Что делают из нефти? Основные нефтепродукты Что производится из нефти.

Продукты, получаемые из нефти, их применение

Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение. Вначале от нее отделяют растворенные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих углеводородов нефть нагревают. Первыми переходят в газообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом можно собрать отдельные смеси (фракции) нефти. Чаще всего при такой перегонке получают три основные фракции, которые затем подвергаются дальнейшему разделению. Основные фракции нефти следующие:

1. Фракция, собираемая от 400 до 2000 С, - газолиновая фракция бензинов

содержит углеводороды от С5Н12 до С11Н24. При дальнейшей перегонке выделенной фракции получают: газолин (от 400 до 700 С), бензин (от 700 до 1200 С) - авиационный, автомобильный и т.д.

2. Лигроиновая фракция, собираемая в пределах от 1500 до 2500 С, содержит углеводороды от С8Н18 до С14Н30. Лигроин применяется как горючее для тракторов.

3. Керосиновая фракция включает углеводороды от С12Н26 до С18Н38 с температурой кипения от 1800 до 3000С. керосин после очистки используется в качестве горючего для тракторов, реактивных самолетов и ракет.

4. Газойль (выше 2750 С) - дизельное топливо.

5. Мазут - остаток от перегонки. Содержит углеводороды с большим числом атомов углерода (до многих десятков) в молекуле. Мазут также разделяют на фракции: a) Соляровые масла - дизельное топливо, b) Смазочные масла (авиатракторные, авиационные, индустриальные и др.), c) Вазелин (основа для косметических средств и лекарств).

Из некоторых сортов нефти получают парафин (для производства спичек, свечей и др.). После отгонки остается гудрон. Его широко применяют в дорожном строительстве.

Применение нефти

Анализ работы технологии "Тандем" на Покамасовском месторождении НГДУ "Лангепаснефть"

Подсчет запасов нефти и растворенного газа по состоянию на 1.01.1979 г был выполнен Главтюменьгеологией МинГео РСФСР и утвержден протоколами ГКЗ СССР №8238, №8300 от 21.02.79 г. Начальные балансовые (извлекаемые)...

Грязевой вулканизм Краснодарского края

Как показывает само название, продуктом извержения у грязевых вулканов служит не высокотемпературная, находящаяся в расплавленном состоянии магма, а большей частью холодная глинистая, или иногда песчанистая масса...

Грязевые вулканы как признаки существования залежей нефти

4.1 Твердые составляющие Твердые компоненты разделяются на основную массу (матрикс) и включенные в него обломки. Матрикс представляет собой наиболее тонкую фракцию обломочной составляющей сопочной брекчии...

К эффективным высокотемпературным теплоизоляционным материалам относятся пенодиатомитовые изделия. Их производство складывается из следующих технологических операций: сушка диатомита, помол, смешивание с водой, получение шликера...

Диатомит как природный наноматериал

Производство диатомитовых изделий способом выгорающих добавок осуществляется следующим образом. Предварительно подсушенный диатомит измельчают и смешивают с органическими дисперсными добавками (чаще всего с древесными опилками)...

Особенности вулканов средиземного моря

При извержении вулкана выделяются продукты вулканической деятельности, которые могут быть жидкими, газообразными и твердыми. 3.1. Лава Форма, размеры...

Жидкие продукты вулканической деятельности характеризуются температурами в пределах 600-1200°С. Представлены именно лавой. Лава - (итал. lava, от лат. Labes - обвал, падение)раскалённый жидкий (эффузия) или очень вязкий (экструзия) расплав горных пород...

Продукты вулканической деятельности

Газообразные продукты содержатся в магматическом расплаве в значительных количествах и частично могут поступать во время извержения из боковых пород. Газы, поступающие из боковых пород...

Продукты вулканической деятельности

Большинство вулканов одновременно с лавой выбрасывают огромное количество твердых продуктов. Некоторые исследователи, в частности английский вулканолог Тиррель, считают, что количество твердых продуктов в десятки...

Процессы выветривания горных пород

Таким образом, процессы физического, химического, биогенного выветривания идут постоянно и повсеместно. Под их влиянием медленно, но неотвратимо разрушаются даже самые прочные горные породы, постепенно превращаясь в дресву, песок и глину...

Редкие и драгоценные металлы

Из добываемого золота в мире (около 1400 т.) ежегодно 840 т. поступает к ювелирам, 100 т. используется в электронной промышленности, около 65 т. идет на зубное протезирование. Около 30 тыс.т. золота находится в личном владении граждан....

Редкие и драгоценные металлы

Серебро находит применение в различных электротехнических изделиях, в качестве припоев, в составе сплавов, в ювелирном деле, электронике, как катализатор в химических реакциях и др. Серебро применяется в промышленности настолько широко...

Редкие и драгоценные металлы

В качестве легирующей добавки для производства высокопрочных сталей, как катализатор, в ювелирном деле, в медицине, в электронике, электротехнике, выполняет монетную функцию, покрытия для СВЧ-техники и т.д...

Сейсмическая разведка. Латеральная миграция нефти

Обычно залежь нефти (газа) бывает приурочена к определенной тектонической структуре, под которой понимают форму залегания пород. Пласты осадочных горных пород, первоначально залегавшие горизонтально, в результате воздействия давлений...

Создание цифровых карт по аэрофотоснимкам комбинированным методом

Требования к цифровым фотограмметрическим системам (ЦФС) делятся на общие, технические и технологические. Общие требования к ЦФС включают такие условия, как строгость алгоритма, максимальная автоматизация процессов обработки...

Черное золото. Да, именно так часто называют природное ископаемое, обычное название которого – нефть. Так величают его совсем не зря. В первозданном, сыром, так сказать, виде, этот продукт начали использовать еще далекие наши предки. Полученные при раскопках материалы свидетельствуют, что произошло это еще четыре тысячи лет до нашей эры. Тогда нефть применяли в строительстве, используя ее вяжущие особенности. Стены и башни великого Вавилона, как раз это подтверждают. Древние египтяне пошли дальше. Они применяли нефть при бальзамировании умерших. Древние греки начали использовать это ископаемое практически для того, что и мы. Нефть стала для них топливом и применялась в качестве смеси зажигательной. Есть даже такое название - «греческий огонь». Это нефть плюс известь негашеная. При увлажнении такая смесь загоралась.

