเพิ่มขึ้นเมื่อพันธะคู่เคลื่อนที่เข้าหาศูนย์กลางของโมเลกุล ไซโคลอัลเคนมีค่าออกเทนสูงกว่าอัลเคน อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนมีค่าออกเทนสูงที่สุด ตัวอย่างเช่นจำนวนออกเทนของ n-propylbenzene คือ 105, เอทิลเบนซีนคือ 104, โทลูอีนคือ 107

น้ำมันเบนซินที่ได้จากการกลั่นปิโตรเลียมโดยตรงประกอบด้วยอัลเคนเป็นส่วนใหญ่โดยมีค่าออกเทน 50-70 ในการเพิ่มจำนวนออกเทน การบำบัดจะดำเนินการซึ่งเป็นผลมาจากการที่น้ำมันเบนซินไฮโดรคาร์บอนถูกไอโซเมอร์เพื่อสร้างโครงสร้างที่ดีกว่าและยังใช้สารป้องกันการน็อคด้วย - สารที่เติมลงในน้ำมันเบนซินในปริมาณไม่เกิน 0.5 % เพื่อเพิ่มความต้านทานการกระแทกอย่างมีนัยสำคัญ

ตะกั่วเตตระเอทิล (TEL) Pb(C 2 H 5) 4 ถูกใช้ครั้งแรกเป็นสารป้องกันการน็อค ซึ่งการผลิตทางอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2466 นอกจากนี้ยังมีการใช้ตะกั่วอัลคิลอื่นๆ เช่น ตะกั่วเตตระเมทิล สารเติมแต่งชนิดใหม่ ได้แก่ คาร์บอนิลของโลหะทรานซิชัน สารป้องกันการน็อค โดยเฉพาะอย่างยิ่ง TES ถูกใช้ในการผสมกับเอทิลโบรไมด์, ไดโบรโมอีเทน, ไดคลอโรอีเทน, โมโนคลอโรแนพทาลีน (ของเหลวเอทิล) น้ำมันเบนซินที่เติมเอทิลของเหลวเรียกว่าสารตะกั่ว ของเหลวเอทิลเป็นพิษมากและต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเมื่อจัดการกับน้ำมันเบนซินที่มีสารตะกั่ว

การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น

การเตรียมน้ำมันสำหรับการกลั่นน้ำมันดิบประกอบด้วยก๊าซละลายที่เรียกว่า บังเอิญ,น้ำ เกลือแร่ สิ่งเจือปนทางกลต่างๆ การเตรียมน้ำมันสำหรับการกลั่นขึ้นอยู่กับการกำจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้และทำให้สิ่งเจือปนที่เกิดจากสารเคมีเป็นกลาง

ก๊าซที่เกี่ยวข้องจะถูกแยกออกจากน้ำมันในตัวแยกก๊าซโดยการลดความสามารถในการละลายของก๊าซเนื่องจากความดันลดลง จากนั้นก๊าซจะถูกส่งไปยังโรงงานก๊าซ-น้ำมันเพื่อแปรรูปต่อไป ซึ่งเป็นที่ที่ก๊าซน้ำมันเบนซิน อีเทน โพรเพน และบิวเทนถูกสกัดออกมา การแยกก๊าซออกจากน้ำมันขั้นสุดท้ายจะเกิดขึ้นในหน่วยรักษาเสถียรภาพ ซึ่งจะถูกกลั่นในคอลัมน์การกลั่นแบบพิเศษ

ในเครื่องทำความร้อนแบบพิเศษ เศษส่วนน้ำมันเบนซินเบาจะถูกแยกออกจากน้ำมัน จากนั้นหลังจากเติมเครื่องแยกความชื้นแล้ว จะถูกส่งไปยังถังตกตะกอน ที่นี่น้ำมันถูกปล่อยออกมาจากทรายและดินเหนียวและถูกทำให้ขาดน้ำ มีการใช้วิธีการต่างๆ มากมายเพื่อแยกอิมัลชันและกำจัดน้ำ รวมถึงการบำบัดด้วยเคมีความร้อนภายใต้ความกดดัน วิธีที่ดีกว่าในการทำลายอิมัลชันคือวิธีการทางไฟฟ้า ซึ่งประกอบด้วยการส่งน้ำมันระหว่างขั้วไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ กระแสไฟฟ้าไฟฟ้าแรงสูง (30-45 กิโลโวลต์) เมื่อน้ำมันถูกทำให้ขาดน้ำ เกลือส่วนสำคัญก็จะถูกกำจัดออกไปด้วย (การแยกเกลือ)

สิ่งเจือปนที่ใช้งานทางเคมีที่มีอยู่ในน้ำมันในรูปของซัลเฟอร์, ไฮโดรเจนซัลไฟด์, เกลือ, กรดจะถูกทำให้เป็นกลางโดยสารละลายของด่างหรือแอมโมเนีย กระบวนการนี้ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของอุปกรณ์เรียกว่า การทำให้เป็นด่างของน้ำมัน

นอกจากนี้ การเตรียมน้ำมันสำหรับการกลั่นยังรวมถึงการคัดแยกและการผสมน้ำมันเพื่อให้ได้องค์ประกอบวัตถุดิบที่สม่ำเสมอมากขึ้น

