Hur bearbetas olja? Oljeraffinering. Oljeraffinaderier Regional distribution av oljeraffinaderier

04.04.2020

Olja är ett mineral som är en oljig vätska olöslig i vatten, som antingen kan vara nästan färglös eller mörkbrun. Oljeraffineringens egenskaper och metoder beror på andelen övervägande kolväten i dess sammansättning, som varierar inom olika områden.

Så i Sosninsky-avsättningen (Sibirien) upptar alkaner (paraffingrupp) en andel på 52 procent, cykloalkaner - cirka 36%, aromatiska kolväten - 12 procent. Och, till exempel, i Romashkinskoye-fyndigheten (Tatarstan) är andelen alkaner och aromatiska kolväten högre - 55 respektive 18 procent, medan cykloalkaner har en andel på 25 procent. Förutom kolväten kan denna råvara innefatta svavel, kväveföreningar, mineralföroreningar etc.

Oljan "raffinerades" första gången 1745 i Ryssland

I sin råa form används inte denna naturresurs. För att erhålla tekniskt värdefulla produkter (lösningsmedel, motorbränslen, komponenter för kemisk industri) bearbetas olja med primära eller sekundära metoder. Försök att omvandla denna råvara gjordes redan i mitten av 1700-talet, då man förutom ljus och facklor som användes av befolkningen använde "garneolja" i ett antal kyrkors lampor, vilket var en blandning. av vegetabilisk olja och raffinerad olja.

Oljeraffineringsalternativ

Raffinering ingår ofta inte direkt i oljeraffineringsprocesser. Det är snarare ett preliminärt skede, som kan bestå av:

Kemisk rengöring, när olja behandlas med oleum och koncentrerad svavelsyra. Detta tar bort aromatiska och omättade kolväten.

adsorptionsrengöring. Här kan hartser och syror avlägsnas från oljeprodukter genom behandling med varmluft eller genom att leda olja genom en adsorbent.

Katalytisk rening - mild hydrering för att avlägsna kväve- och svavelföreningar.

Fysisk och kemisk rengöring. I detta fall isoleras överskott av komponenter selektivt med hjälp av lösningsmedel. Till exempel används det polära lösningsmedlet fenol för att avlägsna kväve- och svavelhaltiga föreningar, och opolära lösningsmedel - butan och propan - frigör tjäror, aromatiska kolväten etc.

Inga kemiska förändringar...

Oljebearbetning genom primära processer involverar inte kemiska omvandlingar av råvaran. Här är mineralet helt enkelt uppdelat i dess beståndsdelar. Den första oljedestillationsanordningen uppfanns 1823 i det ryska imperiet. Bröderna Dubinin gissade på att sätta pannan i en uppvärmd ugn, varifrån ett rör gick genom en tunna med kallt vatten till en tom behållare. I ugnspannan värmdes oljan, passerade genom "kylaren" och fälldes ut.

Moderna metoder för beredning av råvaror

Idag, på oljeraffinaderier, börjar oljeraffineringstekniken med ytterligare rening, under vilken produkten dehydreras på ELOU-enheter (elektriska avsaltningsanläggningar), befriad från mekaniska föroreningar och lätta kolhydrater (C1 - C4). Då kan råvaran skickas till atmosfärisk destillation eller vakuumdestillation. I det första fallet liknar fabriksutrustningen, enligt driftprincipen, den som användes redan 1823.

Bara själva oljeraffineringsenheten ser annorlunda ut. På företaget finns ugnar som liknar fönsterlösa hus i storlek, gjorda av de bästa eldfasta tegelstenarna. Inuti dem finns många kilometer av rör, i vilka olja rör sig med hög hastighet (2 meter per sekund) och värms upp till 300-325 C av en låga från ett stort munstycke (vid högre temperaturer sönderdelas kolväten helt enkelt). Idag ersätts röret för kondensering och kylning av ångor av destillationskolonner (de kan vara upp till 40 meter höga), där ångor separeras och kondenseras, och hela städer från olika reservoarer byggs för att ta emot de resulterande produkterna.

Vad är materialbalans?

Oljeraffinering i Ryssland ger olika materialbalanser under atmosfärisk destillation av råvaror från ett eller annat område. Detta innebär att olika proportioner kan erhållas vid utgången för olika fraktioner - bensin, fotogen, diesel, eldningsolja, tillhörande gas.

Till exempel, för västsibirisk olja är gasutbytet och förlusterna en procent vardera, bensinfraktioner (utsläppt vid temperaturer från cirka 62 till 180 C) upptar en andel på cirka 19%, fotogen - cirka 9,5%, dieselfraktion - 19% , eldningsolja - nästan 50 procent (släpps ut vid temperaturer från 240 till 350 grader). De resulterande materialen utsätts nästan alltid för ytterligare bearbetning, eftersom de inte uppfyller driftskraven för samma maskinmotorer.

Produktion med mindre avfall

Vakuumoljeraffinering bygger på principen om att koka ämnen vid en lägre temperatur med en minskning av trycket. Till exempel kokar vissa kolväten i olja bara vid 450°C (atmosfärstryck), men de kan fås att koka vid 325°C om trycket sänks. Vakuumbearbetning av råvaror utförs i roterande vakuumindunstare, som ökar destillationshastigheten och gör det möjligt att erhålla ceresin, paraffiner, bränsle, oljor från eldningsolja och använda den tunga återstoden (tjäran) vidare för framställning av bitumen . Vakuumdestillation, jämfört med atmosfärisk bearbetning, ger mindre avfall.

Återvinning gör att du kan få bensin av hög kvalitet

Den sekundära oljeraffineringsprocessen uppfanns för att erhålla mer motorbränsle från samma råmaterial genom att påverka molekylerna av petroleumkolväten, som får formler mer lämpade för oxidation. Återvinning inkluderar olika typer av så kallad "krackning", inklusive hydrokrackning, termiska och katalytiska alternativ. Denna process uppfanns också ursprungligen i Ryssland, 1891, av ingenjören V. Shukhov. Det är nedbrytningen av kolväten till former med färre kolatomer per molekyl.

Olje- och gasbearbetning vid 600 grader Celsius

Funktionsprincipen för krackningsanläggningar är ungefär densamma som för vakuumanläggningar med atmosfärstryck. Men här sker bearbetningen av råvaror, som oftast representeras av eldningsolja, vid temperaturer nära 600 C. Under sådan påverkan bryts de kolväten som utgör eldningsoljemassan ner till mindre, som utgör samma fotogen eller bensin. Termisk krackning är baserad på högtemperaturbehandling och producerar bensin med en stor mängd föroreningar, katalytisk krackning är också baserad på värmebehandling, men med tillägg av katalysatorer (till exempel speciellt lerdamm), vilket gör att du kan få mer bra kvalitet bensin.

Hydrokrackning: huvudtyper

Oljeproduktion och raffinering kan idag innefatta olika typer av hydrokrackning, vilket är en kombination av hydrobehandlingsprocesser, delning av stora kolvätemolekyler i mindre och mättande av omättade kolväten med väte. Hydrokrackning kan vara lätt (tryck 5 MPa, temperatur ca 400 C, en reaktor används, främst dieselbränsle och material för katalytisk krackning erhålls) och hård (tryck 10 MPa, temperatur ca 400 C, det finns flera reaktorer, diesel, bensin och fotogen erhålls). Katalytisk hydrokrackning gör det möjligt att producera en rad oljor med höga viskositetskoefficienter och ett lågt innehåll av aromatiska och svavelhaltiga kolväten.

Sekundär oljeraffinering kan dessutom använda följande tekniska processer:

Visbreaking. I detta fall, vid temperaturer upp till 500 C och tryck som sträcker sig från hälften till tre MPa, erhålls sekundära asfaltener, kolvätegaser, bensin från råvaror på grund av spjälkning av paraffiner och naftener.