Известный путешественник и купец, итальянец Марко Поло, который в 1264 году побывал в Баку, написал о том, что нефть, которая наполняла огромные пруды, применялась для лечения болезней кожи, для освещения домов. Оттуда же, из Баку, уже в шестнадцатом веке начали завозить нефть в Россию, ее центральные районы. Применяли в военном деле, медицине, в живописи.

Первую, так сказать, русскую нефть привез в Москву в 1748 году купец и «рудознатец», как его тогда называли, Прядунов Ф. С. Доставлена она была из первого нефтяного заводика, построенного в Архангельской губернии, недалеко от современного города Ухты. Тогда только не знал еще никто, что из этого сырья можно делать все практически, для нужд наших, даже еду.

Новейшие технологии сделали это природное ископаемое, можно сказать, бесценным. Что же делают из нефти? В современном мире нефть сырую применяют редко очень. Разве что для того, чтобы укрепить песчаные дюны при строительстве трубопроводов или линий электропередач. В основном, после добычи ее очищают, а потом перерабатывают. Причем есть, так называемая, первичная и вторичная переработка. В процессе первой, нефть делят на составляющие, которые называют еще фракции. Это бензины, мазут, дизтопливо, реактивное топливо, керосин, сжиженный газ. Если обратиться к статистике, то почти половину всей добываемой в мире нефти используют для производства бензина.

Из нефтепродукта, который называется мазут, делают различные масла. Их используют для техники, например, гидравлическое и смазочное масло, жидкость смазочно – охлаждающую. Из мазута делают еще вазелин и парафин. Используемый в строительстве битум, тоже делают из мазута. Милые женщины, ваши кремы, благодаря которым вы прекрасно выглядите, делают многие тоже из нефтепродуктов.

И так, первичная переработка дала нам целый букет составляющих. Остался концентрат – гудрон. Он тоже очень даже востребован, особенно в строительстве.

Когда дело доходит до переработки нефти вторичной, то меняют структуру углеводородов, из которых почти на девяносто процентов нефть и состоит. После такого процесса получается сырье, из которого делают разные синтетические ткани: нейлон, акрил, полиэстер, лайкру. Так что одежда, в которой мы ходим, тоже из нефти. Кстати обувь, по крайней мере, подошвы, делают из синтетических каучука и резины. Это тоже продукты из той же нефти.

Один из самых востребованных сейчас материалов, которые делают из нефти – это пластмасса. Ее применяют для изготовления многих товаров. Оглянитесь вокруг и увидите, что пластмассовые предметы в вашем доме есть везде. Кухонные принадлежности, детские игрушки, пуговицы, гребни для волос, бижутерия. Все перечислить просто не реально в одной статье. Если верить статистике, то в мире производится 180 миллионов тон пластмассы ежегодно.

Особую нишу занимает пластик. Бытовая техника наша, благодаря ему, наполняет дома, квартиры, офисы. Из пластика делают детали для автомобилей, посуду, мебель.

Для борьбы с вредителями садов и огородов, оказывается, тоже нефть нужна. Ядохимикаты ведь из нее делают. Еще бытовую химию и моющие средства, лаки, краски, растворители, строительные материалы.

Медицина использует в своем арсенале нефтепродукты в виде аспирина, или, как его еще называют, ацетилсалициловой кислоты. Делают и другие препараты, благодаря которым лечат легкие, желудок, кишечник. Из разных производных нефти делают стрептоцид, сульфадимезин, сульфидин. Еще эфиры, спирты, которые тоже широко в медицине применяются.

Список того, что делают из нефти – бесконечен. Но разработки все новые появляются. Поэтому нефть, пожалуй, никогда не выйдет из моды. Только хватало бы ее на все и всем. Ведь запасы этого уникального природного ископаемого не безграничны.

О важности газа и нефти в современном мире сказано немало слов. Между тем активно использоваться они стали относительно недавно, но довольно быстро им были найдены сотни способов применения. Например, топливо - продукт переработки нефти, а газ очень популярен в быту. Но это не единственные сферы их использования.

История использования газа и нефти

Сегодня сложно представить, как люди раньше обходились без современного топлива и многих видов оборудования. Между тем нефть, которая была известна еще в древности и дала человечеству значительную часть этого разнообразия материалов, активно стала использоваться сравнительно недавно - во второй половине XIX века. Первым ее назначением стало освещение. Но неочищенная нефть горела довольно тускло и сильно коптила, так что люди стали искать методы ее перегонки - в результате удалось получить масло, которое подходило для ламп лучше. Так что продукты переработки нефти возглавил керосин, буквально перевернувший всю индустрию освещения. Лампы на его основе были проще в использовании и уходе и экономичнее масляных, так что неудивительно, что вскоре они заняли весь рынок. Так началась эпоха развития нефтепереработки.

Для получения керосина в большом количестве начали строить специальные заводы, однако перегонка давала много побочных продуктов - бензин, мазут и т. д. От них избавлялись, не находя им должного применения. Но позднее стало ясно, что нефть может использоваться и как топливо, особенно актуально это стало после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Поиск новых применений черному золоту толкал промышленность вперед, открывая все новые перспективы.

Природный газ тоже стал известен человеку очень давно. Его выходы на поверхность использовались людьми, например в качестве маяков, если они располагались вблизи моря, а в Китае - для освещения, обогрева и выварки соли. В современности он долгое время считался бесполезной примесью, мешающей при добыче нефти, а потому сжигался. И широкое применение он получил лишь в середине XX века.

Процесс переработки нефти

Сразу после начала активного применения черное золото обрабатывалось достаточно примитивными методами. Использовался обычный перегонный аппарат, в котором сырье доводилось до кипения, а затем конденсировалось, разделяясь на фракции. Современный процесс намного более совершенен. Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) - это целые комплексы дорогостоящего и сложного оборудования.