การกลั่นน้ำมันการกลั่นน้ำมันเบื้องต้นเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีครั้งแรกของการกลั่นน้ำมัน หน่วยประมวลผลหลักมีอยู่ที่โรงกลั่นทุกแห่ง

การกลั่นหรือการกลั่น -นี่คือกระบวนการแยกส่วนผสมของของเหลวที่ละลายได้ร่วมกันออกเป็นเศษส่วนซึ่งมีจุดเดือดต่างกันทั้งในตัวมันเองและกับส่วนผสมดั้งเดิม ในการติดตั้งที่ทันสมัย ​​การกลั่นน้ำมันจะดำเนินการโดยใช้การระเหยแบบแฟลช ในระหว่างการระเหยครั้งเดียว เศษส่วนที่มีจุดเดือดต่ำซึ่งกลายเป็นไอจะยังคงอยู่ในอุปกรณ์และลดความดันบางส่วนของเศษส่วนที่มีจุดเดือดสูงที่ระเหยซึ่งทำให้สามารถกลั่นที่อุณหภูมิต่ำลงได้

ด้วยการระเหยเพียงครั้งเดียวและการควบแน่นของไอระเหยในเวลาต่อมา จะได้เศษส่วนสองส่วน: แสงซึ่งมีส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำมากกว่า และส่วนที่หนักซึ่งมีส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่ำน้อยกว่าในวัตถุดิบตั้งต้น กล่าวคือ ในระหว่างการกลั่น เฟสหนึ่งจะถูกเสริมด้วยองค์ประกอบที่มีจุดเดือดต่ำ -ส่วนประกอบที่เดือดและอื่น ๆ ที่มีส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูง ในเวลาเดียวกัน เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุการแยกส่วนประกอบน้ำมันตามที่ต้องการและรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ต้มในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดโดยใช้การกลั่น ในเรื่องนี้ หลังจากการระเหยเพียงครั้งเดียว ไอน้ำมันจะถูกแก้ไข

ในการติดตั้งการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น โดยปกติแล้วการระเหยแบบแฟลชและการแก้ไขจะรวมกัน สำหรับการกลั่นน้ำมันจะใช้หน่วยท่อแบบหนึ่งและสองขั้นตอน ความร้อนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการนี้ได้มาจากเตาหลอมแบบท่อ

ขึ้นอยู่กับ โครงการทั่วไปโรงกลั่นและคุณสมบัติของน้ำมันที่จ่ายสำหรับการกลั่นการกลั่นจะดำเนินการทั้งในหน่วยท่อบรรยากาศ (AT) หรือในหน่วยที่รวมการกลั่นในชั้นบรรยากาศและสุญญากาศ - หน่วยท่อสุญญากาศในชั้นบรรยากาศ (AVT)

การกลั่นที่มีองค์ประกอบต่างๆ จะถูกเลือกตามความสูงของคอลัมน์ในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดอย่างเคร่งครัด ดังนั้นที่อุณหภูมิ 300-350 °C น้ำมันดีเซลจะถูกควบแน่นและเลือกที่อุณหภูมิ 200-300 °C - น้ำมันก๊าด ที่ 160-200 °C - เศษส่วนแนฟทา ไอระเหยของน้ำมันจะถูกกำจัดออกจากด้านบนของคอลัมน์ ซึ่งจะถูกทำให้เย็นและควบแน่นในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน . มีการจ่ายน้ำมันเบนซินเหลวบางส่วนเพื่อชำระล้างคอลัมน์ . ในส่วนล่างจะมีการรวบรวมน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งจะต้องถูกกลั่นเพิ่มเติมเพื่อให้ได้น้ำมันหล่อลื่นจากคอลัมน์การกลั่นที่สอง , ทำงานภายใต้สุญญากาศเพื่อหลีกเลี่ยงการแยกตัวของไฮโดรคาร์บอนภายใต้อิทธิพลของ อุณหภูมิสูง- น้ำมันดินถูกใช้เป็นวัตถุดิบในการแคร็กด้วยความร้อน โค้ก การผลิตน้ำมันดิน และน้ำมันที่มีความหนืดสูง

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง.

วลาดิมีร์ โคมุตโก

เวลาในการอ่าน: 8 นาที

เอ เอ

น้ำมันรีไซเคิลได้อย่างไร?

ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับระหว่างการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น ในกรณีส่วนใหญ่ ไม่ได้อยู่ในสิ่งที่เรียกว่าผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์

ตัวอย่างเช่น ค่าออกเทนของเศษส่วนน้ำมันเบนซินที่เกิดขึ้นอยู่ที่ระดับ 65 และความเข้มข้นของกำมะถันในเศษส่วนดีเซลถึง 1 เปอร์เซ็นต์หรือมากกว่า (ตามมาตรฐานขึ้นอยู่กับยี่ห้อของน้ำมันดีเซล 0.005 ถึง 0.2 เปอร์เซ็นต์คือ เป็นที่ยอมรับ) ทั้งหมดนี้ต้องมีการประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อให้ได้คุณลักษณะด้านคุณภาพที่ต้องการ นอกจากนี้ เศษส่วนสีเข้มที่ได้ยังนำไปประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป้าหมายอีกด้วย