Koksning av tungoljerester är en djup bearbetning av olja, när råvaror bearbetas vid temperaturer nära 500 C under ett tryck på 0,65 MPa för att erhålla gasoljekomponenter och petroleumkoks. Processstegen slutar i en "kokskaka" som föregås (i omvänd ordning) av kompaktering, polykondensering, aromatisering, cyklisering, dehydrering och krackning. Dessutom måste produkten också torkas och brännas.

Reformera. Denna metod för att bearbeta petroleumprodukter uppfanns i Ryssland 1911 av ingenjör N. Zelinsky. Idag används katalytisk reformering för att producera högkvalitativa aromatiska kolväten och bensin från nafta och bensinfraktioner, samt vätehaltig gas för vidare bearbetning vid hydrokrackning.

Isomerisering. Bearbetningen av olja och gas innebär i detta fall produktion av en isomer från en kemisk förening på grund av förändringar i ämnets kolskelett. Så högoktaniga komponenter isoleras från lågoktaniga oljekomponenter för att producera kommersiell bensin.

Alkylering. Denna process är baserad på införlivandet av alkylsubstituenter i den organiska molekylen. Således erhålls komponenter för högoktaniga bensiner från kolvätegaser av omättad natur.

Strävar efter europeiska standarder

Tekniken för olje- och gasbearbetning vid raffinaderier förbättras ständigt. Således noterade inhemska företag en ökning av effektiviteten för bearbetning av råvaror när det gäller bearbetningsdjupet, en ökning av urvalet av lätta oljeprodukter, en minskning av oåterkalleliga förluster, etc. Planerna för växter för 10-20-talet det tjugoförsta århundradet inkluderar en ytterligare ökning av bearbetningsdjupet (upp till 88 procent), förbättrar kvaliteten på tillverkade produkter enligt europeiska standarder, minskar den tekniska påverkan på miljön.

Kvaliteten på den producerade oljan är den viktigaste faktorn som påverkar oljeraffineringsmarknaden.

Experter noterar att vektorn för råoljeproduktion under de senaste åren har skiftat till förmån för utvinning av en högviskös produkt (tungolja). Denna rörelse återspeglas också i råvarubearbetningsanläggningar, genom att produktionsstrukturer och teknisk utrustning förändras.

Oljeraffineringens historia

Bildandet av svart guld är en process som tar upp till 330-360 miljoner år i naturen, råolja kan hittas på tiotals meters djup eller på kilometers djup. Historien om produktionen på Sovjetunionens territorium börjar 1847, när den första brunnen gjordes i Baku, vilket sedan gjorde denna region till en pionjär inom produktion av råolja. Utveckling av oljeproduktion och raffinering efter historiska datum:

Den polske kemisten Lukasiewicz, som var engagerad i läkemedel, föreslog 1853 att använda fotogen som en ljuskälla i förbränningsprocessen. Han upptäckte också processen att utvinna fotogen ur olja och gjorde den första fotogenlampan. Łukasiewicz byggde den första oljedestillationsanläggningen i Österrike.

1859 präglades av de första brunnarna i USA, i delstaten Pennsylvania, när de borrades för att utvinna vatten, men föll på oljeförande formationer. Värdet av denna produkt var redan känt, processen för enkel utvinning av denna råvara var viktig.

Kaukasus 1866 (Kudakinfältet), oljeproduktion, organisation av den första borriggen.

Enligt statistiken uppgick reserverna av all olja i slutet av 1900-talet till lite över en biljon fat. Ett fat är en måttenhet för olja, vilket motsvarar 159 liter. Som kvalitetsstandard accepteras klass Brentolja. Ju större skillnaden är från referensfatet, desto billigare är oljan.

Modern marknad och utsikter för oljeraffinering

Naturresurser är alltid värdefulla för staten, men oljan är huvudindikatorn på landets rikedom, statens ekonomi är uppbyggd kring den. Ryssland är ett avancerat land inom produktion av råolja, som är bland de tre främsta inom oljeproduktion. Förutom Ryska federationen är Saudiarabien och USA bland ledarna. I topp tre pågår en konstant kamp om ledarskapet i oljeproduktionsklassificeringen.

Aktiv kolväteproduktion utförs i sådana länder som:

Kina;
Irak;
Iran;
Kanada;
Kuwait;
Venezuela.

Betyget för oljeproduktionen beror inte på volymen av bevisade oljevolymer som finns tillgängliga i landet. Nyligen, för att upprätthålla kostnaderna för denna produkt, har OPEC-länderna, tillsammans med Ryssland, stoppat mängden producerade råvaror.

Oljeproduktion, oljeraffinering och petrokemiska företag

Vygon Consulting, som bedriver konsultforskning i Ryssland, höll ett evenemang för att studera och analysera oljeindustrins tillstånd 2016 och dess framtida utveckling fram till 2018.

Resultaten av denna studie är följande:

En minskning av volymen av råoljeraffinering noterades 2016, volymen av förlorade produkter uppgick till 3,5 miljoner ton.

Med återställandet av kostnaden för ett fat olja kommer 2017 att präglas av en ökning av raffineringsvolymerna med 2 miljoner ton och i slutet av 2018 med 8 miljoner ton produkter, vilket kommer att returnera de ursprungliga 289 miljoner ton oljeprodukter under 2014. Tillväxt uppnås genom följande åtgärder: modernisering av produktionsprocesser, optimering av raffinaderiföretagets struktur, ökade marginaler.

Tillväxten i volymen för bearbetning av råvaror växer på grund av de korrekta åtgärderna med Ryska federationens skattelag, i förhållande till raffinaderier, vilket gjorde det möjligt att upprätthålla den finansiella ställningen för ryska oljebolag på marknaden.

Experter noterar att den moderna exporten av raffinerade produkter har en riktningsvektor, dessa är Mellanöstern (Iran), Afrika.

Produkter från oljeraffinering och petrokemi

Ryssland är en av världens ledande inom produktion av petroleumprodukter och bearbetning av råolja. På Ryska federationens territorium finns det mer än 50 företag inom petrokemi och bearbetning av råmaterial, dessa är: RNK, Omsk Oil Refinery, Lukoil-Norsi och andra företag. Alla har nära kontakt med producerande företag: Rosneft, Gazprom, Lukoil, Surgutneftegaz.

Experter betonar att bränsleindustrin inte är ett företag, utan en kombination av flera ömsesidigt sammankopplade branscher. Ett raffinaderi är ett komplex som med hjälp av produktionslinjer, verkstäder och enheter, i närvaro av hjälptjänster, producerar den erforderliga volymen petroleumprodukter och även producerar råvaror för petrokemi.

Bearbetningsföretag är indelade i grupper:

bränsleriktning för raffinaderiet;

raffinaderiets petrokemiska och bränsleprofil;

bränsle- och oljeriktning för raffinaderiet;

bränsle-, petrokemiska och oljeföretag.

Tre huvudsegment av oljeraffinering i Ryska federationen:

raffinaderiföretag är stora, dessa är 27 anläggningar, totalt bearbetar de 262 miljoner ton råvaror per år;

företag som bearbetar olja och gas, Gazpromsektorn, totalt 8,4 miljoner ton per år;

små raffinaderier, mer än 50 anläggningar med en total bearbetning på cirka fem miljoner ton per år.

Resultatet av raffinaderiernas arbete i Ryssland är produktionen av petroleumprodukter: motorolja, bensin av olika kvaliteter, flygbränsle, fotogen, raketbränsle, eldningsolja och andra tunga fraktioner.

Industrins utvecklingsstrategi är en pålitlig leverans av bearbetade produkter till offentliga och privata strukturer i Ryska federationen.