Все происходит в 4 основных этапа:

Подготовка заключается в дополнительном удалении воды и солей из сырой нефти, добытой в скважине. Далее субстанция нагревается, чтобы при определенных температурах разные фракции испарились и конденсировались отдельно. Некоторые из них после этого отправляются на продажу, а другие проходят следующие этапы. В современных НПЗ обработка происходит на уровнях вплоть до молекулярных, чтобы увеличить выход более дорогостоящих продуктов и снизить - дешевых. Этот процесс называется конверсией или крекингом. По сравнению с европейскими и американскими технологиями, в России обработка довольно несовершенна, на выходе получается много мазута и мало бензина, что довольно неэффективно с экономической точки зрения.

Впрочем, стоит поговорить про продукты переработки нефти поподробнее. Их гораздо больше, чем было упомянуто, и каждый из них по-своему ценен.

Основные продукты

Некоторые вещества более востребованы, чем другие, и целью постройки большого количества НПЗ по всему миру являются именно они. Основные продукты переработки нефти и газа на данный момент таковы:

бензин;
дизельное топливо;
нафта (лигроин или нефтяной спирт);
мазут.

Все это так или иначе используется в качестве топлива или имело такое применение ранее. Соотношение этих веществ может быть разным в зависимости от применяемых методов. Но все они входят в продукты первичной переработки нефти, поскольку получаются при простой перегонке. В дальнейшем они могут быть дополнительно очищены и подготовлены к непосредственному использованию. Но и есть и другие вещества, получаемые из нефти.

Побочные и остальные продукты

Поскольку нефть - это сложный комплекс веществ, а современные технологии - это не просто перегонка, на выходе получается большее разнообразие. Дальнейшая обработка фракций позволяет выделить большое количество субстанций, знакомых людям в быту. К ним относятся такие продукты переработки нефти, как:

асфальт;
битум;
парафины;
ароматические углеводороды;
сырье для нефтехимии;
керосин;
растворители;
нефтяной кокс;
смазочные и горючие масла;
сжиженный нефтяной газ.

В результате глубокой обработки практически не остается отходов. В дальнейшем все эти вещества также могут пройти очистку и подготовку, для этого применяется огромное количество технологий, таких как гидролиз, пиролиз, риформинг, изомеризация, вакуумная дистилляция, гидрокрекинг и т. д.

Значение углеводородов

На данный момент нефть и газ являются важными ресурсами, за обладание которыми до сих пор борются государства. Несмотря на довольно активное использование альтернативных источников получения энергии, сравнимых с ними по эффективности, пожалуй, просто нет. Неудивительно, что люди так держатся за это сырье и продукты переработки. Нефти и газа на планете пока много, но активная добыча дает основания полагать, что запасы иссякнут в течение XXI века, и тогда человечество ожидает глобальный энергетический кризис. Все-таки не зря эта дурнопахнущая и не слишком привлекательно выглядящая субстанция была названа черным золотом.

Применение

Благодаря развитию обработки этого ценного сырья появился целый раздел химии - нефтехимия. Эта область заведует поиском не только более эффективных методов переработки, но и новых способов использования полученного. Различные виды пластика, окружающего современного человека, горючее, асфальт, которым покрыты дороги, смазочные материалы - все это продукты переработки нефти. А еще вещества, используемые в химических реакциях, полимеры, волокна, из которых получается ткань, высокоэффективные моющие вещества и многое другое. Так можно ли обойтись без всего этого?

На слуху информация о том, что из нефти делают чуть и не все, что нас окружает: бензин, масла, пластики, асфальт, каучуки, резину, лекарства. Давайте разберемся как происходит переработка нефти и получение огромного числа новых веществ.

Поговорим о процессе добычи и переработки нефти.

Как добывают нефть? Добывают нефть из подземных газонефтяных залежей. Для этого, прорубается скважина. Поначалу нефть буквально фонтанирует из скважины, но потом, как правило, ее выкачивают оттуда специальными насосами – качалками. При разработке залежей происходит добыча нефти и природного газа. Природный газ идет по газопроводу к местам потребления , а нефть при добыче проходит через специальные газосепараторы, где из нее выделяют, так называемые, попутные нефтяные газы (ПНГ), воду и механические примеси – первичная сепарация нефти. Попутные нефтяные газы частично сжигают на факелах, ну ответственные нефтедобывающие компании продают их газоперерабатывающим заводам.

Далее нефть поступает на нефтеперерабатывающие заводы, где ее в специальных ректификационных колоннах разделяют на несколько фракций в зависимости от температуры кипения - легкую и тяжёлую бензиновые фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки - мазут.

Нефть нагревают до определенной температуры и вещество с данной температурой кипения начинает испаряться, поднимается вверх по колонне, охлаждается и стекает по трубам на дальнейшую переработку – как в самогонном аппарате.

В ходе дальнейшей очистки получают бензины разных видов, керосин, дизель и мазут.

Кроме того, бензин может участвовать в реакциях пиролиза для получения мономеров. Об этом подробнее в соответствующей части статьи ниже.

Мазут, после процесса вакуумной дистилляции, разделяется на фракции: минеральное масло (идет на производство моторных масел, косметики, вазелина, солидола), парафин, церезин и гудрон, который используется при производстве битума для асфальта.

Что такое попутные газы?

Как получают попутные газы мы уже разорались. Для нефтяников – это просто мусор, некие побочные продукты, которые необходимо утилизировать. Для того, чтобы эти газы попали на газоперерабатывающий завод нужны дополнительные технологии, инфраструктура. Многие нефтедобывающие предприятия не хотят этим заморачиваться – и попросту сжигают это ценное сырье на факелах. Еще в прошлом столетии высокие трубы с горящими попутными газами – факела, были на всех разрабатываемых месторождениях.

Некоторые компании предпочитают закачать эти газы обратно в скважину, чтобы поднять в ней давление. Тогда нефть и природный газ будут подниматься выше, что облегчит их добычу.

Другие компании организуют поставку попутных газов на газоперерабатывающие заводы, где их разделяют на сухой отбензиненный газ, иначе СОГ (это метан и этан), и ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов). Сухой газ поступает по магистральному трубопроводу для использования, как и природного газа, в наших квартирах и на предприятиях . А вот ШФЛУ подвергают газофракционированию, основанному на том, что у каждого вещества, содержащемся в ШФЛУ, своя температура кипения (как было описано ранее фракционирование нефти).