เมื่อคำนึงถึงปัจจัยข้างต้น การกลั่นน้ำมันขั้นที่สองเป็นสิ่งจำเป็น ซึ่งเป็นวิธีการทางเคมี (แม่นยำยิ่งขึ้นซึ่งได้มาจากการกลั่นเศษส่วนเบื้องต้น) ที่สถานประกอบการปิโตรเคมี เพื่อปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและดำเนินการแปรรูปวัตถุดิบในเชิงลึกยิ่งขึ้น ในอีกทางหนึ่ง กระบวนการดังกล่าวเรียกว่าการกลั่นน้ำมันแบบทำลายล้าง เนื่องจากช่วยสลายโมเลกุลของสารนี้

องค์ประกอบไฮโดรคาร์บอนของน้ำมันและผลิตภัณฑ์ที่ได้จากมัน

ต่อไปนี้ เมื่ออธิบายกระบวนการกลั่นน้ำมันขั้นที่สอง เราจะใช้ชื่อของกลุ่มไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบเป็นน้ำมันดิบที่ได้จากแหล่งน้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ได้รับจากแหล่งนั้น ในการนี้ให้ไว้ดังนี้ คำอธิบายสั้น ๆกลุ่มเหล่านี้และอิทธิพลที่มีต่อตัวชี้วัดคุณภาพ

พาราฟิน

อีกชื่อหนึ่งคืออัลเคน พวกมันอยู่ในสิ่งที่เรียกว่าไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวซึ่งไม่มีพันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอนซึ่งโครงสร้างอาจเป็นเส้นตรงหรือแยกแขนงได้

ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของพาราฟินแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก:

• อัลเคนปกติซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีโครงสร้างเชิงเส้น มีลักษณะเฉพาะคือมีค่าออกเทนต่ำและมีจุดไหลเทสูง ซึ่งเป็นสาเหตุที่กระบวนการกลั่นน้ำมันแบบทำลายล้างจำนวนมากได้รับการออกแบบมาเพื่อแปลงให้เป็นไฮโดรคาร์บอนของกลุ่มอื่น
• ไอโซพาราฟิน (ไอโซอัลเคน): โครงสร้างโมเลกุล– แตกแขนง; มีคุณลักษณะต้านทานการระเบิดที่ดี (เช่น ไอโซออกเทนเป็นสารอ้างอิง ซึ่งมีค่าออกเทนคือ 100) และจุดไหลเทที่ต่ำกว่า (เมื่อเปรียบเทียบกับอัลเคนปกติ)

แนฟธีนส์

อีกชื่อหนึ่งคือไซแคน (ไซโคลพาราฟิน) เป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่มีโครงสร้างโมเลกุลเป็นวงกลม

การมีแนฟธีนและไอโซพาราฟินมีผลเชิงบวกต่อคุณลักษณะด้านคุณภาพของเชื้อเพลิงดีเซลและน้ำมันปิโตรเลียมหล่อลื่น ความเข้มข้นสูงของแนฟธีนในเศษส่วนของน้ำมันเบนซินหนักทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ให้ผลผลิตสูงและมีค่าออกเทนสูงในระหว่างกระบวนการปฏิรูป

อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

อีกชื่อหนึ่งคือสนามกีฬา เหล่านี้เป็นไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวซึ่งมีโครงสร้างโมเลกุลแสดงด้วยวงแหวนเบนซีนซึ่งมีคาร์บอน 6 อะตอม อะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมของวงแหวนเบนซีนจะถูกพันธะกับอะตอมไฮโดรเจนหรืออนุมูลไฮโดรคาร์บอน

ส่งผลเสีย ลักษณะสิ่งแวดล้อมเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์จะมีค่าออกเทนสูง ในเรื่องนี้ในระหว่างกระบวนการเพิ่มจำนวนออกเทนของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่วิ่งตรง (การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา) กลุ่มไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ จะถูกแปลงเป็นอะโรมาติก

เป็นเรื่องที่ควรกล่าวว่าปริมาณสูงสุดของ arenes (ส่วนใหญ่เป็นเบนซิน) ในน้ำมันเบนซินที่เกิดขึ้นนั้นถูกจำกัดโดยมาตรฐานของรัฐ กลุ่มนี้รวมถึงเบนซีน โทลูอีน และไซลีนชนิดต่างๆ

โอเลฟินส์

พวกมันอยู่ในไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างปกติ, ไซคลิกหรือแตกแขนง ในโอเลฟินส์มีพันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอน

ตามกฎแล้ว แทบไม่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์กลั่นน้ำมันขั้นต้น และปรากฏในผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาและถ่านโค้ก เนื่องจากโอเลฟินส์มีฤทธิ์ทางเคมีเพิ่มขึ้น ผลกระทบต่อคุณภาพของน้ำมันเชื้อเพลิงจึงเป็นลบ

กระบวนการกลั่นน้ำมันทุติยภูมิ

เคมีของน้ำมันและก๊าซหลังจากการแปรรูปทางกายภาพเบื้องต้นแล้ว สามารถใช้วิธีแปรรูปทางเคมีต่างๆ เพื่อปรับปรุงคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ได้ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นกระบวนการเร่งปฏิกิริยา (ตัวเร่งปฏิกิริยา) ในการกลั่นน้ำมัน ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป

ประการแรก เป้าหมายของการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาคือการเพิ่มจำนวนออกเทนของเศษส่วนน้ำมันเบนซินแบบวิ่งตรงโดยใช้ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีไฮโดรคาร์บอนรวมอยู่ในองค์ประกอบโดยมีค่าตั้งแต่ 92 ถึง 100 คะแนน กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาอะลูมิเนียม-แพลตตินัม-รีเนียมเข้าร่วมด้วย (จึงเป็นที่มาของชื่อ - ตัวเร่งปฏิกิริยา)

ค่าออกเทนเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณไฮโดรคาร์บอนกลุ่มอะโรมาติกในผลิตภัณฑ์ รากฐานทางวิทยาศาสตร์ของกระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 โดยนักเคมีผู้โดดเด่น N.D. Zelinsky เพื่อนร่วมชาติของเรา

ผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีค่าออกเทนสูงในกระบวนการนี้สูงถึง 85 - 90 เปอร์เซ็นต์ของมวลรวมของวัตถุดิบตั้งต้น

ผลพลอยได้จากการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาคือไฮโดรเจนซึ่งนำไปใช้ในที่อื่น กระบวนการทางเทคโนโลยีการกลั่นน้ำมัน ซึ่งเราจะกล่าวถึงด้านล่าง

กำลังการผลิตประจำปีของโรงงานปฏิรูปอยู่ในช่วงตั้งแต่ 300,000 ถึง 1 ล้านตันของวัตถุดิบแปรรูป

สำหรับกระบวนการนี้ วัตถุดิบที่เหมาะสมที่สุดคือเศษส่วนของน้ำมันเบนซินซึ่งมีจุดเดือดตั้งแต่ 85 ถึง 180 องศาเซลเซียส

ก่อนที่จะเริ่มกระบวนการ วัตถุดิบจะต้องผ่านกระบวนการไฮโดรทรีตติ้งในขั้นต้น ซึ่งจะกำจัดสารประกอบไนโตรเจนและซัลเฟอร์ แม้แต่ปริมาณเล็กน้อยก็จะทำให้เป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาอย่างถาวร

หน่วยการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยามีสองประเภท:

• ด้วยการฟื้นฟูตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นระยะ
• ด้วยการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่อง

การสร้างใหม่ในกรณีนี้ประกอบด้วยการฟื้นฟูกิจกรรมดั้งเดิมของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้ว

ในประเทศของเราส่วนใหญ่จะใช้การติดตั้งที่มีการฟื้นฟูเป็นระยะ แต่ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 การติดตั้งครั้งแรกในรัสเซียที่มีการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่องได้ถูกนำไปใช้ในเมือง Yaroslavl และ Kstovo แม้จะมีต้นทุนการก่อสร้างที่สูงขึ้น แต่ก็มีประสิทธิภาพมากกว่าทางเทคโนโลยีเนื่องจากทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีค่าออกเทน 98 ถึง 100

กระบวนการดำเนินการในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 500 ถึง 530°C และภายใต้ความกดดันตั้งแต่ 18 ถึง 35 บรรยากาศ (ในการติดตั้งที่มีการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่อง 2 ถึง 3 บรรยากาศก็เพียงพอแล้ว)

ปฏิกิริยาหลักที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการปฏิรูปจะดูดซับความร้อนในปริมาณมาก ดังนั้น การปฏิรูปจึงดำเนินการตามลำดับ โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แยกกันสามหรือสี่เครื่อง โดยแต่ละเครื่องมีปริมาตร 40 ถึง 140 ลูกบาศก์เมตร ก่อนเครื่องปฏิกรณ์แต่ละเครื่อง ผลิตภัณฑ์จะถูกให้ความร้อนโดยใช้เตาหลอมแบบท่อ ส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่ออกจากเครื่องปฏิกรณ์ตัวสุดท้ายจะถูกแยกออกจากไฮโดรเจนและก๊าซไฮโดรคาร์บอน จากนั้นจึงทำให้เสถียร การฟอร์แมตที่เสถียรที่ได้ผลลัพธ์จะถูกทำให้เย็นลงและนำออกจากการติดตั้ง

ตัวเร่งปฏิกิริยาในการกลั่นน้ำมันจะต้องได้รับการสร้างใหม่เป็นระยะ ในระหว่างการฟื้นฟู โค้กที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานจะถูกเผาออกจากพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา จากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกฟื้นฟูโดยใช้ไฮโดรเจนและการดำเนินการทางเทคโนโลยีอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ในการติดตั้งที่มีการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่อง ตัวเร่งปฏิกิริยาจะเคลื่อนที่ผ่านเครื่องปฏิกรณ์ที่อยู่เหนือเครื่องปฏิกรณ์อีกเครื่องหนึ่ง จากนั้นเข้าสู่หน่วยการฟื้นฟู หลังจากนั้นเครื่องจะกลับสู่การทำงาน

