Основните методи за рафиниране на нефт
Автомобилните горива, смазочните масла и специалните течности са продукти от рафинирането на нефт. Преди преработка маслото се почиства от механични примеси, дехидратира се и се обезсолява и след това се подлага на обработка чрез директна дестилация или деструктивни методи (вторични процеси с промяна на структурата на въглеводородите).
Схемата за разделяне на маслото на фракции чрез различни методи на обработка е показана на фиг. 1. Фигурата показва средните точки на кипене на получените продукти.
В петролните рафинерии маслото се преработва в непрекъснати инсталации, където процесите на атмосферна дестилация на петрол и вакуумна дестилация на мазут се извършват едновременно. Когато петролът се нагрява, най-леките въглеводороди са първите, които кипят и се изпаряват, които се избират и използват като втечнени газове и бензин. След това кипят по-тежки въглеводороди, от които се получават нафта, керосин и дизелово гориво. В края на правата дестилация най-тежките въглеводороди остават, образувайки мазут.
Ориз. 1. Схема за разделяне на маслото на фракции
Директната дестилация се извършва по следната схема (фиг. 2). В тръбна пещ маслото се нагрява до определена температура и постъпва в дестилационната колона, където преминава в парообразно състояние и се разделя на дестилационни плочи на отделни фракции.
Плочите са перфорирани плочи с дюзи и капачки. През тях леките въглеводороди в парообразно състояние преминават към горната част на колоната, докато по-тежките се кондензират и се спускат към плочите, разположени отдолу. По този начин въглеводородните пари влизат във всяка дестилационна плоча отдолу, а въглеводородите в течната фаза вече са отгоре, които могат да бъдат избрани в съответствие сс тяхната температура на кондензация чрез система от топлообменници. Така бензиновите фракции се вземат при температури от 30 до 200 ° C, керосина - от 150 до 300, дизеловите горива - от 200 до 300, мазута - над 350 ° C.
Ориз. Фиг. 2. Схема на инсталация за дестилация на нефт и мазут: 1 - тръбна пещ, 2 - дестилационна колона, 3 - дестилационни плочи, 4, b-топлообменници, 5 - вакуумна колона
Правата дестилация е първата част от по-дълбок процес на рафиниране на нефт. След селекцията на фракции, кипящи при температури до 300 ° C, останалите фракции на мазута се подлагат на вторична обработка във вакуумна колона, в резултат на което големите въглеводородни молекули се разделят на по-малки с производството на нефтени дестилати - слънчеви, шпинделни, машинни и цилиндрични. Машинните дестилати са в основата на производството на автомобилни масла.
За да се увеличи добивът на леки нефтопродукти (бензин, дизелово гориво) от нефт, фракциите на газьол и катран също се подлагат на процеси на вторична обработка, които се наричат крекинг. В превод от английски думата "cracking" означава разцепване, разцепване. Във връзка с процеса на рафиниране на нефт, крекингът е процес на разделяне на високомолекулни въглеводороди в нискомолекулни типове бензин. Процесите на крекинг позволяват да се получат до 75% от бензина от петрол. В нефтопреработвателната промишленост в момента се използва термичен и каталитичен крекинг.
Термичният крекинг е технологичен процес, който използва действието на висока температура (470-540 ° C) и налягане от 2,0-7,0 MPa за разделяне на молекулите на тежките въглеводороди от фракциите на мазута на по-леки, които са част от газ, бензин, керосин и др. Термичният крекинг от мазут прави възможноза получаване на до 40% от бензиновите фракции, обаче, бензините за термичен крекинг съдържат значително количество ненаситени въглеводороди, което влошава тяхната химическа стабилност.
По-напреднал процес, който позволява получаването на висококачествени петролни продукти, е каталитичен крекинг.
Каталитичният крекинг е процес на превръщане на фракции с висока температура на кипене (газьол, мазут) във високооктанови бензинови компоненти, протичащи при температура 450-500 ° C, налягане, близко до атмосферното, и в присъствието на катализатор, който ускорява разделянето на молекулите на суровината.
Разновидност на каталитичния крекинг е хидрокрекингът, който прави възможно разделянето на дори тежки молекули катран под налягане на водород и в присъствието на нови ефективни катализатори. Добивът на леки нефтопродукти от нефт чрез хидрокрекинг може да бъде увеличен до 90%.