🗊Презентация Химия нефти и газа. Переработка нефти

Химия нефти и газа

   

Плучаемую с промыслов нефть подвергают доочистке на нефтеперерабатывающих заводах. Плучаемую с промыслов нефть подвергают доочистке на нефтеперерабатывающих заводах. Необходимость такой подготовки нефти к переработке диктуется следующими обстоятельствами: 1) наличие воды в нефти приводит к резкому снижению производительности установок; 2) к повышенному расходу энергии для ее испарения и конденсации; 3) ухудшается четкость ректификации; 4) наличие солей и механических примесей вызывает эрозию и засорение труб печей и теплообменников; 5) понижает коэффициент теплопередачи; 6) повышает зольность мазутов и гудронов. 7) наличие в нефти растворенных солей вызывает коррозию аппаратуры и оборудования

Наличие воды в нефти приводит к образованию устойчивых эмульсий. Такая эмульсия даже при длительном хранении в резервуаре не разделяется на нефть и воду. Наличие воды в нефти приводит к образованию устойчивых эмульсий. Такая эмульсия даже при длительном хранении в резервуаре не разделяется на нефть и воду. Поэтому нефтяная эмульсия предварительно подвергается специальной обработке, называемой деэмульсацией нефти. Для деэмульсации нефти широко применяется добавка к эмульсии специальных веществ – деэмульгаторов в сочетании с подогревом.

Более качественным способом разрушения эмульсий является электрический способ, основанный на воздействии электрического поля. Обессоливание и обезвоживание нефти под действием электрического поля осуществляется на специальных электрообессоливающих установках (ЭЛОУ) в аппаратах, называемых электродегидраторами. Более качественным способом разрушения эмульсий является электрический способ, основанный на воздействии электрического поля. Обессоливание и обезвоживание нефти под действием электрического поля осуществляется на специальных электрообессоливающих установках (ЭЛОУ) в аппаратах, называемых электродегидраторами.

2. Первичная перегонка нефти 2. Первичная перегонка нефти Первичная перегонка нефти – первый технологический процесс переработки нефти. Установки первичной переработки имеются на каждом нефтеперерабатывающем заводе. Прямая перегонка основана на разнице в температурах кипения групп углеводородов, близких между собой по физическим свойствам.

В настоящее время прямая перегонка нефти осуществляется в виде непрерывного процесса в так называемых атмосферно-вакуумных трубчатых установках , основными аппаратами которых являются трубчатая печь и ректификационная колонна. В настоящее время прямая перегонка нефти осуществляется в виде непрерывного процесса в так называемых атмосферно-вакуумных трубчатых установках , основными аппаратами которых являются трубчатая печь и ректификационная колонна.

Нефть, нагретая до 350 0С в трубчатой печи, поступает в среднюю часть нижней секции ректификационной колонны, работающей под атмосферным давлением. При этом её бензиновая, керосиновая и другие фракции, кипящие в интервале температур от 40 до 300 0С, оказываются перегретыми по отношению к нефти, имеющей температуру 350 0С, и поэтому сразу превращаются в пар. В ректификационной колонне пары низкокипящих фракций устремляются вверх, а высококипящий мазут стекает вниз. Нефть, нагретая до 350 0С в трубчатой печи, поступает в среднюю часть нижней секции ректификационной колонны, работающей под атмосферным давлением. При этом её бензиновая, керосиновая и другие фракции, кипящие в интервале температур от 40 до 300 0С, оказываются перегретыми по отношению к нефти, имеющей температуру 350 0С, и поэтому сразу превращаются в пар. В ректификационной колонне пары низкокипящих фракций устремляются вверх, а высококипящий мазут стекает вниз.

Для интенсификации этого расслаивания внутри колонны устанавливаются специальные разделительные полки, называемые тарелками. Тарелки представляют собой перфорированные стальные листы с отверстиями для жидкости и пара. В некоторых конструкциях отверстия с выступами для выхода пара прикрыты колпачками, а для жидкости предусмотрены сливные трубки. Для интенсификации этого расслаивания внутри колонны устанавливаются специальные разделительные полки, называемые тарелками. Тарелки представляют собой перфорированные стальные листы с отверстиями для жидкости и пара. В некоторых конструкциях отверстия с выступами для выхода пара прикрыты колпачками, а для жидкости предусмотрены сливные трубки.

Обычно в ректификационной колонне, имеющей высоту 35-45 м, устанавливается до 40 тарелок. Достигаемая при этом степень разделения позволяет конденсировать и отбирать фракции по высоте колонны в строго определённом интервале температур: Обычно в ректификационной колонне, имеющей высоту 35-45 м, устанавливается до 40 тарелок. Достигаемая при этом степень разделения позволяет конденсировать и отбирать фракции по высоте колонны в строго определённом интервале температур: 1) при температуре 300-350 0С конденсируется и отбирается соляровое масло, 2) при температуре 200-300 0С - керосиновая фракция, 3) при температуре 160-200 0С - лигроиновая фракция. Не сконденсировавшиеся пары бензиновой фракции с температурой 180 0С выводятся через верхнюю часть колонны, где охлаждаются и конденсируются в специальном теплообменнике. Часть охлаждённой бензиновой фракции возвращается на орошение верхней тарелки колонны.