Oljeraffinering i Kazakstan

Mer än 28 miljoner ton olja har redan producerats på Kazakstans territorium 2017, vilket är dubbelt så högt som förra året för samma tidsperiod. Produktionsökningen kännetecknas av förmågan att bearbeta råvaror. Kanat Bozumbaev, republikens energiminister, noterade att ökningen av produktionen var möjlig på grund av lanseringen av ett nytt fält, Kashagan.

Tillväxtfaktorn påverkades av moderniserade raffinaderier i tid: Atyrau-raffinaderiet, Shymkent och Pavlodar-företag. Under moderniseringen av produktionen installerades ny utrustning, nya tekniska processer justerades. Produkterna från dessa raffinaderier gör det möjligt att helt tillgodose Kazakstans behov av oljeprodukter. Även om resultaten från 2016 visade Kazakstans beroende av bensinförsörjningen med 40 % på efterfrågan, är dessa främst högoktaniga märken.

Oljeraffinering i USA

För specialister och experter är indikatorerna för oljereserver i USA en indikator på citatet av denna produkt mellan dess efterfrågan på marknaden och befintliga förslag. Information om mängden olja i USA publiceras av API (American Petroleum Institute), Petroleum Institute of America.

Veckorapporten innehåller:

kvantitativt lager av bensin;
hur mycket olja finns i reserven;
förekomsten av fotogen;
mängd eldningsolja;
hur många destillat.

Dessa produkter står för 85 % av den amerikanska oljeraffineringen. Det finns en annan rapport som presenteras av en oberoende struktur - Energy Agency of America EIA.

Den enda skillnaden i siffrorna är att: EIA-byrån - indikerar data från det amerikanska energidepartementet, API-byrån - det här är prognoser för en nära framtid.

Rapporternas siffror säger allt om politiken på oljeförsäljningsområdet. Detta beror på att ju större de faktiska reserverna av strategiska naturresurser i USA är, desto lägre blir oljepriset på världsmarknaden.

Stora amerikanska raffineringscentra

Amerika är alltid i topp tre inom oljeproduktion, den permanenta reserven fluktuerar inom 20,8 miljarder fat, vilket är 1,4% av världens oljeproduktion.

Raffineringscentra i USA ligger längs Atlantens kust:

hamnanläggningar för bearbetning av importerad olja, nordöstra USA;
bearbetningscentra längs de viktigaste transportkanalerna för oljeförsörjning.

I den amerikanska ekonomin har vinsten från försäljningen av raffinerade oljeprodukter en betydande ställning, det är nästan 7% av den totala BNP, 36,7% av oljan i Amerika spenderas på energibehov.

Skifferolja är en nödvändighet för Amerika för att minska beroendet av råvaror från Saudiarabien, Nigeria, Kanada, Venezuela och andra länder.

WBH Energy är ledande inom oljeproduktion, och de mest utvecklade områdena är: Alaska, offshore-produktion i Mexikanska golfen, Kalifornien, Texas. Fram till 2015 hade USA förbud mot export av egen olja, men nu har det hävts för att locka den europeiska marknaden att sälja sina egna råvaror.

Företag och raffinaderier i Ryssland

Tänk på de 5 bästa stora och avancerade raffinaderierna i Ryssland, som totalt redan bearbetar cirka 90 miljoner ton råolja.

Omsk-raffinaderiet, Gazprom Neft ONPZ, en struktur av Gazprom i Ryssland, ägare Gazprom Neft, byggår 1949, driftsättningsår 1955. Företagets kapacitet är 20,88 miljoner ton. Förhållandet mellan bearbetning och tillverkade produkter (bearbetningsdjup) når 91%. Växtprodukter: bränsle av olika kvaliteter, syror, bitumen, andra produkter. Företaget övervakar miljörenhet, utsläppen till atmosfären har minskat fem gånger jämfört med 2000.

Kirishi-raffinaderiet, Kirishinefteorgsintez, är en anläggning i Surgutneftegaz, som har en kapacitet på 20,14 miljoner ton, ligger i Leningrad-regionen, staden Kirishi, som togs i drift 1966. Djupet av bearbetade råvaror är 54%. Ett utmärkande drag för produktionen är produktionen av inte bara bränslen och smörjmedel, utan också: ammoniak, xylen, bitumen, lösningsmedel, gas. Ingen fixering av skadliga utsläpp till atmosfären.

Ryazan Oil Refinery, Ryazan Oil Refining Company, Rosneft-struktur. Den har en kapacitet på 18,81 miljoner ton. Fabrikens produkter: bilbensin av olika kvaliteter, dieselbränsle, pannbränsle, flygfotogen, bitumen för byggindustrin och vägarbeten. Bearbetningsdjupet når 68%. Anläggningen driver ett centrum för miljöforskning i regionen och årligen genomförs laboratorietester och mätningar av skadliga utsläpp till atmosfären.

Företag av företaget Lukoil "Lukoil-Nizhegorodnefteorgsintez", staden Kstovo, Nizhny Novgorod-regionen. Företagets kapacitet är 17,1 miljoner ton, anläggningen togs i drift 1958. Bearbetningsdjup upp till 75 %. Företaget i staden Kstovo producerar cirka 70 typer av produkter, inklusive bränsle och smörjmedel, dessutom har det sina egna detaljer, detta är produktion av matparaffin.

Lukoil-Volgogradneftepererabotka-företaget, som togs i drift 1957, har varit en struktur för Lukoil-företaget sedan 1991. Bearbetar råvaror med ett djup på 93%. Företagets kapacitet är 15,71 miljoner ton, det producerar produkter: flytande gas, bensin, dieselbränsle, upp till 70 typer av produkter.

Experter noterar en ökning av djupet för bearbetning av råolja i Ryska federationen, en ökning av den primära bearbetningen av råvaror, en ökning av kapaciteten hos företag, vilket förbättrar kvaliteten på produkterna. Samtidigt uppmärksammas raffinaderiernas aktiva ställning i kampen för att minska skadliga utsläpp och luftföroreningar.

Centra, komplex och oljeraffineringsanläggningar

Olja används inte i sin råa form, den behöver primär och sekundär bearbetning, vilket görs av centra och komplex runt om i världen.

Ryssland anses vara ledande inom produktion, men är inte ledande inom bearbetning av "svart guld", världscentra rankas efter:

USA;
Japan;
Tyskland;
Frankrike;
Kina;
England;
Brasilien;
andra stater.

Volymerna av ryska bearbetade produkter på marknaden representeras av följande företag: Lukoil, Salavatnefteorgsintez, Ufaorgsintez, Bashkiria Chemistry och andra företag.

Följande avancerade petrokemiska företag finns i Moskva-regionen och i huvudstadens industriområde: Polymeria, AquaChem, Rospostavka, ChemExpress och andra företag.

Drift av oljeraffineringsanläggningar

Oljeraffineringsanläggningar är system med komplex organisation som löser problemen med att bearbeta kolväteråvaror till säljbara produkter eller halvfabrikat för petrokemi.

Huvudelementen som ingår i driften av kärnkraftsanläggningar:

reaktorer och tekniska rörledningar;

kolonnapparater;

tankar och kompressorutrustning tillsammans med pumpar.

Utöver huvudutrustningen och installationerna är utrustningen som tillhandahåller den tekniska processen involverad i driften av kärnkraftsanläggningar:

elektriska skåp och annan elektrisk utrustning;

kontrollinstrumenteringssystem;

tekniska vattenförsörjningssystem.

Antalet element som är involverade i driften av RPE-anläggningen, på grund av vilka en nödsituation kan uppstå på grund av deras avveckling (brott), når olika värden från hundratals till tusentals. Av denna anledning är det viktigt att göra en riskanalys av det tekniska systemet i tid. Det finns speciella metoder för att utföra sådana beräkningar.

