Сторінка
1

Способи переробки нафти

Не дуже давно нафта тільки спалювалася в топках. Після винаходу гасової лампи (1855 р.) з деякої частини нафти стали одержувати гас. Наприкінці минулого сторіччя бензин і газ, що отримували при виробленні гасу, вважалися шкідливими продуктами, що викликали вибухи і пожежі, а олії спалювалися разом з мазутом.

Сьогодні вся нафта, що добувається, піддається переробці для одержання багатьох різноманітних продуктів. При переробці нафти мають місце наступні основні процеси: а) перегін; б) термічний крекінг; в) каталітичний крекінг; г) піроліз; д) коксування; е) деструктивна гідрогенізація. Більшість названих процесів протікає в присутності різних каталізаторів.

Підготовка нафти до переробки. Видобуток нафти супроводжується вилученням із природних підземних резервуарів значних кількостей газу, води, механічних домішок і солей. При надходженні на поверхню газ, розчинений у нафті, відокремлюють від неї за допомогою системи сепарації. Найбільш легкі компоненти вуглеводних газів відокремлюють від нафти в нафтових трапах, колонках і мірниках. Найважчі вуглеводні гази відокремлюють від нафти в газових сепараторах. У трапі також відбувається очищення газу від нафтового пилу. Відділення газу від нафти і пилу в трапі відбувається за рахунок зміни тиску і швидкості нафтового потоку, що рухається. Для поліпшення процесу сепарації суміш, що надходить у трап, розприскують, для чого в трапах установлюють ґрати, відбійники, тарілки й ін. пристосування. Для поділу продуктів фонтанування високого тиску (вище 20 атм.) застосовують східчасту сепарацію, при якій досягається грубе фракціонування газу і використовується пластовий тиск для транспорту газу. Відділена від газу нафта спрямовується в промислові резервуари, а звідти на нафтопереробні заводи.

При відділенні газу від нафти в трапах і інших пристроях відокремлюється й основна маса води і механічних домішок. Відділення домішок і води відбувається також при відстоюванні і збереженні нафти в промислових резервуарах.

Однак при подачі нафти на переробку в ній ще залишається деяка кількість води і механічних домішок, що також попадають у нафту при збереженні і транспортуванні. Наявність домішок у нафті погіршує показники процесу її переробки, приводить до зниження продуктивності, підвищення енергоємності процесу, засмічення і корозії апаратури і трубопроводів. Тому зневоднювання нафти і видалення з водою механічних домішок є обов'язковими стадіями переробки нафти.

Рис. 3.1 Основні продукти, які отримують з нафти та газу

Іноді вдається звільнитися від води невеликим підігрівом і відстоюванням нафти в резервуарах, але в більшості випадків бурові води із солями й іншими забрудненнями утворюють з нафтою стійкі емульсії, зруйнувати і відокремити які важко. Для руйнування стійких емульсій, застосовують центрифугування, добавки електролітів, колоїдних деемульгаторів та ін.

Нафту, яку переробляють шляхом перегону поділяють на фракції, які після відповідного очищення можуть бути використані як товарний продукт чи як сировина для подальшої більш глибокої переробки.

Перегоном нафти називають процес її термічного поділу на частини (фракції) без помітного розкладання вуглеводнів, що входять до складу нафти. Перегін оснований на властивості вуглеводнів що входять до складу нафти, виділяти пару визначеної пружності при даній температурі. При підвищенні температури нафти, що переганяється, пружність пари над нею зростає і коли вона досягає чи перевершує тиск навколишнього середовища (атмосфери) починається рух частинок пари в простір з меншим тиском.

Пару, яка виходить з нагрівального апарата, охолоджують і вона конденсується, створюючи розрідження і сприяючи відділенню наступних більш висококиплячих частин суміші, що переганяється.

Таким чином, при перегоні нафти виникає безупинне переміщення пари із простору, що нагрівається, в охолоджуване середовище, і це продовжується до повного перегону рідини.

Найчастіше нафту переганяють на наступні фракції: бензинову, що википає до 170-200 °C; гасову, що википає при 175-270 °C; газойлеву, що википає при 270-350 °С і залишок-мазут.

При перегоні нафти одержують також газ прямої гонки, що представляє собою важку частину попутних газів, що залишилися розчиненими в нафті. Як правило, вихід газу прямого перегонку невеликий.

Сьогодні застосовують високопродуктивні безперервнодіючі трубчасті перегінні установки , що відрізняються конструкцією печей, у яких відбуваються нагрівання нафти, чи конструкцією інших апаратів, що входять до складу установки.

У більшості випадків трубчаста безперервно діюча установка складається з трубчастої печі, насоса, що качає нафту через трубчасту піч під тиском 10 і більше атм. колони фракціонування, куди надходить перегріта нафта і де вона розділяється на необхідні фракції, що відбираються з колони на різній висоті, конденсатора, водовідбирача і пароперегрівача, що служить для перегріву пари.

Бензин з газами прямого перегонку відбирається у верхній частині колони і спрямовується на охолодження і конденсацію. Після відділення від нього води у відстійнику бензин збирають у проміжному резервуарі звідки насосом перекачують у сховище. Газ, що залишається після конденсації бензину, направляють у газгольдери.

Інші фракції також збирають по висоті колони і направляють у резервуари. Залишок, що невипарувався, (мазут) із дна колони спрямовується в приймач.