В результате газофракционирования получают сжиженные углеводородные газы (СУГ) - пропан, бутан, изобутан, пентан, изопентан, изобутан-изобутилен, и др. Про пропан и бутан вы наверняка слышали – ими заправляют газовые баллоны для сел или используют в качестве автомобильного топлива. Но большая часть этих газов, как и другие СУГ будут использованы для получения мономеров.

Крупнейшей в России компанией, которая занимается в том числе и переработкой попутных нефтяных газов является ПАО «СИБУР Холдинг».

Что такое мономеры и зачем они нужны?

Мономеры – это простые вещества, которые в дальнейшем можно собрать в нужные промышленности сложные полимерные цепочки. К мономерам относятся: этилен, пропилен, бутадиен, бутилены, фенол.

Мономеры получают в процессе пиролиза - под высоким давлением и при высокой температуре в пиролизной печи газы, полученные из природного и попутного газа, и бензины разлагаются на более простые молекулы. После пиролиза полученные мономеры фракционируют на отдельные компоненты и отправляют на полимеризацию.

Кроме того, мономеры можно получить дегидрированием – удалением из сложной химической формулы исходного газа нужного количество водородных групп. Например, если у пропана C3H8 при помощи катализаторов забрать H2, то получим пропилен C3H6.

В процессе полимеризации происходит соединение мономеров в длинные цепочки – полимеры, иначе высокомолекулярные соединения.

Из этилена получают полиэтилен. Из него делают пленки, пластиковые пакеты, стаканчики, синтетические нити, полиэтиленовые трубы, изоляция металлических трубопроводов, кабелей, бытовые товары, упаковка и пр. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности используется при производстве касок, бронепанелей.

Из пропилена получают полипропилен. Из него тоже делают пленки, но эти пленки легко рвутся по месту разрыва, но при этом они более прочные, выдерживают большие нагрузки, если целые. Например, пленка от сигаретных пачек. Из него делают бытовые товары, изоляции, упаковочные материалы (например, БОПП-пленки) и пр.

Полипропилен более легкий по сравнению с полиэтиленом. Более прочный, более твердый, имеет более высокую температуру плавления (у полиэтилена 103-137 по Цельсию, у полипропилена 130-171 по Цельсию). В то же время, на морозе полипропилен становится более хрупким в отличие от полиэтилена.

Из этилена и бензола получают стирол, а потом полистирол . Вспененный полистирол, пенополистирол, или пенопласт, знают многие – он встречается в коробках с техникой и в строительстве. Из полистирола делают баночки для йогуртов, коробки для DVD-дисков, пищевая упаковка, корпусы бытовой техники, телефонов, пластиковые одноразовые стаканчики, тарелки. Полистирол устойчив к ударам, к низким и высоким температурам.

Из этилена получают винилхлорид, а потом поливинилхлорид (ПВХ ). Из него делают профили для металло-пластиковых окон, напольные и настенные покрытия, пленки (часто самолипнущие пленки для упаковки продуктов сделаны именно из ПВХ), трубы, упаковки, кожезаменители, пластикаты для кабелей.

Из бутадиена, изопрена, изобутилана делают синтетические каучуки . Используется в резиновой жвачке, обуви, различном оборудовании, из них делают автомобильные шины, кровельные материалы и прочие резинотехнические изделия.

В результате сложной цепочки реакций из этилена получают полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Из него делают пластиковые бутылки и синтетические волокна, такие как полиэфир.

Кроме того, из мономеров получают широкий спектр продуктов органического синтеза :

Моноэтиленгликоль (МЭГ). Он входит в состав антифризов и незамерзающих жидкостей.
Бутиловые спирты применяются в качестве растворителей, основ для композиций в лакокрасочной промышленности, при производстве смол и пластификаторов.
Фенол используют при производстве фенолформальдегидных смол - пластмасс, применяемых, например, при изготовлении древесно-стружечных плит (ДСП) и бильярдных шаров. Кроме того, в результате ряда химических реакций из него получают Ацетилсалициловую кислоту или Аспирин, и используют в ряде других медицинских средств.

Источники: В. Р. Зайлалова учебное пособие по курсу «Химия нефти и газа». © Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2014

Из продуктов переработки нефти и их дальнейшей химической переработки путём смешения (компаундирования) в необходимом соотношении изготавливаются многочисленные и разнообразные нефтепродукты, которые можно подразделить на следующие группы:

1) топлива (бензины, керосины, дизельные и котельные топлива);

2) смазочные масла;

3) парафины, церезины;

4) пластичные смазки;

5) битумы;

7) сырьё для нефтехимического и основного органического синтеза;

8) прочие нефтепродукты разного назначения.

Нефтяные топлива подразделяются на моторные или светлые нефтепродукты, применяемые для сжигания в двигателях, и котельные — для сжигания в топках паровых котлов и в промышленных печах. Первые из них, в свою очередь, делятся на карбюраторные, дизельные топлива и топлива для реактивных авиационных двигателей.

Карбюраторным топливом для двигателей внутреннего сгорания является бензин. Бензин в настоящее время — важнейший нефтепродукт, так как служит топливом для двигателей, устанавливаемых на автомашинах и винтомоторных самолётах.

Авиационный бензин является более лёгким, плотность его 0,73-0,76 г/см 3 , т. кип. 40-180°С; автомобильный — более тяжёлый, плотность его 0,74-0,77 г/см 3 , т. кип. 50-200°С. Важнейшей характеристикой бензина как топлива является его стойкость к детонации.

