Дестилация на масло. Фракционна дестилация

Маслото е минерал, който има консистенция на мазна течност. Този горим материал е предимно черен, но зависи от района на неговото производство. Като се има предвид маслото от химическа гледна точка, може да се каже, че това вещество е сложна смес от въглеводороди, която също съдържа такива примеси на съединения като сяра, азот и др. Маслото се използваше за различни цели, но едва през последния век започва да се използва пряка дестилация на петрол, която става основна суровина за производството на горива и различни органични съединения.

Маслена композиция

За първи път Карл Шорлеммер, който е известен немски химик, започва да изучава петрола през 19 век. В хода на проучванията си той открива най-простите въглеводороди бутан (C4H10), хексан (C6H14) и пентан (C5H12). След известно време руски учен, В. В. Марковников, в процеса на изследване, откри в маслото достатъчно количество циклични наситени въглеводороди - циклопентан (C5H10) и циклохексан (C6H12).

Днес е установено, че съответно петролът и петролните продукти са съставени от повече от хиляда различни вещества, но някои от тях са представени в малки количества. Заслужава да се отбележи, че това вещество съдържа алициклични, наситени, ненаситени и ароматни въглеводороди с разнообразна структура. Съставът на маслото може също да включва съединения на азот, сяра и кислородсъдържащи съединения (феноли и киселини).

Дестилация на нефт

В момента технологията рафиниране на нефт включва такива процеси: единична дестилация на масло и ратификация на смеси. Често се прилагат общи имена.

В процеса на разделяне на маслото чрез дестилация и ратификация се получават фракции и дестилати. Варят при определени температури и са доста сложни смеси. В същото време отделни фракции на маслото в някои случаи се състоят от малко количество компоненти, които се различават значително по точките на кипене. Поради тази причина смесите могат да се класифицират като дискретни, непрекъснати и дискретни.

Петролни продукти

Рафинираните продукти включват парафин, вазелин, церезин, различни масла и други вещества с изразени водоотблъскващи свойства. Поради тази функция те се използват за производството на почистващи препарати и кремове.

Така наречената първична дестилация на нефта се дължи на естественото налягане на подземните води, които се намират под нефтения резервоар. Под налягане маслото ще бъде издигнато на повърхността от дълбините. Можете да ускорите процедурата с използването на помпи. Тази процедура позволява да се екстрахират около 25-30% масло. За вторичното производство водата се изпомпва основно в нефтения резервоар или се инжектира въглероден диоксид. В резултат на тези действия около 35% от веществото може да бъде изтласкано на повърхността.

В процеса на първична дестилация на суров нефт и вторична термична обработка се отделят продукти за дестилация на масло, които съдържат сероводород. До голяма степен това зависи от условията на предварително разделяне на нефта, както и от експлоатираните находища. Съдържанието в състава на масления сероводород е важен показател, който определя много фактори.

Методи за рафиниране на нефт. Фракционна дестилация

Основният метод за преработка е фракционна дестилация на масло. Тази процедура включва разделяне на веществата на фракции, които се различават по състав. Дестилацията се основава на разликите в точките на кипене на компонентите на маслото.

Фракцията е химическа част на вещество със същите физични и химични свойства, което се освобождава по време на процеса на дестилация.

Директната дестилация е физически метод за рафиниране на петрол, като се използва вакуумна система.

Принципът на работа на атмосферния вакуум

Маслото се загрява при температура 350 ° С в специална тръбна пещ. В резултат на тази процедура се образува смес от течен остатък и пари на веществото, която влиза в дестилационната колона с топлообменници.

Освен това се наблюдава схемата на дестилация на маслото, която осигурява отделянето на маслени пари в фракции в дестилационната колона, които представляват различни нефтени продукти. В същото време тяхната точка на кипене има разлики от няколко градуса.

Тежките фракции на веществото влизат в устройството в течна фаза. Те се отделят от парата в долната му част и се отделят от него като гориво.

Следните методи се използват за дестилация на масло за производство на гориво, в зависимост от химичния състав на маслото. В първия случай авиационните бензини се вземат в интервала на кипене от 40 до 150 ° C, а също и керосин за производството на реактивно гориво - от 150 до 300 ° C. Във втория случай автомобилните бензини се произвеждат при температура на кипене от 40 до 200 ° С, а дизеловите горива - от 200 до 350 ° С.

Мазут, който остава след дестилацията на горивните фракции, се използва за образуване на крекинг бензини и масла. Въглеводороди с температура на кипене под 40 ° С се използват като суровини за производството на някои синтетични продукти, добавки към някои бензини, а също и като гориво за автомобили.

По този начин, вакуумната дестилация на масло позволява производството на такива дестилати: бензин, керосин, дизел, лигроин и газьол. Средният добив на бензинови фракции зависи от характеристиките на извлеченото вещество и варира от 15 до 20%. Делът на останалото гориво е до 30%. Нафта има по-голяма плътност от бензина и се използва за създаване на високооктанов бензин, както и за дизелово гориво за автомобили. Газовото масло е междинен продукт между смазочни масла и керосин. Образува се чрез директна дестилация на масло, след което се използва като суровина за каталитичен крекинг и гориво за дизелови двигатели.