โรงกลั่นปิโตรเลียมบางแห่ง (โรงกลั่น) ยังใช้การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ซึ่งจะถูกนำไปใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้นในโรงงานปิโตรเคมี

ในกรณีนี้ เศษส่วนน้ำมันเบนซินแคบๆ ที่ได้รับจากการปฏิรูปจะถูกเร่งให้ผลิตโทลูอีน เบนซิน และตัวทำละลาย (ส่วนผสมไซลีน)

กระบวนการไอโซเมอไรเซชันของตัวเร่งปฏิกิริยา

วัตถุประสงค์ของการประมวลผลดังกล่าวคือเพื่อเพิ่มค่าออกเทนของน้ำมันเบนซินที่วิ่งตรง วัตถุดิบสำหรับการแปรรูปดังกล่าวคือเศษส่วนของน้ำมันเบนซินเบาซึ่งมีจุดเดือด 62 หรือ 85 องศา

ในระหว่างไอโซเมอไรเซชัน ค่าออกเทนจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากปริมาณไอโซพาราฟินในผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์เครื่องเดียวที่อุณหภูมิ ภายใต้ความกดดันสูงถึง 35 บรรยากาศ และในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 160 ถึง 380 องศา (ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้)

ในสถานประกอบการกลั่นน้ำมันบางแห่ง หลังจากการว่าจ้างหน่วยปฏิรูปที่มีกำลังการผลิตสูงใหม่ หน่วยเก่าซึ่งมีกำลังการผลิตต่อปีอยู่ระหว่าง 300 ถึง 400,000 ตัน ได้ถูกนำมาใช้ใหม่สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาไอโซเมอร์ไรเซชัน ในบางกรณี ไอโซเมอไรเซชันและการปฏิรูปจะรวมกันเป็นศูนย์การผลิตแห่งเดียว

วัตถุประสงค์ของการบำบัดด้วยไฮโดรทรีตคือเพื่อกำจัดสารประกอบซัลเฟอร์และไนโตรเจนที่มีอยู่ในน้ำมันเบนซิน ดีเซล น้ำมันก๊าดกลั่น และน้ำมันแก๊สสุญญากาศ นอกเหนือจากการดำเนินการทางตรงแล้ว หากจำเป็น สารกลั่นขั้นที่สองที่ได้รับระหว่างการแตกร้าวหรือถ่านโค้กก็สามารถนำไปผ่านการบำบัดด้วยไฮโดรทรีตได้

ในกรณีเหล่านี้ การเกิดไฮโดรจิเนชันของโอเลฟินส์ก็เกิดขึ้นเช่นกัน กำลังการผลิตต่อปีของโรงบำบัดดังกล่าวมีตั้งแต่ 600,000 ถึง 3 ล้านตัน ไฮโดรเจนที่จำเป็นในการทำปฏิกิริยาเคมีในสถานประกอบการดังกล่าวมักได้มาจากโรงงานที่กำลังปฏิรูป

สาระสำคัญของกระบวนการคือการผสมวัตถุดิบกับก๊าซที่มีไฮโดรเจนในความเข้มข้น 85 ถึง 95 เปอร์เซ็นต์ (VSG) ซึ่งมาจากคอมเพรสเซอร์แบบหมุนเวียนซึ่งรักษาแรงดันที่ต้องการในระบบ ส่วนผสมที่ได้จะถูกให้ความร้อนในเตาอบที่อุณหภูมิ 280 ถึง 340 °C (ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่กำลังแปรรูป)

การบำบัดด้วยไฮโดรทรีตติ้งของเชื้อเพลิงดีเซล

จากนั้นส่วนผสมจะถูกส่งไปยังเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งปฏิกิริยาทางเคมีเริ่มต้นจากตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีนิกเกิล โคบอลต์ หรือโมลิบดีนัมที่ความดันสูงถึง 50 บรรยากาศ

เงื่อนไขดังกล่าวนำไปสู่การทำลายสารประกอบไนโตรเจนและซัลเฟอร์ซึ่งเกิดแอมโมเนียและไฮโดรเจนซัลไฟด์และโอเลฟินส์อิ่มตัว ในระหว่างการบำบัดด้วยไฮโดรทรีตในระหว่างการสลายตัวด้วยความร้อนจะได้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนต่ำตั้งแต่หนึ่งถึงครึ่งถึงสองเปอร์เซ็นต์และในกรณีของการทำให้น้ำมันบริสุทธิ์ด้วยก๊าซสุญญากาศด้วยวิธีนี้จะมีการสร้างเศษน้ำมันดีเซลจาก 6 ถึง 8 เปอร์เซ็นต์ . ส่วนผสมที่ได้จะถูกเอาออกจากเครื่องปฏิกรณ์ไปยังเครื่องแยก ซึ่งจะกำจัด VSG ส่วนเกิน ซึ่งจะกลับไปยังคอมเพรสเซอร์หมุนเวียน