Детонационная стойкость карбюраторного топлива характеризуется октановым числом и определяется на специальных установках путём сравнения образцов испытываемого топлива с набором эталонного топлива. В качестве эталонного топлива применяют смеси, составленные из изооктана, обладающего высокими антидетонационными свойствами, и нормального гептана, сильно детонирующего вещества. Детонационная стойкость изооктана принимается за 100, а н-гептана — за ноль. Октановое число топлива численно равно процентному содержанию изооктана в эталонной смеси, детонирующей одинаково с испытуемым образцом топлива. Наибольшей детонационной стойкостью обладают сильно разветвлённые алканы, а также арены, а наиболее низкой — нормальные алканы и циклоалканы с неразветвлёнными боковыми цепями. Алкены нормального строения имеют более высокие октановые числа, чем нормальные алканы с тем же числом атомов углерода. Октановое число бензина зависит, следовательно, от относительного содержания в нём углеводородов указанных классов и их строения. Бензин прямой перегонки из нафтеновых нефтей имеет октановые числа 65-78, а из парафинистых нефтей — 40-60.

Стойкость бензина к детонации сильно повышается (на 10-20 октановых единиц) при растворении в нём небольших количеств антидетонатора. В качестве антидетонатора применяется тетраэтилсвинец (ТЭС) – Pb(C 2 H 5) 4 , весьма ядовитое вещество. ТЭС вводится обычно в виде смеси (этиловой жидкости) с бромистым этилом и a-хлорнафталином, которые способствуют удалению из двигателя образующихся окислов свинца, переводя их в летучие галогениды. В настоящее время тетраэтилсвинец находит всё меньшее применение, так как оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Для повышения октановых чисел сейчас используют более экологически безопасные добавки: метилтретбутиловый эфир, молибденовые композиции, алкилаты и т.д.

В качестве топлива для воздушно-реактивных двигателей применяют полученный перегонкой нефти дистиллят с т. кип. 150-250 0 С (реактивное топливо ТС-1) или 150-280 0 С (топливо Т-1).

В связи с всё возрастающим распространением дизельных двигателей в различных видах транспорта с каждым годом всё большее значение приобретает дизельное топливо . Для быстроходных (тракторных, тепловозных и автомобильных) дизелей применяется продукт перегонки парафинистой нефти — газойль или смесь его или солярового масла с керосином (т. кип. 200-350 0 С).

Способность дизельного топлива давать воспламенение в цилиндре двигателя характеризуется цетановым числом. Цетановое число есть показатель воспламеняемости дизельного топлива, численно равный (в %) содержанию цетана (н-гексадекана) в такой его смеси с a-метилнафталином, которая по воспламеняемости в двигателе эквивалентна испытуемому топливу. Цетановое число цетана принято равным 100, а a-метилнафталина — нолю. Цетановое число зависит от химического состава топлива: наибольшее цетановое число у алканов, меньшее у циклоалканов, самое низкое — у аренов. Чем выше цетановое число, тем лучше качество дизельного топлива.

Котельные топлива готовят смешиванием остаточных продуктов прямой перегонки (мазута, полугудрона и гудрона) с остаточными продуктами термических и некоторых каталитических процессов.

К газообразным нефтяным топливам относятся попутные газы и газы, получаемые при переработке нефти и нефтепродуктов.

Вторая группа нефтепродуктов — смазочные (минеральные) масла; назначение их — образовывать слой смазки между соприкасающимися частями машин, станков и двигателей.

Таким путём трение между частями механизмов заменяется внутренним трением в смазке. Поэтому важнейшей характеристикой смазочных масел наряду с температурой вспышки и застывания является их вязкость.

Смазочные масла разделяют по областям их применения: индустриальные — веретённое, машинное и др.; для двигателей внутреннего сгорания — автотракторные (автолы), авиационные масла и др.; трансмиссионные; турбинные; компрессорные; для паровых машин; масла специального назначения. Смазочные масла изготавливают смешением очищенных остаточных и дистиллятных масел.

Для современных механизмов и двигателей применяют смазочные масла только с присадками — веществами, улучшающими их эксплуатационные качества.

Из смазочных масел, полученных из парафинистых нефтей, во избежание их застывания при низких температурах вследствие выделения твёрдых высших алканов (парафина) производится их удаление — депарафинизация. Масло растворяют чаще всего в смеси метилэтилкетона, бензола и толуола, охлаждают до -20 или -40 0 С и отфильтровывают твёрдый парафин, после чего отгоняют из масла смесь растворителей. Для депарафинизации дизельного топлива используют также способность мочевины образовывать труднорастворимые комплексные соединения с высшими н-алканами, которые отделяют и разлагают нагреванием до 60-75 0 С на мочевину и жидкий парафин .

После очистки твёрдый парафин применяется как изолятор в электротехнике, для пропитывания спичек и кож, для изготовления свечей. Окислением кислорода воздуха превращают его в синтетические жирные кислоты, используемые в мыловарении. Сплавлением со смазочным маслом получают вазелин, применяемый в медицине и парфюмерии.

Жидкий парафин после растворения в бензине очищают обработкой противоточно движущимся твёрдым адсорбентом от примеси ароматических углеводородов и затем отгоняют растворитель. Его используют для получения высших жирных спиртов.

Некоторые виды микроорганизмов способны усваивать парафин в присутствии раствора солей, содержащих азот, фосфор и калий и синтезировать на их основе белок. Центрифугированием отделяют массу микроорганизмов и применяют её в качестве добавки к корму животных — белково-витаминного концентрата; он богат различными витаминами, а белок содержит много незаменимых аминокислот.

Диспергированием в смазочных маслах загустителей (Ca, Na или Al- мыл) получают мазеобразные продукты — консистентные смазки (солидол, консталин и др.), применяемые для смазки частей механизмов, работающих при повышенных температурах и давлении, и для предохранения металлических предметов от коррозии.

Нефтяные битумы получают окислением гудронов смолистых нефтей, а также смешением с асфальтами. Битумы представляют собой твёрдые или жидкие водонерастворимые материалы.

Коксованием остаточных продуктов нефтепереработки в специальных кубах или печах получают нефтяной кокс . Кокс представляет собой пористую твёрдую массу от серого до чёрного цвета. Он употребляется как твёрдое топливо, а также при изготовлении электродов для электрических печей, различных изделий для электропромышленности и для производства искусственных графитов.

Кроме того, из продуктов переработки нефти получают:

1) осветительный керосин;

2) растворители. В качестве растворителей используют бензин (фр.

