Переробка нафти
У природі нафта знаходиться у вигляді покладів, які утворилися в результаті руху нафти і газу по пористим пластам породи. Великі обсяги покладів називаються нафтовими родовищами.
У більшості випадків нафтові поклади покладені на глибині від 900 до 2 300 метрів.
Світові розвідані запаси нафти оцінюються в 90-95 млрд. тон, прогнозовані ресурси становлять 250-270 млрд. тон.
Розподіл нафтових родовищ по планеті нерівномірне. Найбільші з них зосереджені в:
- Саудівській Аравії; Кувейті; Іраку; Венесуелі; Алжирі; Ірані; Лівії; США.
У РФ найбільш великими і відомими родовищами є:
- Самотлорське; Усть-Баликське; Сургутське в Західному Сибіру; Ромашкінське; Арланське; Туймазінське в Волго-Уральському нафтогазоносному районі; Усінське в Республіці Комі.
На Західно-Сибірський регіон припадає 71% видобутку нафти, на Волго-Уральський регіон – 23%.
На території РФ діють п’ять основних магістральних нафтопроводів:
- Волго-Уральський; Західно-Сибірський; Північно-Кавказький; Тимано-Печерський; Далекосхідний;
Всі вони мають загальну протяжність 70 тис. км і пропускною здатністю до 80 млн. тон нафти на рік.
Сучасна техніка і технології видобутку дозволяють витягати лише ~ 50% нафти в нафтових пластах нафти. Збільшення нафтовіддачі пластів до 80-90% може бути досягнуто завдяки:
- Тепловому впливу на пласти (закачування в свердловину гарячої води, прогрів пласта, спалюванням нафти); Введенню в свердловину ПАР; Гідравлічному розриву пласта та іншими методами, які інтенсифікують вилучення нафти з надр.
У нафті розрізняють:
- Вуглеводневу частину; Невуглеводневу частину; Мінеральні домішки.
Класифікація нафти
Класифікацію нафти проводять за кількома ознаками.
За складом нафту поділяються залежно від того, вуглеводні якого класу переважають.
Вони діляться на:
- Парафінові; Парафіно-нафтенові; Нафтенові; Парафіно-нафтено-ароматичні; Нафтено-ароматичні; Ароматичні.
Найбільш поширені нафти мають змішану основу. В них не можна виділити певний клас вуглеводнів.
У відповідності з технологічною класифікацією нафти поділяються на групи:
- По виходу фракцій, википають до 350°С; По потенційному змісту масел; За вмістом парафіну та ін.
Нафта, яку видобувають із надр, піддається переробці з метою отримання різноманітних нафтопродуктів, які використовують як у якості цільових продуктів, так і в якості сировини для подальшої переробки.
Нафтопродукти, використовувані як паливо і мастильних матеріалів, повинні відповідати певним вимогам. Основними експлуатаційними характеристиками нафтових мастил є:
- В’язкість; В’язкісно-температурні властивості; Маслянистість; Рухливість при низьких температурах; Хімічна стабільність; Захисні властивості.
До аналогічних характеристик палив для двигунів внутрішнього згоряння відносяться:
- Детонаційна стійкість; Фракційний склад; Хімічна стабільність.
У загальному випадку переробка нафти на нафтопродукти включає її підготовку і процеси первинної та вторинної переробки. Підготовка та первинна переробка нафти спирається на фізико-хімічні способи розділення її на компоненти.
Вторинна переробка проводиться з метою отримання нових сполук, які не входять до складу нафти.
В основі вторинної переробки лежать хімічні перетворення.
Витягнута з свердловин сира нафта містить:
- 50-100 м3/т попутних газів; 200-300 кг/т пластової води; 10-15 кг/т розчинених у воді мінеральних солей.
Ці компоненти негативно позначаються на транспортуванні, зберіганні і подальшій переробці нафти. Тому підготовка нафти до переробки обов’язково включає наступні операції:
- Видалення попутних (розчинених у нафті) газів або стабілізація нафти; Знесолення нафти; Зневоднення (дегідратація) нафти.
Первинна перегонка нафти (пряма гонка) – це процес переробки нафти, який заснований на поділі суміші складових її вуглеводнів методом фракційної розгонки (ректифікації) на окремі дистиляти (фракції) з певними інтервалами температур кипіння.
Крекінг нафтопродуктів може бути термічним і каталітичним.
Термічний крекінг проводиться при температурах від 420 до 550°С і тиску до 5 МПа. При температурі крекінгу в першу чергу деструкції піддаються алкани і нафтени, переважно з високою молекулярною масою. Термічний крекінг використовується для отримання:
- Α-олефінів для виробництва миючих речовин; Котельного палива з гудрону; Сировини для виробництва технічного вуглецю (сажі).
Каталітичний крекінг застосовують при отриманні світлих нафтопродуктів, зокрема бензину. Каталітичні процеси нафтопереробки є найбільш економічними. Вони дозволяють вести процеси в більш м’яких умовах, з меншими енерговитратами, в заданому напрямку з метою отримання продуктів певного складу.
При крекінгу нафтової сировини протікає кілька типів реакцій перетворення вуглеводнів:
- Термічна деструкція алканів; Перетворення нафтенів; Перетворення алкенів; Синтез і перетворення ароматичних вуглеводнів.
Вторинний процес переробки нафтопродуктів, що проводиться з метою отримання індивідуальних ароматичних вуглеводнів, водню або бензину з підвищеним вмістом ароматичних вуглеводнів, називається риформінгом. Процес риформінгу проводиться у присутності каталізаторів (каталітичний риформінг).
У відповідності з природою каталізатора розрізняють такі різновиди процесу риформінгу:
- Платформінг (каталізатор – платина); Реніформінг (каталізатор – реній); Риформінг на молібденовому каталізаторі.
Внаслідок низької активності молібденові каталізатори в даний час в промисловості не використовуються.
Високою активністю і селективністю володіють поліметалічні каталізатори, які містять платину, кадмій і реній.
Залежно від мети процесу існує два різновиди каталітичного риформінгу:
- Ароматизація – отримання ароматичних індивідуальних вуглеводнів; Облагороджування бензину – отримання бензину з високим вмістом ароматичних вуглеводнів і високим октановим Числом.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)