จากนั้นก๊าซไฮโดรคาร์บอนจะถูกแยกออกหลังจากนั้นผลิตภัณฑ์จะเข้าสู่คอลัมน์การกลั่นจากด้านล่างซึ่งปั๊มกลั่นบริสุทธิ์ (ไฮโดรเจน) ออกมา หลังจากการทำให้บริสุทธิ์ดังกล่าว ปริมาณของสารประกอบซัลเฟอร์และซัลเฟอร์ เช่น ในการกลั่นดีเซลสามารถลดลงจากหนึ่งเปอร์เซ็นต์เป็น 0.005 - 0.03 ก๊าซที่ผลิตในระหว่างกระบวนการนี้จะถูกทำให้บริสุทธิ์ด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซึ่งต่อมาจะใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริกหรือธาตุกำมะถัน

นี่คือเทคโนโลยีเคมีสำหรับการแปรรูปน้ำมันและก๊าซ (ที่เกี่ยวข้อง) เป็นกระบวนการกลั่นน้ำมันที่สำคัญที่สุดซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของโรงกลั่นน้ำมันโดยรวม สาระสำคัญของมันคือการสลายตัวขององค์ประกอบของวัตถุดิบแปรรูป (โดยปกติคือน้ำมันแก๊สสุญญากาศ) ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิโดยมีส่วนร่วมของตัวเร่งปฏิกิริยาอะลูมิโนซิลิเกตที่มีซีโอไลต์

การแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้เกิดน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูงโดยมีค่าออกเทนตั้งแต่ 90 จุดขึ้นไป ซึ่งผลผลิตจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 50 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์ (ขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัตถุดิบแปรรูป เทคโนโลยีที่ใช้ และโหมดการทำงานที่ใช้) ได้ค่าออกเทนสูงเนื่องจากกระบวนการไอโซเมอไรเซชันที่เกิดขึ้นระหว่างการแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ในระหว่างการประมวลผลดังกล่าว จะเกิดส่วนของก๊าซที่ประกอบด้วยบิวทิลีนและโพรพิลีน

ก๊าซเหล่านี้ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมีและในการผลิตน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูง น้ำมันแก๊สเบาเป็นส่วนประกอบสำคัญของน้ำมันดีเซลและน้ำมันทำความร้อน น้ำมันก๊าซหนักทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตเขม่าหรือน้ำมันเชื้อเพลิง

ปัจจุบันกำลังการผลิตแครกเกอร์โดยเฉลี่ยอยู่ระหว่างหนึ่งตันครึ่งถึงสองล้านครึ่งตัน (ปรับเป็นรายปี) อย่างไรก็ตาม โรงงานของบริษัทกลั่นน้ำมันชั้นนำของโลกมีโรงงานซึ่งมีกำลังการผลิตถึงสี่ล้านตันต่อปี

องค์ประกอบสำคัญของโรงงานแคร็กคือหน่วยเครื่องปฏิกรณ์-รีเจนเนอเรเตอร์ ซึ่งประกอบด้วย

หน่วยอินพุต เครื่องปฏิกรณ์ และรีเจนเนอเรเตอร์เชื่อมต่อถึงกันโดยใช้ระบบท่อ (สายขนส่งแบบนิวแมติก) ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาจะหมุนเวียนอยู่ตลอดเวลา

เห็นได้ชัดว่ามีกำลังการผลิตในการสกัดน้ำมันไม่เพียงพอที่สถานประกอบการกลั่นน้ำมันของรัสเซียในขณะนี้ และการว่าจ้างหน่วยที่ทันสมัยใหม่จะช่วยแก้ปัญหานี้ได้ หากดำเนินโครงการทั้งหมดที่ประกาศโดยบริษัทน้ำมันชั้นนำของรัสเซียสำหรับการสร้างโรงกลั่นที่มีอยู่ใหม่และการก่อสร้างโรงกลั่นใหม่ ปัญหาการขาดแคลนกำลังการผลิตจะหายไปโดยสิ้นเชิง

สาระสำคัญของกระบวนการแคร็กคือ วัตถุดิบที่อุณหภูมิ 500 ถึง 520 ° C ผสมกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีฝุ่นและเคลื่อนตัวขึ้นไปบนเครื่องปฏิกรณ์ไรเซอร์

ความก้าวหน้าจะเกิดขึ้นภายในสองถึงสี่วินาทีและส่วนผสมจะแตกตัว ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะเข้าสู่ตัวแยกที่อยู่ด้านบนของเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งเป็นที่ซึ่งปฏิกิริยาเคมีเสร็จสมบูรณ์และตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกแยกออกจากกัน การแยกนี้เกิดขึ้นในส่วนล่างของตัวแยก จากจุดที่ตัวเร่งปฏิกิริยาไหลโดยแรงโน้มถ่วงเข้าสู่หน่วยการสร้างใหม่ ในบล็อกนี้ ที่อุณหภูมิ 700 องศา โค้กที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกเผาทิ้ง หลังจากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่รีดิวซ์จะกลับไปยังหน่วยอินพุต และกลับเข้ามามีส่วนร่วมในกระบวนการแคร็กอีกครั้ง

ความดันในเครื่องปฏิกรณ์และบล็อกรีเจนเนอเรเตอร์ใกล้เคียงกับปกติ (บรรยากาศ) ความสูงโดยรวมหน่วยเครื่องปฏิกรณ์/รีเจนเนอเรเตอร์แตกต่างกันไปตั้งแต่ 30 ถึง 55 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวแยกคือ 8 เมตร ตัวสร้างใหม่คือ 11 เมตร (ให้ข้อมูลสำหรับการติดตั้งที่มีกำลังการผลิตสองล้านตันต่อปี)

ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกส่งจากส่วนบนของเครื่องแยกเพื่อระบายความร้อน และหลังจากนั้น - เพื่อการแก้ไข

การแตกร้าวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถรวมอยู่ในพืชรวมที่เรียกว่าซึ่งกระบวนการไฮโดรทรีตเบื้องต้นหรือการไฮโดรแคร็กแบบเบาของวัตถุดิบแปรรูปตลอดจนกระบวนการทางเทคโนโลยีของการทำให้บริสุทธิ์และการแยกส่วนของก๊าซที่ปล่อยออกมาก็เกิดขึ้นเช่นกัน

กระบวนการนี้มุ่งเป้าไปที่การผลิตน้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซลคุณภาพสูง รวมถึงน้ำมันแก๊สสุญญากาศ กระบวนการแตกร้าววัตถุดิบในการติดตั้งดังกล่าวเกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของไฮโดรเจน

นอกจากการแคร็กแล้ว กระบวนการต่อไปนี้ยังเกิดขึ้นพร้อมกัน:

• การทำไฮโดรทรีตจากซัลเฟอร์
• ความอิ่มตัวของโอเลฟินส์
• ความอิ่มตัวของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

อิทธิพลที่ซับซ้อนดังกล่าวทำให้สามารถรับเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพสูงและมีลักษณะทางสิ่งแวดล้อมได้

ตัวอย่างเช่น ปริมาณกำมะถันในน้ำมันดีเซลที่ผลิตโดยไฮโดรแคร็กกิ้งอยู่ที่ระดับหนึ่งในล้านของเปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม ค่าออกเทนของเศษส่วนน้ำมันเบนซินที่ได้รับโดยใช้เทคนิคนี้มีค่าต่ำ ส่งผลให้ส่วนที่หนักของการกลั่นน้ำมันเบนซินสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการปฏิรูปได้

Hydrocracking ใช้ในการผลิตฐานสำหรับน้ำมันปิโตรเลียมคุณภาพสูง ซึ่งในแง่ของประสิทธิภาพและ ลักษณะคุณภาพใกล้เคียงกับสารสังเคราะห์

วัตถุดิบสำหรับไฮโดรแคร็กกิ้งอาจเป็น:

• น้ำมันแก๊สวิ่งตรงแบบสุญญากาศ
• น้ำมันแก๊สที่ผลิตโดยตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็กกิ้งและถ่านโค้ก
• ผลพลอยได้จากการผลิตน้ำมัน
• น้ำมันเชื้อเพลิง
• น้ำมันดิน

กำลังการผลิตต่อปีของหน่วยการติดตั้งดังกล่าวคือตั้งแต่สามถึงสี่ล้านตันของวัตถุดิบแปรรูป

โดยทั่วไปแล้ว ปริมาณไฮโดรเจนที่ผลิตจากนักปฏิรูปไม่เพียงพอที่จะจ่ายไฮโดรแครกเกอร์ได้เต็มที่ ในเรื่องนี้โรงกลั่นถูกบังคับให้สร้างหน่วยแยกต่างหากซึ่งผลิตไฮโดรเจนโดยวิธีการปฏิรูปไอน้ำของก๊าซไฮโดรคาร์บอน

รูปแบบเทคโนโลยีพื้นฐานของการไฮโดรแคร็กกิ้งนั้นคล้ายคลึงกับระบบไฮโดรทรีตเมนต์ วัตถุดิบผสมกับ VSG และอุ่นในเตาอบ จากนั้นจะเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์พร้อมตัวเร่งปฏิกิริยา หลังจากนั้นผลิตภัณฑ์จากเครื่องปฏิกรณ์จะถูกแยกออกจากก๊าซแล้วส่งไปแก้ไข

อย่างไรก็ตามในระหว่างปฏิกิริยาไฮโดรแคร็กกิ้ง ความร้อนจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งเป็นผลมาจากโครงการทางเทคโนโลยีที่ต้องจัดเตรียมสำหรับการนำ VSG เย็นเข้าสู่โซนเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งจะต้องควบคุมอุณหภูมิ

ไฮโดรแคร็กกิ้งเป็นกระบวนการกลั่นน้ำมันที่อันตรายที่สุดกระบวนการหนึ่ง เนื่องจากหากอุณหภูมิไม่สามารถควบคุมได้ อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างกะทันหัน ซึ่งอาจนำไปสู่การระเบิดของเครื่องปฏิกรณ์ได้

โหมดฮาร์ดแวร์และเทคโนโลยีของหน่วยไฮโดรแคร็กกิ้งนั้นแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับงานของพวกเขาซึ่งจัดทำโดยโครงร่างทางเทคโนโลยีขององค์กรเฉพาะและประเภทของวัตถุดิบปิโตรเลียมที่ถูกประมวลผลในนั้น

เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบาในปริมาณสูงสุด การทำไฮโดรแคร็กกิ้งจะดำเนินการโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์สองตัว หลังจากเครื่องปฏิกรณ์เครื่องแรก ผลิตภัณฑ์จะเข้าสู่คอลัมน์การกลั่น ซึ่งเศษส่วนแสงที่ได้รับจากกระบวนการจะถูกเลือก และสิ่งตกค้างจะเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์เครื่องที่สอง ซึ่งพวกมันจะถูกไฮโดรแคร็กอีกครั้ง

ในการติดตั้งดังกล่าว เมื่อใช้น้ำมันแก๊สสุญญากาศเป็นวัตถุดิบ ความดันในเครื่องปฏิกรณ์จะอยู่ที่ประมาณ 180 บรรยากาศ และเมื่อใช้วัตถุดิบที่เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันดิน จะมีบรรยากาศมากกว่า 300 บรรยากาศ อุณหภูมิไฮโดรแคร็กกิ้ง (ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบ) อยู่ระหว่าง 380 ถึง 450 องศาขึ้นไป

ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการใช้หน่วยเร่งปฏิกิริยาและไฮโดรแคร็กกิ้งรวมกัน ระบบที่ซับซ้อนการกลั่นน้ำมันแบบลึก

โค้ก

วัตถุประสงค์ของกระบวนการนี้คือเพื่อแปรรูปสารตกค้างหนักของสารตกค้างปฐมภูมิและ การรีไซเคิลสำหรับการผลิตปิโตรเลียมโค้กซึ่งใช้ในการผลิตอิเล็กโทรดตลอดจนการผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบาเพิ่มเติม

ต่างจากวิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้น ถ่านโค้กด้วยความร้อนเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของตัวเร่งปฏิกิริยา

เทคโนโลยีโค้กนั้นแตกต่างกัน แต่ในประเทศของเราสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่าโค้กล่าช้า ถ่านโค้กล่าช้าเป็นกระบวนการกึ่งต่อเนื่องที่เกิดขึ้นที่ 500 องศาและใกล้กับความดันบรรยากาศ

วัตถุดิบที่ผ่านการแปรรูปจะเข้าสู่ขดลวดของเตาเผาซึ่งเกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อน หลังจากนั้น ผลิตภัณฑ์จะเข้าสู่ห้องสร้างโค้ก โดยปกติแล้วจะมีกล้องสี่ตัวดังกล่าวและทำงานสลับกัน ห้องทำงานในโหมดเติมโค้กเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ในวันถัดไปจะใช้เวลาขนโค้กและเตรียมพร้อมสำหรับวงจรเทคโนโลยีถัดไป

การกำจัดโค้กออกจากห้องทำได้โดยใช้เครื่องตัดไฮดรอลิกซึ่งเป็นสว่านที่มีหัวฉีดอยู่ที่ส่วนท้าย โค้กบดน้ำจะถูกส่งผ่านหัวฉีดเหล่านี้ภายใต้แรงดัน 150 บรรยากาศ

จากนั้นโค้กที่บดแล้วจะถูกจัดเรียงเป็นเศษส่วน ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคโค้ก

ไอของผลิตภัณฑ์ที่ปล่อยออกมาจะไหลผ่านด้านบนของห้องเพาะเลี้ยงและเข้าสู่กระบวนการแก้ไข คุณภาพของเศษส่วนแสงที่ได้รับระหว่างถ่านโค้กต่ำเนื่องจากมีโอเลฟินส์จำนวนมาก เป็นผลให้จำเป็นต้องมีการประมวลผลเพิ่มเติมของน้ำมัน (หรือสารตกค้าง) เพื่อให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์

เมื่อโค้กโค้กทาร์จะได้ประมาณร้อยละ 25 ของปริมาตรวัตถุดิบทั้งหมด และประมาณร้อยละ 35 ของผลิตภัณฑ์เบา

กระบวนการทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นทำให้ไม่สามารถรับเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ได้เอง แต่เป็นส่วนประกอบที่มีคุณภาพแตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่น ค่าออกเทนของน้ำมันเบนซินกลั่นตรงมีค่าประมาณ 65 น้ำมันเบนซินที่ผ่านการฟอร์แมตแล้วมีค่าตั้งแต่ 95 ถึง 100 และน้ำมันเบนซินที่ผลิตโดยถ่านโค้กมีค่าประมาณ 60 นอกจากนี้ส่วนประกอบเหล่านี้ยังแตกต่างกันในองค์ประกอบที่เป็นเศษส่วน ความเข้มข้นของกำมะถัน และคุณลักษณะอื่นๆ

เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ ส่วนประกอบที่ได้จะถูกผสมเพื่อให้มั่นใจว่ามีตัวบ่งชี้คุณภาพที่ได้มาตรฐาน การผสมนี้เรียกว่าการผสม การคำนวณสูตรดำเนินการตามความเหมาะสม แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ซึ่งใช้ในการวางแผนการผลิต

ข้อมูลเริ่มต้นสำหรับการสร้างแบบจำลองนี้คือ:

• การคาดการณ์ปริมาณวัตถุดิบตกค้าง
• ปริมาณส่วนประกอบที่ได้รับที่คาดการณ์ไว้
• แผนการจัดประเภทสำหรับการขายสินค้า
• ปริมาณอุปทานน้ำมันดิบตามแผน