45-170 0 С), петролейный эфир (фр. 40-70 0 С и 70-100 0 С), уайт-спирит (фр. 165-200 0 С). Обычно растворители получают из нефтяных попутных газов на газофракционирующих установках, установках первичной перегонки нефти и при каталитическом риформинге;

3) смазочно-охлаждающие жидкости;

4) нефтяные кислоты и их соли;

5) деэмульгаторы нефтяных эмульсий.

Продукты переработки нефти. Из нефти получают следующие продукты: 1) топлива-жидкие и газообразные, 2) осветительные керосины, 3) растворители, 4) смазочные масла, 5) консистентные смазки, 6) твердые и полутвердые смеси углеводородов — парафин, церезин, вазелин и т. д., 7) нефтяные битумы и пеки, 8) нефтяные кислоты и их производные — мылонафты, сульфокислоты, жирные кислоты и пр., 9) индивидуальные углеводороды — этилен, пропилен, метан, бензол, толуол, ксилол и другие, являющиеся сырьем для химической промышленности.

По масштабам производства главенствующее положение принадлежит жидким и газообразным топливам, смазочным маслам и, в последнее время, индивидуальным углеводородам.

Нефтяные жидкие топлива в зависимости от путей их использования делятся на: 1) моторные бензины, 2) тракторное топливо, 3) дизельное топливо, 4) котельное топливо, 5) топливо для реактивных и турбореактивных двигателей.

Моторные бензины применяются как топливо для поршневых карбюраторных двигателей с зажиганием от искры, которыми оборудованы самолеты, автомобили, мотоциклеты и т.

Бензины должны обладать следующими свойствами: иметь определенный фракционный состав, давление насыщенных паров, детонационные свойства и химическую стабильность, не должны коррозировать аппаратуру.

Нефтеперерабатывающая промышленность вырабатывает более 500 наименований газообразных, жидких и твердых нефтепродуктов. Их принято классифицировать по назначению. Основными и наиболее известными группами нефтепродуктов являются:

Моторные топлива в зависимости от принципа работы двигателя подразделяют на: карбюраторные (авиационные и автомобильные бензины), реактивные и дизельные. Энергетические топлива: газотурбинные и котельные. Нефтяные масла: смазочные и несмазочные (несмазочные масла предназначены не для смазки, а для применения в качестве рабочих жидкостей в тормозных системах, трансформаторах, конденсаторах и т.п.). Кроме того, существуют следующие группы нефтепродуктов: углеродные и вяжущие материалы: нефтяные коксы (применяются для изготовления электродов и коррозионноустойчивой аппаратуры), битумы (дорожное строительство — в виде асфальта-, а также производство электро- и гидроизоляционных материалов) и нефтяные пеки (изготовление электродов).

Нефтехимическое сырье: ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилолы, нафталин и др., применяются для получения красителей и фармацевтических препаратов, в качестве растворителей), сырье для пиролиза — разложения химических соединений при нагревании -, парафины и церезины (жидкие парафины служат сырьем для получения белково-витаминных концентратов, синтетических жирных кислот и поверхностно-активных веществ).

Нефтепродукты специального назначения подразделяются на: термогазойль (сырье для производства технического углерода), консистентные смазки, осветительный керосин, присадки к топливам и маслам, деэмульгаторы, элементную серу, водород и др.

Определение химической стабильности нефтепродуктов.

Химическая стабильность — склонность бензинов к смолообразованию, изменению химического состава при его хранении и при работе двигателей внутреннего сгорания. Химическая стабильность определяется составом топлива и снижается в присутствии олефинов и диолефинов.

6) В чем заключается подготовка нефти в переработке.

От чего очищают нефтепродукты и с какой целью.

Глубина переработки нефти

Глубина переработки нефти (ГПН) — показатель, характеризующий эффективность использования сырья.

В России ГНП определяют как суммарный выход в процентах на нефть всех нефтепродуктов, кроме непревращенного остатка.

3а рубежом глубину переработки нефти определяют как суммарный выход светлых нефтепродуктов на нефть, то есть как глубину топливной переработки нефти.

По величине ГПН можно косвенно судить о насыщенности НПЗ вторичными процессами и структуре выпуска нефтепродуктов. НПЗ с высокой долей вторичных процессов располагает возможностью для производства большего количества нефтепродуктов на тонну сырья, и, следовательно, для более углубленной переработки нефти

Какой аппарат предназначен для разделения нефти на фракции.

Процесс переработки нефти

Переработка нефти происходит в три главных этапа:

на первом этапе нефтяное сырье разделяют на фракции, которые отличаются интервалами температур кипения (первичная переработка)
далее осуществляется переработка полученных фракций при помощи химических превращений находящихся в них углеводородов с образованием компонентов товарных нефтепродуктов (вторичная переработка)
на последнем этапе происходит смешивание компонентов с добавлением, если это необходимо, разных присадок, с образованием товарных нефтепродуктов с заданными показателями качества (товарное производство).

На нефтеперерабатывающих заводах производят моторные и котельные топлива, сжиженные газы, разные типы сырья для нефтехимических комбинатов, а также смазочные, гидравлические и прочие масла, битумы, нефтяные коксы, парафины. Исходя из того, какая применяется технология переработки нефти, на НПЗ производят от 5 до 40 позиций товарных нефтепродуктов. Нефтепереработка является непрерывным процессом, период деятельности производств между капитальными ремонтами в нынешних условиях достигает около 3-х лет.