Это позволяет получить более чистый и более качественный бензин с октановым числом от 50 до 78. Это позволяет получить более чистый и более качественный бензин с октановым числом от 50 до 78. При более тщательной разгонке бензиновая фракция может быть разделена: 1) на газолин (петролейный эфир) - 40-70 0С, 2) бензин - 70-120 0С, 3) лигроин - 120-180 0С.

В результате фракционной разгонки нефти из неё удаётся выделить 5-25 % бензина и до 20 % керосина. Малый выход этих продуктов и постоянно возрастающая в них потребность послужили причиной широкого применения химических, так называемых деструктивных методов переработки нефти (крекинга, пиролиза, риформинга), позволяющих расщеплением больших молекул получить из нефтяных фракций дополнительные количества светлых нефтепродуктов с улучшенными свойствами. В результате фракционной разгонки нефти из неё удаётся выделить 5-25 % бензина и до 20 % керосина. Малый выход этих продуктов и постоянно возрастающая в них потребность послужили причиной широкого применения химических, так называемых деструктивных методов переработки нефти (крекинга, пиролиза, риформинга), позволяющих расщеплением больших молекул получить из нефтяных фракций дополнительные количества светлых нефтепродуктов с улучшенными свойствами.

3. Термический крекинг 3. Термический крекинг Простейшим промышленным методом расщепления тяжёлых углеводородов нефти в лёгкие является термический крекинг - расщепление больших молекул этих углеводородов под действием тепла и образование меньших молекул более лёгких углеводородов.

Термический крекинг подразделяется на: Термический крекинг подразделяется на: 1) жидкофазный (переработка тяжёлых фракций и остатков от переработки нефти, а также лёгких фракций - лигроина, керосина, газойля при 460-560 0С и давлении 2-7 МПа); 2) парофазный (переработка гудрона, битума и крекинг-остатков при 550-600 0С и нормальном давлении).

Бензины термического крекинга обладают более высокой детонационной стойкостью, чем некоторые бензины прямой гонки, благодаря наличию в них ароматических и разветвлённых углеводородов. Октановое число таких бензинов около 70. Бензины термического крекинга обладают более высокой детонационной стойкостью, чем некоторые бензины прямой гонки, благодаря наличию в них ароматических и разветвлённых углеводородов. Октановое число таких бензинов около 70.

Газы термического крекинга - смесь предельных и непредельных углеводородов: этана, этилена, пропана, пропилена, бутанов, бутиленов, пентанов и др. - служат сырьём для химических синтезов. Крекинг-остаток используется главным образом как котельное топливо. Газы термического крекинга - смесь предельных и непредельных углеводородов: этана, этилена, пропана, пропилена, бутанов, бутиленов, пентанов и др. - служат сырьём для химических синтезов. Крекинг-остаток используется главным образом как котельное топливо.

В случае, если целевым продуктом термических процессов должен быть не бензин, а газы и жидкие ароматические углеводороды, используется пиролиз. В случае, если целевым продуктом термических процессов должен быть не бензин, а газы и жидкие ароматические углеводороды, используется пиролиз.

В отличие от термического крекинга при пиролизе расщепление углеводородов происходит в паровой фазе при атмосферном давлении и повышенной до 670-720 0С температуре. В результате глубокого распада и вторичных реакций синтеза из керосина или легкого газойля получают до 50 % газа, ароматические углеводороды и смолу. Газы пиролиза отличаются от газов крекинга повышенным содержанием этилена, пропилена, бутадиена. В отличие от термического крекинга при пиролизе расщепление углеводородов происходит в паровой фазе при атмосферном давлении и повышенной до 670-720 0С температуре. В результате глубокого распада и вторичных реакций синтеза из керосина или легкого газойля получают до 50 % газа, ароматические углеводороды и смолу. Газы пиролиза отличаются от газов крекинга повышенным содержанием этилена, пропилена, бутадиена.

4. Коксование 4. Коксование Коксование - процесс глубокого разложения нефтяных остатков без доступа воздуха при атмосферном давлении и температуре 450-500 0С. Коксованием мазута, битума, гудрона, смолы, крекинг остатков и других отходов удаётся максимально увеличить выход светлых нефтепродуктов.

5. Каталитические процессы 5. Каталитические процессы Всё большее распространение получает каталитический крекинг. Каталитический крекинг нефтепродуктов (соляровых и керосиновых фракций) проводят в присутствии катализаторов с получением повышенного выхода бензина высокого качества. Катализатор снижает энергию активации реакций крекинга, вследствие чего скорость каталитического крекинга выше термического и условия крекинга более мягкие (температура 450 - 520 0С, давление 0,1-0,2 МПа).

Спасибо за Ваше внимание!