Förfina teknologier

Oljeraffinering vid raffinaderiföretag består av passage av råvaror genom flera steg:

Uppdelningen av råvaran i fraktioner, parametern som är ansvarig för detta, kokpunkten.

Användningen av kemiska föreningar vid bearbetningen av de erhållna föreningarna, för att erhålla en kommersiell produkt.

Processen att blanda komponenter med tillsats av speciella blandningar.

Petrokemi är en vetenskaplig avdelning som sysslar med grundlig bearbetning av råvaror. Uppgiften för denna riktning är att erhålla slutprodukten från olja, såväl som halvfabrikat för den kemiska industrin.

Huvudprodukterna är ammoniak, keton, syra, alkohol, aldehyder och andra föreningar. Endast 10 % av den producerade oljan och dess bearbetning används för närvarande för att få fram petrokemiska produkter.

Grundläggande tekniska processer och metoder för oljeraffinering

De huvudsakliga oljeraffineringsprocesserna är primära, som inte gör en kemisk påverkan på råvaran, den producerade oljan delas upp i fraktioner, samt sekundära, när uppgiften är att få fram stora volymer bränsle genom att påverka oljans kemiska struktur och erhålla enklare föreningar.

Den primära processen består av tre steg:

det förberedande skedet av den extraherade oljan, rengöring och avlägsnande av gaser med vatten utförs, elektrisk avsaltningsutrustning används;

atmosfärisk destillation av renade råvaror, där en destillationskolonn används, och fraktioner erhålls: fotogen, bensin, dieselbränsle;

ytterligare destillation - för att få eldningsolja.

Katalytiska processer vid oljeraffinering

Den katalytiska processen används för att öka kvaliteten på den utgående produkten. Moderna katalytiska processer inkluderar: avsvavling, krackning, hydrokrackning, reformering, isomerisering.

En av de mycket använda katalytiska processerna är katalytisk krackning, på grund av vilken det blev möjligt att erhålla stora volymer fraktioner med låg kokpunkt vid bearbetning av råmaterial.

På grund av användningen av moderna katalysatorer med syntetiska zeoliter, element av oxider av sällsynta jordartsmetaller, har volymen av erhållna produkter ökat med upp till 40%.

Katalysatorer vid oljeraffinering

I katalytiska processer är de använda katalysatorerna av stor betydelse. Till exempel består hydrokrackning i spjälkning av en kolvätestruktur under tryck i en vätemiljö.

Reformeringsprocessen involverar användning av fint dispergerad platina som katalysator, som avsätts på en aluminiumoxidbärare. Från paraffiner erhålls således en aromatisk produkt för högoktaniga bensinkvaliteter och aromatiska halvfabrikat för den kemiska industrin.

Användningen av rhenium som tillsats till katalysatorer gjorde det möjligt att intensifiera bearbetningsprocessen. Platina- och palladiumkatalysatorer är nödvändiga för att erhålla bensin av bästa kvalitet.

Raffinering vid oljeraffinering

Processen för oljeraffinering, som uppstår när blandningar separeras på grund av rörelsen av mötande massor och den applicerade värmeväxlingen mellan vätska och ånga, kallas rektifikation. Denna process är den primära bearbetningen av råmaterial, när följande produkter erhålls genom att dela upp dem i fraktioner: dieselbränsle, bensin, fotogen, eldningsolja.

Vid rektifiering erhålls lätta fraktioner (bensin och fotogen, dieselbränsle) vid AT-enheter (atmosfäriska rör). Uppvärmning sker i en rörugn. Resten av denna destillationsbrännolja bearbetas i en vakuumanläggning för att erhålla motor- och smörjoljor.

Sekundära raffineringsprocesser

Vid oljeraffinering bringar sekundära processer de erhållna produkterna från primär bearbetning till en säljbar form.

Typer av sekundära processer:

ökning i volym (fördjupning av bearbetning) med termisk och katalytisk krackning, hydrokrackning;

kvalitetsförbättring genom användning av reformering, hydrobehandling, isomerisering;

produktion av aromatiska kolväten, produktion av oljor.

Reformering används främst för bensin. Under reformering sker mättnad med aromatiska blandningar för att producera högkvalitativ bensin.

Hydrokrackning är nödvändigt för att få högkvalitativt dieselbränsle. Processen använder metoden för molekylär splittring av gas i överskott av väte.

Modern bearbetningsutrustning är kombinerade anläggningar, där primära och sekundära processer kombineras.

Förfining djup

Oljeraffineringens djup är en parameter (GPN), som visar förhållandet mellan mängden extraherade råvaror och den resulterande kommersiella produkten eller halvfabrikat för kemi. På basis av GPN bestäms raffinaderiets effektivitet.

Värdet på GPN, liksom omfattningen av produkter, beror på kvaliteten på råvaran. Västländer betraktar GPN endast i bränsleriktningen och tar endast hänsyn till produkterna från den lätta fraktionen.

Specialister delar nu in raffinaderier efter typ av bearbetning i: djupt och grunt. GPN-indikatorn indikerar mättnaden av produktionen med utrustning och installationer för bearbetning av råvaror.

Automatisering av oljeraffineringsprocesser

Oljeraffinering är ett komplex av sammanhängande processer (fysikaliska och kemiska) som bör förbättra kvaliteten på produkten i slutet.

Raffinaderiautomatisering ökar effektiviteten i produktionsprocesserna. Under moderna förhållanden kan kraven på den resulterande kvalitetsprodukten implementeras genom att införa automatisk kontroll för att erhålla en kommersiell produkt.

För att öka nivån på raffinaderiautomatisering:

tekniska idéer introduceras med hjälp av digital utrustning;

automatiska styranordningar används.

Automatisering av företaget minskar utgiftsdelen av raffinaderiet, gör det möjligt att övervaka processer med dator.

Installationer, anordningar, utrustning för oljeraffinering

Oljeraffineringsföretag använder huvudsakligen följande utrustning och installationer: tankar och generatorer, filter, gas- och vätskevärmare, fakkelsystem, ångturbiner och värmeväxlare, kompressorenheter, rörledningar och annan utrustning.

Raffinaderiföretag använder ugnar för termisk destillation av olja och dess uppdelning i fraktioner. Rörugnar används för att förbränna rester från produktionsprocessen. Grunden för bearbetningen är uppdelningen av råvaror i fraktioner.

Sedan, med hänsyn till raffinaderiets inriktning och typen av utrustning, sker ytterligare bearbetning av primärprodukter, rening och efterföljande uppdelning utförs för att erhålla en säljbar produkt.

Ugnar och värmeväxlare inom oljeraffinering

Ugnar som används vid oljeraffinering är enheter som är nödvändiga för:

för uppvärmning av producerad olja, emulsion, gaskondensat och gas;

för att säkerställa återhämtningsprocessen;

för oljepyrolys.

Huvudproblemet vid användningen av ugnar vid oljeraffinering är koksbildning när krackningsprocesser inträffar, vilket leder till ineffektiv användning av rörledningar och värmeväxlare.

Värmeväxlaren är en anordning utan vilken raffinaderiet inte kan fungera. Antalet värmeväxlare på företaget beror på volymen av slutprodukten och teknisk utrustning.

Ett modernt oljeraffinaderi har cirka 400 värmeväxlarenheter, mediet som passerar genom dem: dieselbränsle, fotogen, bensin, eldningsolja.

Det applicerade trycket i värmeväxlarna når 40 atmosfärer när mediet värms upp till 400 grader Celsius. Enheter designade för ett tryck på 25 atmosfärer används ofta, det beror på raffinaderiets profilteknik.

