Классификация основных технологических процессов переработки нефти и газа

состава с целью  придания дистиллятам определенных свойств или получения новых, отличных по химическому составу  нефтепродуктов.

На рис. 6 схематично показаны направления очистки, облагораживания и глубокой переработки дистиллятов АВТ, дающие представления о переработке этих дистиллятов в конечные продукты. Пунктирными линиями здесь указаны возможные варианты получаемых на АВТ дистиллятов и их переработки, зависящие от качества перерабатываемой нефти (малосернистая или сернистая, легкая или тяжелая, парафинистая или высокоароматизованная и т. д.).

 

Рис. 6 Направления  и процессы очистки, облагораживания  и глубокой переработки дистилятов АВТ Процессы СтБ  – стабилизация бензина, ДМк –  демеркаптанизация, ВтБ, ВтД – вторричная перегонка бензина и дизельного топлива, КР – каталитический реформинг, Ос – осушка, ЩО – щелочная очистка, ГО – гидроочистка, ГДА – гидродеароматизация, ДП – депарафинизация, КК – каталитический крекинг, ГК – гидрокрекинг, Окс – окисление, Кс – коксование; продукты УГ – углеводородный газ, ПЖ – парафин жидкий, ВСГ – водородосодержащий газ, Гз – легкий газойль, СжГ – сжиженный газ, - М – мазут, Б – ьензин,Гд – гудрон, ТС – 1, РТ – реактивные топлива, кКТ – компонент котельного топлива, КО – керосин осветленный, Бит – битум, ДТ – дизельное топливо.

 

Вторичная перегонка  бензина

Бензин, получаемый непосредственно из нефти на АВТ, имеет два существенных недостатка: он нестабилен, т. е. содержит много легких углеводородов до бутанов, и по своему химическому составу не отвечает требованиям к товарным бензинам (главным образом по октановому числу). Поэтому его подвергают стабилизации и разделяют на фракции, из которых в последующем получают требуемый компонент товарных бензинов.

Вторичная перегонка  дизельного топлива

В начале 70-х  годов интенсивно стала развиваться  технология адсорбционного выделения из дизельных топлив н-алканов С₁₂- C₁₈ (жидкий парафин), предназначенных для микробиологического синтеза белкового вещества, а также для производства высококачественных моющих средств. Такая технология рассчитана на фракцию 200-320 °С (или более узкую 220-305 °С), для получения которой дизельное топливо потребовалось подвергать вторичной перегонке

Установки вторичной  перегонки дизельного топлива построены в СНГ на всех нефтезаводах, где имеются установки адсорбционного выделения жидкого парафина методом “Парекс” (всего 12 заводов).

ОЧИСТКА ДИСТИЛЛЯТОВ

Очистка прямогонных нефтяных дистиллятов раствором щелочи (щелочная очистка) позволяет удалить из них кислые органические соединения (нафтеновые кислоты, фенолы), легкие сернистые соединения (сероводород, низшие меркаптаны), а также остатки серной кислоты, если перед этим дистиллят подвергался кислотной очистке. Очистка осуществляется смешением нефтепродукта с 15-20%-м водным раствором гидроксида натрия (едкого натра), за счет химического взаимодействия которого с указанными выше нежелательными примесями последние нейтрализуются.

Очистка нефтепродуктов серной кислотой (сернокислотная очистка) обычно используется для того, чтобы удалить из них определенное количество ароматических углеводородов и довести их содержание до норм, регламентированных стандартами на товарный нефтепродукт. К таким нефтепродуктам, в которых ограничивается содержание ароматических углеводородов, относятся осветительные керосины, бензины-растворители и жидкий парафин.

Демеркаптанизация

Меркаптаны  относятся к наиболее коррозионно-активным сероорганическим соединениям, обладают очень сильным и неприятным запахом и токсичны. Поэтому во всех светлых нефтепродуктах, где они могут содержаться, устанавливается строго ограниченная норма на их содержание в дизельном топливе - 0,01% (мае.).

Учитывая это, большинство  светлых дистиллятов подвергают очистке от меркаптанов (демеркаптанизации). Сущность такой направленной очистки  состоит в переводе их в дисульфиды с последующим полным или частичным  удалением последних.

Осушка

Вода в нефтепродукты на АВТ установке попадает из двух источников: за счет контакта их с водяным паром, подаваемым в ректификационные колонны и стриппинги, или через неплотности пароподогревателей (ребойлеров), а также при промывке их после щелочной и кислотной очистки. Вода при этом частично находится в растворенном состоянии, а основное ее количество - в виде мелких капель в эмульсии. Задачей осушки жидких нефтепродуктов, полученных на АВТ, является удаление именно взвешенной в нем (эмульгированной) воды, поскольку растворенная вода методами отстоя не может быть удалена.