Продуктите, получени от директна дестилация, са силно химически стабилни поради липсата на ненаситени въглеводороди в техния състав.

крекинг

За увеличаване на добива на бензинови фракции е възможно използването на процеси на крекинг за рафиниране на нефт. Крекингът е процес на дестилация на петрол и петролни продукти, който се основава на разделянето на молекули на сложни въглеводороди при високи налягания и температури. През 1875 г. първоначално е предложено крекинг от А.А. Лято, руски учени, след което е разработена през 1891 г. от VG Shukhov. Въпреки това в Съединените щати е построено първото промишлено предприятие, което осигурява директна дестилация.

Крекингът се разделя на следните типове: термичен, каталитичен, хидрокрекинг и каталитичен риформинг. Термичният крекинг се използва за образуване на бензин, керосин и дизелово гориво. Например при температури до 500 ° С и налягане от 5 МРа въглеводородният цетан в състава на дизеловото гориво и керосина се разлага на вещества, които са част от бензин.

Термичен крекинг

Бензинът, получен чрез термичен крекинг, има ниско октаново число и високо съдържание на ненаситени въглеводороди. От това можем да заключим, че бензинът има слаба химическа стабилност. Следователно, той ще се използва само като компонент за образуването на търговски бензин.

Към днешна дата не се изграждат агрегати за термичен крекинг. Това се дължи на факта, че с тяхната помощ се получават продукти от дестилацията на петрол, които се получават в условия на съхранение. В тях се образуват смоли, поради което в веществото се въвеждат специални добавки, за да се намали степента на пречистване.

Каталитичен крекинг

Каталитичният крекинг е процес на дестилация на петрол за производство на бензин, който се основава на разграждането на въглеводороди и промени в тяхната структура, което се дължи на катализатора и високите температури. За първи път през 1919 г. в Русия на фабриката е извършен каталитичен крекинг.

При каталитичен крекинг като суровини се използват фракции от дизел и газьол, които се образуват при директна дестилация на петрол. Те се загряват до температура от около 500 ° С под налягане 0.15 МРа, като се използва катализатор от двуалуминиев двуокис. Тя ви позволява да ускорите процеса на разделяне на молекулите на суровините и да превърнете продуктите на разлагане в ароматни въглеводороди. Директната дестилация позволява на бензина да има повече октаново число вместо термичен крекинг. Продуктите от каталитичен крекинг са задължителни компоненти на горивата клас А-72 и А-76.

хидрокрекинг

Хидрокрекингът е рафинираща процедура, която се прилага за нефта и петролните продукти. Състои се от напукване и хидрогениране на суровините. Извършва се при температура от около 400 ° С и налягане на водорода до 20 МРа. Използват се специални катализатори от молибден. В този случай октановото число на бензиновите фракции ще бъде още по-голямо. Този процес също така е в състояние да увеличи добива на леки петролни продукти, като реактивни и дизелови горива, бензин.

Каталитичен реформинг

Суровините за каталитичен риформинг са бензинови фракции, получени при температура не по-висока от 180 ° С в процеса на първична дестилация на масло. Тази процедура се извършва при условия на водосъдържащ газ. Температурата е около 500 ° С, а налягането е 4 МРа. Също така се използва платинен или молибден катализатор.

Хидроформирането се нарича реформинг с помощта на молибден катализатор, а платформирането е процедура, използваща платинов катализатор. По-опростен и по-безопасен метод е платформингът, така че се използва много по-често. За получаване на високооктанов компонент на моторния бензин се използва каталитичен риформинг.

Получаване на смазочни масла

През 1876 г., V.I. Рогозин построил първия завод в света за производство на мазут и масла близо до Нижни Новгород. Като се има предвид производствения метод, маслата могат да бъдат разделени от остатъчни и дестилатни масла. В първия случай мазутът се нагрява до температура около 400 ° С във вакуумна колона. Само 50% от дестилационните масла напускат мазута, а останалата част се състои от катран.

Остатъчните масла са рафинирани катрани. За тяхното образуване полу-катранът или мазут се допълват с втечнен пропан при ниски температури около 50 ° С. Директната дестилация позволява трансмисионни и въздушни масла. Смазочните материали, които ще бъдат получени от мазут, съдържат въглеводороди. Освен тях, има и серни съединения, нафтенови киселини, както и катран-асфалтови вещества, така че трябва да ги почистите.

Нефтена преработваща промишленост на Русия

Нефтепреработвателната промишленост е индустрия Руската петролна индустрия. Понастоящем в страната работят повече от тридесет големи нефтопреработвателни предприятия. Те произвеждат големи количества моторни бензини, дизелово гориво и мазут. Преобладаващият брой предприятия започват своето съществуване през последните две десетилетия. Някои от тях обаче заемат водеща позиция на пазара.

В повечето случаи те използват фракционна дестилация на масло, което е най-подходящо в съвременните условия. Предприятията произвеждат висококачествени продукти, които са търсени не само на вътрешния, но и на световния пазар.