Raffinaderi reaktorer

Raffinaderiföretag använder reaktorutrustning för sådana processer som hydrobehandling, reformering, hydrokrackning, hydrokonvertering för att förbättra GPN-parametern (raffineringsdjup). Detta är utrustning för djup bearbetning av råmaterial, för att få bensin av europeiska märken.

Utrustningen tillverkas under licenser från sådana globala företag som ExxonMobil, Chevron Lummus Global.

Oljeprodukter och avfall

När den utvunna oljan skickas för bearbetning finns det, förutom säljbara produkter, alltid oljeraffineringsavfall vid utgången.

De viktigaste produkterna för oljeraffinering är raffinaderiprodukter som erhålls genom användning av primära och sekundära processer, de inkluderar: högkvalitativ bensin, dieselbränsle, flygfotogen, raketbränsle, motoroljor, eldningsolja, petrokemiska produkter.

Oljeraffineringsavfall inkluderar adsorbenter. Det är kemikalier som inte kan återskapas ytterligare. Den huvudsakliga metoden för avfallshantering är förbränning. Men förbränning kan orsaka betydande skador på miljön.

Det finns alternativ för användning av aska och slagg, oljeraffinaderiavfall, som fyllmedel för byggprodukter, sällan används för gödningsmedel eller för produktion av kemiska element. När det är omöjligt att slänga avfall skickas det till förvaring i särskilda soptippar.

Ekologi och miljöskydd vid oljeraffinering

Raffinaderiföretag har en inverkan på hela regionens ekologi. Hela processen med bearbetning åtföljs av närvaron av skadliga ämnen i regionens ekologi.

Stora raffinaderianläggningar har egna laboratorier för kontinuerlig övervakning av skadliga utsläpp till atmosfären. Baserat på riktningen för bearbetningsföretagens arbete kan vi prata om den skada som kan göras på miljön.

Till exempel, vid bearbetning av sur olja, sprids luftföroreningar över långa avstånd. Därför har varje företag planerat ett arbete för att minska föroreningarna av miljön kring företaget.

Produkter, installationer, utrustning, teknologier, processer, centra, oljeraffinaderier på Neftegaz-utställningen på Expocentre Fairgrounds.

Läs våra andra artiklar:

Världens oljeraffinering är en global, strategiskt viktig industri. En av de mest kunskapsintensiva och högteknologiska industrierna och därmed en av de mest kapitalintensiva. En bransch med en rik historia och långsiktiga planer.

Ett antal faktorer bidrar till utvecklingen av modern oljeraffinering idag. För det första tillväxten av ekonomin per region i världen. U-länder förbrukar mer och mer bränsle. Varje år växer deras energibehov exponentiellt. Därför byggs de flesta av de nya stora raffinaderierna i Asien-Stillahavsområdet, Sydamerika och Mellanöstern. Hittills är det mest kraftfulla raffinaderiet i världen det privata indiska företaget Reliance Industries (RIL) anläggning i Jamnagar (västra Gujarat). Den togs i drift 1999 och idag bearbetar den nästan 72 miljoner ton olja per år! De tre största företagen i världen inkluderar också Ulsan Refinery i Sydkorea och Paraguana Refinery Complex i Venezuela (cirka 55 miljoner ton olja per år). Som jämförelse kan nämnas att det största inhemska företaget, Omsk Oil Refinery, som ägs av Gazprom Neft, bearbetar cirka 22 miljoner ton olja per år.

Samtidigt bör det noteras att huvudtrenden i utvecklingen av raffinaderier inte bara är en ökning av volymerna, utan en ökning av bearbetningsdjupet. När allt kommer omkring, ju dyrare lättoljeprodukter som kan erhållas från samma volym olja, desto mer lönsam blir produktionen. För att öka bearbetningsdjupet ökar andelen sekundära processer över hela världen. Effektiviteten hos ett modernt raffinaderi speglar det så kallade Nelson Index, ett mått på nivån på sekundär omvandlingskapacitet vid ett raffinaderi i förhållande till den primära destillationskapaciteten. Nelson Complexity Index tilldelar en faktor till varje anläggning i anläggningen baserat på dess komplexitet och kostnad jämfört med nedströmsutrustning, som tilldelas en komplexitetsfaktor på 1,0. Till exempel har en katalytisk krackningsanläggning en faktor på 4,0, vilket betyder att den är 4 gånger mer komplex än en destillationsanläggning för råolja med samma kapacitet. Nelson-indexet för raffinaderiet i Jamnagar är 15. För samma Omsk-raffinaderi är det nu 8,5. Men det antagna programmet för modernisering av inhemska anläggningar fram till 2020 innebär idrifttagning av ny kapacitet för sekundära processer, vilket kommer att "dra upp" denna siffra. Så det beräknade Nelson-indexet för TANECO-fabriken i Tatarstan efter slutförandet av bygget bör vara 15 enheter!

Den näst viktigaste faktorn i utvecklingen av världens oljeraffinering är den ständiga skärpningen av miljökraven. Kraven på innehållet av svavel och aromatiska kolväten i bränslen blir allt hårdare. Miljökampen, som började i USA och Västeuropa, flyttar gradvis till utvecklingsländernas marknader. Redan för 10 år sedan var det svårt att föreställa sig införandet av miljöklass 5-krav i vårt land, men i mer än ett år nu har vi levt med dessa normer.

Att följa stränga miljöbestämmelser är ingen lätt uppgift. Det kompliceras också av att kvaliteten på oljan i genomsnitt bara försämras. Reserverna av lättillgängliga oljor av hög kvalitet närmar sig sitt slut. Andelen tunga, bituminösa och skifferråvaror, som innehåller allt mindre bensin- och dieselfraktioner, ökar.

Forskare och ingenjörer runt om i världen arbetar för att lösa dessa problem. Resultatet av deras utveckling är komplexa dyra installationer och de modernaste flerkomponentskatalysatorerna som gör det möjligt att pressa ut maximalt med miljövänliga bränslen även från olja av lägsta kvalitet. Allt detta leder dock till betydande kostnader för raffinaderierna, vilket direkt påverkar anläggningarnas lönsamhet. Den nedåtgående trenden i deras inkomster är synlig runt om i världen.

Alla ovan beskrivna trender är uppenbara även för Ryssland. Eftersom vi är en del av världsekonomin och accepterar de allmänna arbetsreglerna, investeras fler och fler medel i vårt land i utvecklingen av inhemsk oljeraffinering, teknik och vetenskap. Detta kompliceras av det faktum att praktiskt taget inte ett enda företag byggdes på 1990- och 2000-talen, mycket gick förlorat för inhemsk vetenskap och ny kvalificerad personal för branschen utbildades inte. Men det antagna statliga programmet "Energieffektivitet och ekonomisk utveckling", utformat för att radikalt förbättra tillståndet för inhemsk oljeraffinering fram till 2020, kommer att göra det möjligt att komma ikapp. Dess frukter kan redan idag ses på varje bensinstation, där det praktiskt taget inte finns något bränsle under 5:e ekologiska klassen.

Modern oljeraffinering kännetecknas av produktion i flera steg av högkvalitativa produkter. I många fall, tillsammans med huvudprocesserna, genomförs även förberedande och slutliga processer. De förberedande tekniska processerna inkluderar: 1. avsaltning av olja före bearbetning, 2. separation av smala fraktioner från destillat med en bred fraktionerad sammansättning; 3. Hydrobehandling av bensinfraktioner före deras katalytiska reformering; 4. Hydroavsvavling av dieselråvara som skickas till katalytisk krackning; 5. tjäravasfaltering; 6. vätebehandling av fotogendestillat före dess absorptionsseparering, etc.