Первичная переработка нефти

Первичные процессы переработки не предполагают химических изменений нефти и представляют собой ее физическое разделение на фракции. На территории России главные объёмы перерабатываемой сырой нефти привозятся на НПЗ от добывающих компаний по магистральным нефтепроводам. Незначительные объемы нефти привозятся по железной дороге. В странах-импортёрах нефти, которые обладают выходом к морю, поставка на припортовые НПЗ производится по воде.
В сырой нефти содержатся соли, которые вызывают быструю коррозию технологической аппаратуры. Чтобы удалить соли нефть смешивают с водой, в которой эти соли растворяются. Далее нефть подается на ЭЛОУ — электрообессоливащий аппарат. Процедура обессоливания ведется в электродегидраторах. В условиях тока высокого напряжения (свыше 25 кВ), смесь воды и нефти (эмульсия) разрушается, вследствие чего вода скапливается внизу аппарата и выводится. Все это происходит при температуре от 100 до 120°С. Нефть, из которой удалены соли, с ЭЛОУ подается на аппарат атмосферно-вакуумной перегонки, который на российских НПЗ называют АВТ — атмосферно-вакуумная трубчатка. Процесс АВТ разделен на два блока — атмосферную и вакуумную перегонку.
Задача атмосферной перегонки заключается в отборе светлых нефтяных фракций — бензиновой, керосиновой и дизельной, которые выкипают до 360°С. Объем их потенциального выхода достигает 45-60% на нефть. Остатком атмосферной перегонки является мазут. Нагретая в печи нефть разделяется на отдельные фракции в ректификационной колонне, внутри которой находятся контактные приспособления (тарелки). Сквозь эти тарелки пары поднимаются вверх, а жидкость стекает вниз. Вследствие такого процесса вверху колонны отводится бензиновая фракция в виде паров, а пары керосиновой и дизельных фракций превращаются в конденсат в других частях колонны и выводятся, а мазут не меняет своего состояния и в жидком виде откачивается с низа колонны.
Задачей вакуумной перегонки является отбор от мазута масляных дистиллятов на НПЗ топливно-масляного профиля, а также широкой масляной фракции (вакуумного газойля) на НПЗ топливного профиля. По окончанию вакуумной перегонки остается гудрон. Масляные фракции нужно отбирать под вакуумом потому, что при температуре около 400°С углеводороды подвергаются термическому разложению (крекингу), а окончание кипения вакуумного газойля составляет 520°С.

По этой причине перегонка проводится в условиях остаточного давления 40-60 мм рт. ст., вследствие чего снижается максимальная температура в аппарате до 360-380°С.
В получаемой на атмосферном блоке бензиновой фракции содержатся газы (главным образом пропан и бутан) в объёме, который превышает требования по качеству, и не может быть использован ни в качестве компонента автомобильного бензина, ни в качестве товарного прямогонного бензина. Помимо этого, нефтепереработка, направленная на увеличение октанового числа бензина и изготовления ароматических углеводородов предполагает использование в качестве сырья узкие бензиновые фракции. Следовательно, необходимо включать в процесс переработки нефти отгон от бензиновой фракции сжиженных газов. Продукты первичной переработки нефти необходимо охладить в теплообменниках, где они отдают тепло подводимому на переработку холодному сырью, в результате чего экономится технологическое топливо. Высокотехнологичные аппараты первичной переработки чаще всего являются комбинированными и могут осуществлять вышеперечисленные процессы в разной конфигурации. Мощность подобных аппаратов достигает от 3 до 6 млн. тонн по сырой нефти ежегодно.

Вторичная переработка нефти

Вторичные способы переработки нефти включают такие процедуры, которые направлены на увеличение количества производимых моторных топлив. В ходе таких процессов осуществляется химическая модификация молекул углеводородов, находящихся в составе нефти, чаще всего, с их преобразованием в более удобные для окисления формы.
Все вторичные процессы делятся на три категории:

углубляющие: разные виды крекинга, висбрекинг, замедленное коксование, создание битумов и прочие
облагораживающие: риформинг, гидроочистка, изомеризация
прочие, к примеру, производство масел, МТБЭ, алкилирование, производство ароматических углеводородов.

Крекинг

Существуют такие виды крекинга:

термический
каталитический
гидрокрекинг.

Автомобильные бензины имеют в своем составе углеводороды с 4-12 атомами углерода, в дизельном топливе содержатся углеводороды с 12-25 атомами, а в масле — с 25-70 атомами. При увеличении числа атомов растет и масса молекул. Посредством крекинга происходит расщепление тяжелых молекул на более легкие и их превращение в легко кипящие углеводороды. При этом образуются бензиновые, керосиновые и дизельные фракции.
В термическом крекинге выделяют:

парофазный крекинг, при котором нефть нагревают до 520-550°С и давлении 2-6 атм. На сегодняшний день этот метод является устаревшим и не используется, потому что характеризуется низкой производительности и большим содержанием (до 40%) непредельных углеводородов в конечном продукте
жидкофазный крекинг осуществляется при температура 480-500°С и давлении 20-50 атм. Возрастает уровень производительности, уменьшается объем (25-30%) непредельных углеводородов. Бензиновые фракции, полученные термическим крекингом, применяют как компонент товарных автомобильных бензинов. Топлива после такого процесса имеют низкую химическую стабильность, которую можно улучшить при помощи введения в топливо особых антиокислительных добавок.

Каталитический крекинг является более совершенным технологическим процессом. Во время этого процесса происходит расщепление тяжелых молекул углеводородов нефти в условиях температуры 430-530°С и давления, которое близко к атмосферному в присутствии катализаторов. Задача катализатора — направить процесс и способствовать изомерации предельных углеводородов, а также реакции превращения из непредельных в предельные. Бензин, полученный таким образом, отличается высокой детонационной стойкостью и химической стабильностью.
Кроме этого используется подвид каталитического крекинга — гидрокрекинг. В ходе данного процесса тяжелое сырье разлагается при помощи водорода при температуре 420-500°С и давлении 200 атм. Реакция возможна только в особом реакторе в присутствии катализаторов (окиси W, Mo, Pt). Результатом гидрокрекинга является топливо для турбореактивных силовых агрегатов.
В процессе каталитического риформинга происходит ароматизация бензиновых фракций вследствие каталитического преобразования нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические. Помимо ароматизации молекулы парафиновых углеводородов подвергаются изомерации, самые тяжелые углеводороды расщепляются на более мелкие.