Осушку нефтепродуктов от влаги осуществляют методами естественного или интенсифицированного отстоя. В первом случае отстой производится в резервуарах готовой продукции, куда поступает соответствующий дистиллят с АВТ. Большая вместимость этих резервуаров (1000-5000 м³) и длительное время нахождения нефтепродукта в них до отгрузки (10-50 ч) позволяют каплям эмульгированной воды осесть на дно резервуара, откуда она периодически дренируется в системы очистки сточных вод.

При интенсифицированном  отстое используют специальные аппараты - электроразделители, в которых, так же как и в электродегидраторах ЭЛОУ, имеются высоко

вольтные электроды, между которыми проходит обводненный  нефтепродукт. В поле высокого напряжения происходит интенсивная коалесценция капель воды и их быстрое оседание на дно аппарата. Осушка при этом достаточно глубокая - содержание остаточной влаги составляет 0,05-0,10% (мае.), т. е. близко к растворимости. Это позволяет практически исключить попадание воды в товарные резервуары и предохранить их от коррозии. Пропускная способность таких электроразделителей - до 5 объемов нефтепродукта на 1 объем активной зоны аппарата в час.

Гидроочистка

Наиболее универсальным, эффективным и экологически предпочтительным процессом очистки нефтепродуктов от вредных примесей является гидроочистка - процесс селективного гидро- генолиза гетероорганических соединений серы, азота, кислорода и металлов.

Гидроочистке может  подвергаться любой дистиллят, выделяемый из нефти

ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И КРЕКИНГ

Под облагораживанием химического состава дистиллятов  АВТ далее понимается такое его  изменение (физическими или химическими процессами), при котором дистиллят улучшает один или несколько показателей своих потребительских свойств. Под крекингом понимаются процессы глубокого изменения химического состава дистиллята термическими или термокаталитическими процессами, в результате которых образуются новые по химическому составу, более ценные для потребительского рынка нефтепродукты. К первой группе процессов относятся депарафинизация, ароматизация и гидродеароматизация, ко второй - каталитический крекинг, гидрокрекинг и термодеструктивные процессы (висбрекинг, коксование).

Депарафинизация - это процесс удаления из дистиллята н- алканов с целью понижения температуры его застывания и одновременного получения концентрата н-алканов (парафина). Используют этот процесс для депарафинизации фракций дизельного топлива и масляных дистиллятов.

Ароматизация

Процесс ароматизации (каталитического риформинга) используется для облагораживания химического состава бензина с целью повышения его октанового числа и для получения высококонцентрированных ароматических углеводородов Cg-Cg из бензинов прямой перегонки нефти.

В основе процесса каталитического риформинга лежат  реакции дегидрирования нафтеновых углеводородов и дегидроциклизации алканов нормального строения, открытые Н.Д. Зелинским с сотр. более 80 лет назад. В результате этих реакций указанные группы углеводородов превращаются в ароматические

Гидродеароматизация

Гидродеароматизация как процесс облагораживания  используется только для дистиллята реактивного топлива. Сущность его состоит в гидрировании (насыщении водородом) ароматических углеводородов с целью снижения нагарообразования реактивного топлива и повышения его энергетических показателей. Обычно насыщается часть ароматических углеводородов. Например, при получении топлива РТ их количество снижается от 20-22 до 15-16% и соответственно увеличивается количество нафтенов.

Крекинг

В том случае, если нефть не перерабатывают по масляному  варианту, тяжелые дистилляты, получаемые на АВТ, подвергают глубокой термокаталитической переработке, при которой природные углеводороды и другие соединения нефти разрушаются, в результате получают вторичные нефтепродукты совершенно нового химического состава.

Из большого числа технологических процессов  наиболее распространены - каталитический крекинг, гидрокрекинг и термодеструктивные процессы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Увеличение  объема производства нефтепродуктов, расширение их ассортимента и улучшение качества—основные задачи, поставленные перед нефтеперерабатывающей промышленностью в настоящее время. Решение этих задач в условиях, когда непрерывно возрастает доля переработки сернистых и высокосернистых, а за последние годы и высокопарафинистых нефтей, потребовало изменения технологии переработки нефти. Большое значение приобрели вторичные и, особенно, каталитические процессы. Производство топлив, отвечающих современным требованиям, невозможно без применения таких процессов, как каталитический крекинг, каталитический риформинг, гидроочистка, алкилирование и изомеризация, а в некоторых случаях—гидрокрекинг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.
2. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей. – М.: Химия, КолосС, 2004. – 456 с. (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
3. Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. 2-е изд. – М.: Химия, 2001. – 568 с.: ил.
4. Тараканов Г.В., Мановян А.К. Основы технологии переработки природного газа и конденсата: учеб. пособие — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2000. — 231с.
5. Тараканов Г.В. Основы технологии переработки природного газа и конденсата: учеб. пособие / Тараканов Г.В., Мановян А.К.: под. ред. Г.В. Тараканова - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2010. — 192 с.