2:a steg, 1:a steg Primär bearbetning 3:e steg Sekundär bearbetning Reformering Avsaltning Fraktionering Sprickbildning 4:e steg Raffinering av petroleumprodukter Hydrotreating Selektiv lösningsmedel Raffinering Avvaxning Hydrotreating

Steg 1: Avsaltning av olja Produktionscykeln börjar med CDU. Denna förkortning står för "elektrisk avsaltningsanläggning". Avsaltning börjar med att oljan tas från fabrikstanken, blandas med tvättvatten, demulgeringsmedel, alkali (om det finns syror i råoljan). Därefter upphettas blandningen till 80-120°C och matas in i en elektrisk dehydrator. I en elektrohydrator, under påverkan av ett elektriskt fält och temperatur, separeras vatten och oorganiska föreningar lösta i den från olja. Kraven för avsaltningsprocessen är strikta: inte mer än 3 - 4 mg / l salter och cirka 0,1% vatten bör finnas kvar i oljan. Därför används oftast i produktionen en tvåstegsprocess, och efter den första kommer oljan in i den andra elektriska dehydratorn. Därefter anses oljan vara lämplig för vidare bearbetning och går in i den primära destillationen.

Steg 2: Primär destillation av olja och sekundär destillation av bensindestillat Primära oljeraffinaderienheter utgör grunden för alla tekniska processer i oljeraffinaderier. Kvaliteten och utbytet av de resulterande bränslekomponenterna, såväl som råmaterial för sekundära och andra oljeraffineringsprocesser, beror på driften av dessa anläggningar.

Steg 2: Primär destillation av olja och sekundär destillation av bensindestillat I industriell praxis delas olja in i fraktioner som skiljer sig åt i kokpunktstemperaturgränser: flytande gasbensin (bil och flyg), jetbränsle fotogendiesel (dieselolja), eldningsolja Brännolja bearbetas för att erhålla: paraffin, bitumen, flytande pannbränsle, oljor.

Steg 2: Oljeraffinering Kärnan i oljeraffineringsprocessen är enkel. Liksom alla andra föreningar har varje flytande petroleumkolväte sin egen kokpunkt, det vill säga temperaturen över vilken den avdunstar. Kokpunkten ökar när antalet kolatomer i molekylen ökar. Till exempel kokar bensen C 6 H 6 vid 80,1 ° C och toluen C 7 H 8 vid 110,6 ° C.

Steg 2: Oljedestillation Om du till exempel lägger olja i en destillationsanordning, som kallas en destillationsanordning, och börjar värma den, så kommer all bensen att avdunsta från den, så snart temperaturen på vätskan överstiger 80 ° C, och med det andra kolväten med nära kokpunkter . Således separeras en fraktion från oljan från början av kokningen till 80 ° C, eller n. k. - 80 ° C, som det är vanligt att skriva i litteraturen om oljeraffinering. Om du fortsätter att värma och höjer temperaturen i kuben med ytterligare 25 ° C, kommer nästa fraktion att separeras från oljan - C 7-kolväten, som kokar i intervallet 80 -105 ° C. Och så vidare, upp till en temperatur på 350 °C. Det är inte önskvärt att höja temperaturen över denna gräns, eftersom de återstående kolvätena innehåller instabila föreningar, som vid upphettning, tjärolja, sönderdelas till kol och kan koka, täppa till all utrustning med tjära.

Steg 2: Primär destillation av olja och sekundär destillation av bensindestillat Separeringen av olja i fraktioner utförs vid primära destillationsenheter med hjälp av uppvärmnings-, destillations-, rektifikations-, kondenserings- och kylningsprocesser. Direkt destillation utförs vid atmosfärstryck eller något förhöjt tryck och återstoder under vakuum. Atmosfäriska (AT) och vakuumrörinstallationer (VT) byggs separat från varandra eller kombineras som en del av en installation (AVT).

Steg 2: Primärdestillation av olja och sekundärdestillation av bensindestillat I moderna raffinaderier används istället för fraktionerad destillation i batch-destillation destillationskolonner. Ovanför kuben där oljan värms upp är en hög cylinder fäst, blockerad av en mängd destillationsplattor. Deras design är sådan att ångorna från oljeprodukter som stiger uppåt kan delvis kondensera, samlas på dessa plattor och, när vätskefasen samlas på plattan, rinna ner genom speciella dräneringsanordningar. Samtidigt fortsätter ångformiga produkter att bubbla genom vätskeskiktet på varje platta.

Steg 2: Primärdestillation av olja och sekundärdestillation av bensindestillat Temperaturen i destillationskolonnen minskar från botten till den allra sista, övre plattan. Om det i kuben är 380 ° C, bör det på toppplattan inte vara högre än 35 -40 ° C för att kondensera och inte förlora alla C 5-kolväten, utan vilka kommersiell bensin inte kan framställas. Okondenserade kolvätegaser C 1 -C 4 lämnar i toppen av kolonnen. Allt som kan kondensera finns kvar på plattorna. Det räcker alltså att tillverka kranar på olika höjder för att få oljedestillationsfraktioner, som var och en kokar inom de angivna temperaturgränserna. Fraktionen har sitt eget specifika syfte och beroende på det kan den vara bred eller smal, det vill säga koka bort i intervallet tvåhundra eller tjugo grader.

Steg 2: Primär destillation av olja och sekundär destillation av bensindestillat Moderna raffinaderier använder vanligtvis atmosfäriska rör eller atmosfäriska vakuumrör med en kapacitet på 6 till 8 miljoner ton bearbetad olja per år. Vanligtvis finns det två eller tre sådana installationer vid anläggningen. Den första atmosfäriska kolonnen är en struktur med en diameter på cirka 7 meter i botten och 5 meter i toppen. Pelarens höjd är 51 meter. I huvudsak är dessa två cylindrar staplade ovanpå varandra. Andra kolonner är kondensorer, ugnar och värmeväxlare

Steg 2: Primär destillation av råolja och sekundär destillation av bensindestillat Kostnadsmässigt är de ju bredare fraktioner som erhålls i slutändan, desto billigare. Därför destillerades olja först till breda fraktioner: bensinfraktion (raktdriven bensin, 40 -50 -140 -150 ° C). flygbränslefraktion (140 -240 °С), diesel (240 -350 °С). oljedestillationsrester - eldningsolja För närvarande separerar destillationskolonner olja i smalare fraktioner. Och ju smalare fraktionerna vill bli, desto högre bör kolumnerna vara. Ju fler plattor de borde ha, desto fler gånger måste samma molekyler, som stiger upp från platta till platta, gå från gasfasen till vätskan och tillbaka. Detta kräver energi. Det förs till kolonnens kub i form av ånga eller rökgaser.

Steg 3: Krackning av petroleumfraktioner Förutom avsaltning, dehydrering och rak destillation har många raffinaderier en annan bearbetningsoperation - sekundärdestillation. Denna tekniks uppgift är att få fram smala fraktioner av olja för vidare bearbetning. Produkterna från sekundär destillation är vanligtvis bensinfraktioner som används för att producera fordons- och flygbränslen, såväl som råmaterial för efterföljande produktion av aromatiska kolväten - bensen, toluen och andra.

Steg 3: Krackning av petroleumfraktioner Typiska sekundära destillationsanläggningar är mycket lika till utseende och funktion som atmosfäriska rörformiga enheter, bara deras dimensioner är mycket mindre. Sekundär destillation fullbordar det första steget av oljeraffinering: från avsaltning till att erhålla smala fraktioner. I det tredje steget av oljeraffinering sker, i motsats till de fysiska processerna vid destillation, djupa kemiska omvandlingar.