Продукты переработки нефти

Всем известно, что нефть — это ценнейшее сырье является для производства топлива для различных средств передвижения, к примеру, бензин и дизельное топливо для автомобилей, авиационный керосин для реактивных двигателей самолетов. Топливо — это главный продукт переработки нефти. Однако одним топливом переработка нефти не заканчивается. Сегодня из нефти производят огромное количество других полезных компонентов, применяемых в совершенно неожиданных вещах. Подобные продукты переработки нефти мы используем в нашей повседневной жизни, но не подозреваем об их происхождении.
Самым востребованным на сегодняшний день можно назвать полиэтилен или пластик. Миллионами тонн полиэтиленовый пластик расходуется для создания пластиковых мешков, пищевых контейнеров и прочих товаров массового использования.
Наверно все люди когда-либо использовали вазелин. Его изобрел английский химик Роберт Чезбро, который был крайне любопытен и наблюдателен, вследствие чего сумел разглядеть полезные качества этого вещества в остатках переработки нефти еще в конце 19 века. Сегодня вазелин применяется в медицине, в косметологии и даже как пищевая добавка.
Косметикой и в частности губной помадой женщины пользуются не одно тысячелетие. Раньше губная помада содержала различные вредные компоненты. Однако сегодня она обладает рядом полезных качеств, а в ее состав входят углеводороды: жидкий и твердый парафин, церезин.
Еще одним популярнейшим продуктом, в составе которого присутствуют углеводороды, является жевательная резинка.

В ее основе лежат не только природные компоненты, но и полиэтиленовые и парафиновые смолы. Вследствие того, что жвачка состоит из полученных нефтепереработкой полимеров, она разлагается крайне долго. По этой причине не нужно бросать жвачку на улице, так как она будет лежать в земле много много лет.
Пожалуй, самый уникальный материал, получаемый из нефти - это нейлон. Современную жизнь сложно представить без нейлоновых колготок. Нейлон — очень крепкий и легкий материал. Одними колготками его использование не заканчивается. Из него изготавливают средства для мытья посуды и парашюты. Изобрели этот полимер в 1935 году специалисты компании DuPont.

нефть, переработка нефти, нефтепереработка

Продукты из нефти

Удивительно, но когда начинаешь разбираться в том, что сегодня делают из нефти, оказывается, что чуть ли не все товары, которыми мы пользуемся в повседневной жизни, имеют в своем составе продукты переработки нефти. Таких продуктов насчитывается порядка 6000, а может даже и больше. В этой статье перечислены только некоторые из них.

Все мы знаем, что нефть является сырьем для получения топлива для наших средств передвижения (бензина и дизельного топлива для автомобилей, авиационного керосина для реактивных двигателей самолетов). Топливо является одним из основных продуктов, которые получают из нефти. Но помимо топлива из нефти получают массу других полезных компонентов, которые используются в совершенно неожиданных вещах. Этими продуктами переработки нефти мы пользуемся в нашей повседневной жизни, даже не задумываясь об их происхождении.

Одним из наиболее распространенных продуктов переработки нефти являются полиэтилен или пластик . Пластик играет чрезвычайно важную роль в современном мире. Миллионы тонн полиэтиленового пластика расходуются для изготовления пластиковых мешков, пищевых контейнеров и других потребительских товаров. Использование пластика удобно тем, что он может принимать любую необходимую форму. Кроме того, свойства изделий из пластика также можно изменять в соответствии с заданными условиями.

Вазелин – также хорошо известный и широко распространенный продукт. Вазелин изобретен английским химиком Робертом Чезбро, который благодаря своему любопытству и наблюдательности смог разглядеть полезные свойства этого продукта в остатках переработки нефти еще в конце 19 века. Вазелин сегодня используется в медицинских целях, в косметике и даже как пищевая добавка.

Губная помада . Косметику в целом и губную помаду в частности женщины используют на протяжении тысячелетий. Раньше в составе губной помады часто присутствовали вредные компоненты. Сегодня губная помада благодаря развитию химии имеет не только эстетический эффект, но также увлажняющий, питательный, противовоспалительный эффекты. Одним из компонентов губной помады являются углеводороды: жидкий и твердый парафин, церезин и другие.

Аспирин . Аспирин уже давно зарекомендовал себя в качестве одного из самых надежных и безопасных препаратов. Ежегодно употребляется несколько миллиардов таблеток аспирина для того, чтобы избавиться от головной боли, от жара. Препарат также принимается в качестве профилактического метода борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Ацетилсалициловая кислота в сочетании с химическим салицином и дают эффект избавления от боли. Однако, производство аспирина начинается с бензола и углеводорода, которые являются производными нефтепродуктов.

Еще одним распространенным продуктом, имеющем в своем составе углеводороды, является жевательная резинка . Основа жевательной резинки изготавливается как из природных компонентов, так и из полиэтиленовых и парафиновых смол. Из-за того, что в жвачке используются полученные из нефти полимеры, ее разложение происходит очень длительное время. Поэтому не стоит выбрасывать жвачку на улице, иначе она, как и полиэтиленовые пакеты, пролежит в земле долгие и долгие годы.

Немнущаяся одежда , которая обретает свои свойства благодаря добавлению в ткань волокон полиэстера.

Полиэстер является полимером, получаемым в результате переработки нефти. Он производится в виде волокон, пленки или пластмассы. Благодаря добавлению полиэстера ткани обретают полезные в применении свойства. Они не мнутся, легко стираются, не растягиваются и не садятся после стирки.

Панели солнечных батарей . Альтернативные источники энергии, такие как солнечные батареи, призваны заменить собой невозобновляемые источники энергии. Но по иронии судьбы для их изготовления также необходимы продукты переработки нефти. Дело в том, что фотоэлементы, преобразующие солнечную энергию в электрическую, наносятся на панели, изготовляемые из нефтяных смол.

Еще один уникальный материал, который мы получаем из нефти – это нейлон . Миллионы современных женщин носят нейлоновые колготки для комфорта и для того, чтобы соответствовать модным тенденциям. Нейлон — крепкое, легкое синтетическое волокно – имеет широкое применение. Сегодня нейлон используется при изготовлении огромного количества вещей, начиная от средств для мытья посуды и заканчивая парашютами. Также нейлон находит применение в промышленности для изготовления втулок, подшипников и т.п. Изобретен этот полимер в 1935 году в лаборатории компании DuPont.

В детстве многие из нас пользовались цветными парафиновыми карандашами .

И это тоже продукт переработки нефти. Такие карандаши изготавливаются из парафиновых смол. Из них же, кстати, делают и свечи.