Steg 3: termisk krackning av oljefraktioner En av de vanligaste teknikerna i denna cykel är krackning (från det engelska ordet cracking - splitting) Cracking är en reaktion där kolskelettet spjälkas av stora molekyler när de värms upp och i närvaro av katalysatorer. Under termisk krackning sker komplexa rekombinationer av fragment av brutna molekyler med bildandet av lättare kolväten. Under påverkan av hög temperatur delas långa molekyler, till exempel C 20-alkaner, till kortare - från C 2 till C 18. (Kolväten C 8 - C 10 är bensinfraktionen, C 15 - diesel) Reaktionerna av cyklisering och isomerisering av oljekolväten förekommer också

Steg 3: termisk krackning av oljefraktioner Krackningsteknologier tillåter att utbytet av lätta oljeprodukter ökar från 40-45 % till 55-60 %. Bensin, fotogen, dieselbränsle (sol) tillverkas av dessa petroleumprodukter.

Steg 3: Katalytisk krackning av petroleumfraktioner Katalytisk krackning upptäcktes på 30-talet av 1900-talet. när det märktes att kontakt med vissa naturliga aluminiumsilikater förändrar den kemiska sammansättningen av termiska krackningsprodukter. Ytterligare studier har lett till två viktiga resultat: 1. Mekanismen för katalytiska transformationer har fastställts; 2. insåg att det är nödvändigt att specifikt syntetisera zeolitkatalysatorer och inte leta efter dem i naturen.

Steg 3: katalytisk krackning av petroleumfraktioner Mekanism för katalytisk krackning: katalysatorn absorberar på sig molekyler som kan dehydreras ganska lätt, det vill säga avger väte; de resulterande omättade kolvätena, som har en ökad adsorptionskapacitet, kommer i kontakt med katalysatorns aktiva centra; när koncentrationen av omättade föreningar ökar, uppstår deras polymerisation, hartser uppträder - föregångare till koks och sedan koks själv;

Steg 3: katalytisk krackning av oljefraktioner, det frigjorda vätet tar en aktiv del i andra reaktioner, i synnerhet hydrokrackning, isomerisering, etc., som ett resultat av vilket den krackade produkten berikas med kolväten, inte bara lätta utan också hög- kvalitet - isoalkaner, arener, alkylarener med kokpunkter på 80 - 195 ° C (detta är den breda bensinfraktionen, för vilken katalytisk krackning av tunga råvaror utförs).

Steg 3: katalytisk krackning av petroleumfraktioner Typiska parametrar för katalytisk krackning vid drift på vakuumdestillat (fr. 350 - 500 °C): temperatur 450 - 480 °C tryck 0,14 - 0,18 MPa. Den genomsnittliga kapaciteten för moderna anläggningar är från 1,5 till 2,5 miljoner ton, dock finns det anläggningar med en kapacitet på 4,0 miljoner ton vid anläggningarna hos världens ledande företag. Som ett resultat erhålls kolvätegaser (20%), bensinfraktion (50%), dieselfraktion (20%). Resten är tung gasolja eller spruckna rester, koks och förluster.

Steg 3: katalytisk krackning av petroleumfraktioner Mikrosfäriska krackningskatalysatorer ger ett högt utbyte av lätta oljeprodukter (68–71 vikt-%), beroende på katalysatorns märke.

Reaktorenhet för katalytisk krackning med Exxon-teknik. Mobil. På höger sida finns reaktorn, till vänster om den finns regeneratorn.

Steg 3: Reforming - (från engelska reforming - to remake, improve) den industriella processen att bearbeta bensin- och naftaoljefraktioner för att erhålla högkvalitativa bensiner och aromatiska kolväten. Fram till 1930-talet var reformering en typ av termisk sprickbildning och utfördes vid 540 o. C för att få bensin med ett oktantal på 70 -72.

Steg 3: Reformering Sedan 1940-talet har reformering varit en katalytisk process, vars vetenskapliga grunder utvecklades av N. D. Zelinsky, såväl som V. I. Karzhev, B. L. Moldavsky. Denna process genomfördes första gången 1940 i USA. Den utförs i en industrianläggning med en värmeugn och minst 3-4 reaktorer vid en temperatur på 350-520 o. C, i närvaro av olika katalysatorer: platina och polymetallic, innehållande platina, rhenium, iridium, germanium, etc. .

Steg 3: Reformering utförs under högtrycksväte, som cirkuleras genom uppvärmningsugnen och reaktorerna. Dessa katalytiska omvandlingar möjliggör dehydrering av nafteniska kolväten till aromater. Samtidigt sker dehydreringen av alkaner till motsvarande alkener, dessa senare cykliseras omedelbart till cykloalkaner, och dehydreringen av cykloalkaner till arener sker med en ännu högre hastighet. Så i aromatiseringsprocessen är en typisk omvandling följande: n-heptan n-hepten metylcyklohexan toluen. Som ett resultat av reformering av bensinfraktioner av olja erhålls 80-85% bensin med en oktantal på 90-95, 1-2% väte och resten av gasformiga kolväten

Steg 4: Hydrotreatment - rening av petroleumprodukter från organiskt svavel, kväve och syreföreningar med hjälp av vätemolekyler. Som ett resultat av hydrobehandling förbättras kvaliteten på oljeprodukter, utrustningens korrosion minskar och luftföroreningarna minskar. Hydrobehandlingsprocessen har blivit mycket viktig på grund av inblandningen i bearbetningen av stora mängder svavelhaltiga och högsvavliga (mer än 1,9 % svavel) typer av olja.

Steg 4: Hydrobehandling Vid bearbetning av oljeprodukter på hydreringskatalysatorer med användning av aluminium-, kobolt- och molybdenföreningar vid ett tryck på 4 - 5 MPa och en temperatur på 380 - 420 °C. flera kemiska reaktioner inträffar: Väte kombineras med svavel för att bilda svavelväte (H 2 S). Vissa kväveföreningar omvandlas till ammoniak. Eventuella metaller som finns i oljan avsätts på katalysatorn. Vissa olefiner och aromater är mättade med väte; dessutom hydrokrackas naftener i viss utsträckning och en del metan, etan, propan och butaner bildas.

Steg 4: Hydrobehandling Under normala förhållanden är svavelväte i gasform, och när oljeprodukten värms upp frigörs den från den. Det tas upp i vatten i återloppstorn och omvandlas sedan till antingen elementärt svavel eller koncentrerad svavelsyra. Svavelhalten, särskilt i lättoljeprodukter, kan minskas till tusendelar. Varför föra innehållet av föroreningar av organiska svavelämnen i bensin till en så strikt standard? Allt handlar om senare användning. Det är till exempel känt att ju strängare den katalytiska reformeringen är, desto högre är utbytet av högoktanig bensin vid ett givet oktantal eller desto högre oktantal vid ett givet katalysatutbyte. Som ett resultat ökar utbytet av "oktanton" - detta är namnet som ges till produkten av mängden reformeringskatalysat eller någon annan komponent och dess oktantal.

Steg 4: Hydrotreating Refiners bryr sig i första hand om att öka produktens oktantal jämfört med råvaran, och därför försöker de skärpa alla sekundära processer av oljeraffinering. Vid reformering bestäms hårdheten av en minskning av trycket och en ökning av temperaturen. Samtidigt fortskrider aromatiseringsreaktionerna mer fullständigt och snabbare. Men ökningen i styvhet begränsas av katalysatorns stabilitet och dess aktivitet.

Steg 4: Hydrotreating Sulfur, som är ett katalysatorgift, förgiftar katalysatorn när den ackumuleras på den. Av detta är det tydligt: ju mindre det är i råmaterialet, desto längre kommer katalysatorn att vara aktiv med ökande hårdhet. Som i regeln om hävstångseffekt: om du förlorar på förädlingsstadiet vinner du på reformeringsstadiet. Vanligtvis utsätts inte alla, till exempel, dieselfraktionen för hydrobehandling, utan bara en del av den, eftersom denna process är ganska dyr. Dessutom har den ytterligare en nackdel: denna operation förändrar praktiskt taget inte kolvätesammansättningen av fraktionerna.

Steg 4: SELEKTIV RENGÖRING av petroleumprodukter. utförs genom lösningsmedelsextraktion av skadliga föroreningar från petroleumfraktioner för att förbättra deras fysikaliska, kemiska och operativa egenskaper; en av de viktigaste tekniska processerna för produktion av smörjoljor från petroleumråvaror. Selektiv rening baseras på polära lösningsmedels förmåga att selektivt (selektivt) lösa upp polära eller polariserbara komponenter i råmaterial, polycykliska aromatiska kolväten och hartsartade asfaltenämnen med hög molekylvikt.

Ryska federationen är en av världens ledande inom oljeutvinning och produktion. Mer än 50 företag verkar i staten, vars huvuduppgifter är oljeraffinering och petrokemi. Bland dem finns Kirishi NOS, Omsk Oil Refinery, Lukoil-NORSI, RNA, YaroslavNOS och så vidare.

För tillfället är de flesta kopplade till välkända olje- och gasbolag som Rosneft, Lukoil, Gazprom och Surgutneftegaz. Driftstiden för sådan produktion är cirka 3 år.

Huvudprodukter för oljeraffinering Dessa är bensin, fotogen och diesel. Nu används mer än 90 % av allt utvunnet svart guld för att producera bränsle: flyg, jet, diesel, ugn, panna, samt smörjoljor och råvaror för framtida kemisk bearbetning.

Oljeraffineringsteknik

Oljeraffineringsteknik består av flera steg:

separation av produkter i fraktioner som skiljer sig i kokpunkt;

bearbetning av dessa föreningar med hjälp av kemiska föreningar och produktion av säljbara petroleumprodukter;

blanda komponenter med en mängd olika blandningar.

Den vetenskapsgren som ägnar sig åt bearbetning av brännbara mineraler är petrokemi. Hon studerar processerna för att erhålla produkter från svart guld och slutliga kemiska bearbetningar. Dessa inkluderar alkohol, aldehyd, ammoniak, väte, syra, keton och liknande. Hittills används endast 10 % av den producerade oljan som råvara för petrokemikalier.

Grundläggande raffineringsprocesser

Oljeraffineringsprocesser är indelade i primära och sekundära. De förra innebär inte en kemisk förändring i svart guld, utan säkerställer dess fysiska uppdelning i fraktioner. Den senares uppgift är att öka volymen producerat bränsle. De bidrar till den kemiska omvandlingen av kolvätemolekyler, som är en del av oljan, till enklare föreningar.

Primära processer sker i tre steg. Den första är beredningen av svart guld. Den genomgår ytterligare rening från mekaniska föroreningar, avlägsnande av lätta gaser och vatten utförs med hjälp av modern elektrisk avsaltningsutrustning.

Detta följs av atmosfärisk destillation. Oljan flyttas till destillationskolonnen, där den delas upp i fraktioner: bensin, fotogen, diesel och slutligen till eldningsolja. Kvaliteten som produkterna har i detta skede av bearbetningen motsvarar inte de kommersiella egenskaperna, därför utsätts fraktionerna för sekundär bearbetning.

Sekundära processer kan delas in i flera typer:

fördjupning (katalytisk och termisk krackning, visbreaking, långsam koksning, hydrokrackning, bitumenproduktion, etc.);

raffinering (reformering, hydrobehandling, isomerisering, etc.);

annan verksamhet för produktion av olja och aromatiska kolväten samt alkylering.

Reformering tillämpas på bensinfraktionen. Som ett resultat är den mättad med aromatiska blandningar. Den utvunna råvaran används som ett element för produktion av bensin.

Katalytisk krackning används för att bryta ner molekyler av tunga gaser, som sedan används för att frigöra bränsle.

Hydrokrackning är en metod för att dela gasmolekyler i ett överskott av väte. Som ett resultat av denna process erhålls dieselbränsle och element för bensin.

Koksning är en operation för utvinning av petroleumkoks från den tunga fraktionen och resterna av den sekundära processen.

Hydrokrackning, hydrogenering, hydrobehandling, hydrodearomatisering, hydrodewaxing är alla hydrogeneringsprocesser vid oljeraffinering. Deras utmärkande egenskap är att utföra katalytiska omvandlingar i närvaro av väte eller en gas som innehåller vatten.

Moderna installationer för primär industriell raffinering av olja kombineras ofta och kan utföra vissa sekundära processer i en mängd olika volymer.

Utrustning för oljeraffinering

Oljeraffineringsutrustning är:

generatorer;

reservoarer;

filter;

vätske- och gasvärmare;

förbränningsugnar (anordningar för termisk avfallshantering);

flare system;

gaskompressorer;

ångturbiner;

värmeväxlare;

står för hydraulisk provning av rörledningar;

rör;

beslag och liknande.

Dessutom använder företagen tekniska ugnar för oljeraffinering. De är utformade för att värma processmediet med hjälp av den värme som frigörs under bränsleförbränning.

Det finns två typer av dessa enheter: rörugnar och anordningar för förbränning av flytande, fasta och gasformiga produktionsrester.

Grunderna för oljeraffinering är att produktionen först och främst börjar med destillation av olja och dess bildning i separata fraktioner.

Sedan omvandlas huvuddelen av de erhållna föreningarna till mer nödvändiga produkter genom att ändra deras fysikaliska egenskaper och molekylstruktur under påverkan av sprickning, reformering och andra operationer som är relaterade till sekundära processer. Vidare genomgår oljeprodukter sekventiellt olika typer av rening och separation.

Stora raffinaderier ägnar sig åt fraktionering, konvertering, bearbetning och blandning av svart guld med smörjmedel. Dessutom producerar de tung eldningsolja och asfalt, och kan även utföra ytterligare destillation av petroleumprodukter.

Design och konstruktion av oljeraffinaderi

Till att börja med är det nödvändigt att utföra design och konstruktion av oljeraffinering. Detta är en ganska komplex och ansvarsfull process.

Design och konstruktion av oljeraffinering sker i flera steg:

bildandet av de huvudsakliga målen och målen för företaget och investeringsanalysen;

val av ett territorium för produktion och erhållande av tillstånd för att bygga en anläggning;

projektet för själva oljeraffineringskomplexet;

insamling av nödvändiga enheter och mekanismer, konstruktion och installation, samt idrifttagning;

det sista steget är driftsättningen av det oljeproducerande företaget.

Produktionen av produkter från svart guld sker med hjälp av specialiserade mekanismer.

Modern teknik för oljeraffinering på utställningen

Olje- och gasindustrin är allmänt utvecklad på Ryska federationens territorium. Därför uppstår frågan om att skapa nya industrier och förbättra och modernisera teknisk utrustning. För att föra den ryska olje- och gasindustrin till en ny, högre nivå hålls en årlig utställning av vetenskapliga landvinningar inom detta område. "Naftogaz".

Utställning "Neftegaz" kommer att kännetecknas av sin omfattning och ett stort antal inbjudna företag. Bland dem finns inte bara populära inhemska företag, utan också representanter för andra stater. De kommer att visa sina prestationer, innovativa teknologier, nya affärsprojekt och liknande.

Dessutom kommer utställningen att presentera raffinerade oljeprodukter, alternativa bränslen och energi, modern utrustning för företag och så vidare.

Som en del av evenemanget är det planerat att hålla olika konferenser, seminarier, presentationer, diskussioner, masterclasses, föreläsningar och diskussioner.

Läs våra andra artiklar.