Vakum yağı arıtma. Petrol arıtma yolları. Petrol arıtma seçenekleri

Petrol arıtma - ham petrolün çok aşamalı fiziksel ve kimyasal işlenmesi süreci, bunun sonucu olarak bir petrol ürünleri kompleksinin üretimi. Petrol arıtma, damıtma yöntemiyle, yani yağın fraksiyonlara fiziksel olarak ayrılmasıyla gerçekleştirilir.

Petrol arıtmanın birincil ve ikincil süreçleri vardır. Birincil işlemler, petrol hidrokarbonlarının kimyasal dönüşümlere uğramadığı, yağın doğrudan (atmosferik-vakumlu) damıtılmasını içerir. İkincil süreçlerin (çatlama, reforming) bir sonucu olarak, hidrokarbonların yapısı kimyasal reaksiyonlar sırasında değişir.

Birincil yağ arıtma. Doğrudan damıtma veya yağın fraksiyonlara ayrılması, farklı moleküler ağırlıklardaki hidrokarbonların farklı kaynama noktalarına dayanır ve normal atmosfer basıncında ve 350 °C'ye kadar sıcaklıklarda gerçekleştirilir.

Petrol damıtma işlemi, boru şeklinde bir fırın, damıtma kolonu, ısı eşanjörleri ve diğer ekipmanlardan oluşan atmosferik veya atmosferik vakumlu tesislerde gerçekleştirilir.

İkincil yağ arıtma. Kesintisiz ürünler modern teknolojinin gereksinimlerini karşılamamaktadır ve bu nedenle daha fazla işlenmektedir. Düz çalışan benzinler, yakıtların çevresel performansını kötüleştiren, motor korozyonuna neden olan ve katalizörleri zehirleyen kükürt bileşikleri içerir, bu nedenle hidro-işlemeye tabi tutulurlar.

hidro işlem- bu, yağın organosülfür bileşiklerinin hidrojen sülfüre hidrojenlenmesini sağlayan, daha sonra yakalanan ve ayrılan bir termal katalitik işlemdir. Çatlama - ek miktarlarda benzin ve dizel yakıt elde etmek için ağır hidrokarbonların ayrılması. Aşağıdaki çatlama türleri vardır:

- termal- 500 - 750 °C'de ve 4 - 6 MPa basınçta üretilirken, benzin verimi %60 - 70'e ulaşır.

- katalitik- Katalizörler kullanılarak üretilmiştir.

reform katalitik - benzin ve nafta yağı fraksiyonlarından yüksek oktanlı benzin bileşenleri elde etme işlemi.

alkilasyon- alkil bileşiklerinin hidrokarbon moleküllerine eklenmesi. Yüksek oktanlı benzin bileşenleri üretmek için kullanılır.

Yağ kalitesinin sınıflandırılması ve göstergeleri.

Petrolün birkaç sınıflandırması vardır. GOST R'ye göre yağ, fiziksel ve kimyasal özelliklere, hazırlama derecesine, hidrojen sülfür içeriğine ve hafif merkaptanlara göre sınıflara, türlere, gruplara, türlere göre sınıflandırılır. Aynı zamanda, yağ sınıflandırmasının işaretleri, yağın kaliteye göre kabul edildiğinin göstergeleridir.

AT Kükürtün kütle fraksiyonuna bağlı olarak yağ, 1 - 4 sınıflarına ayrılır:

1 sınıf - düşük kükürt;

sınıf 2 - kükürtlü;

3. Derece - yüksek kükürt;

4. derece - özellikle yüksek kükürt.

İle yoğunluk ve ihracat için teslim edildiğinde - ayrıca fraksiyonların verimine ve parafinin kütle fraksiyonuna göre Yağ beş türe ayrılır:

0 tipi - ekstra ışık;

Tip 1 - hafif;

tip 2 - orta;

3 tip - ağır;

Tip 4 - bitümlü.

Hazırlık derecesine göre yağ, su içeriği, klorür tuzlarının konsantrasyonu, doymuş buhar basıncı, mekanik safsızlıkların kütle oranı gibi göstergelere göre 1 - 3 gruplarına ayrılır.

Hidrojen sülfür ve hafif merkaptanların kütle fraksiyonu ile yağ 2 türe ayrılır.

Geleneksel yağ tanımı, yağ sınıfı, tipi, grubu ve tipinin tanımlarına karşılık gelen dört rakamdan oluşur. İhracat için yağ tedarik edildiğinde, tip tanımına "e" indeksi eklenir.

teknolojik sınıflandırma petrol, 1967'den beri Rusya'da faaliyet göstermektedir ve bazı petrol ürünleri için hammadde olarak kullanımını belirlemektedir. Teknolojik sınıflandırmaya göre, yağ ayrılır:

Sınıflar (1 - 3) - kükürt içeriğine göre;

Tipler (T1 - T3) - 350 ° С'ye kadar damıtılmış hafif fraksiyonların çıktısına göre;

Gruplar (M1 - M4) - baz yağların potansiyel içeriğine göre;

Alt gruplar (I1 - I2) - baz yağların viskozite indeksine göre;

Yağdaki parafin içeriğine göre tipler (P1 - P2).

kimyasal sınıflandırma hidrokarbon bileşimlerine göre çeşitli alanlardaki yağları altı gruba ayırır:

Parafin

naftenik

aromatik

parafin-naftenik

parafin-naften-aromatik

nafteno-aromatik

Petrol ürünleri. Motor benzininin çeşitleri ve özellikleri

Petrol arıtma endüstrisi, amaçlarına bağlı olarak 500'den fazla gaz, sıvı ve katı petrol ürününü içerir. Petrol ürünleri amaçlarına göre şu gruplara ayrılır: yakıtlar, petrol yağları, parafinler ve ceresinler, aromatik hidrokarbonlar, petrol bitüm, petrol koku ve diğer petrol ürünleri.

yakıt - yanıcı maddeleri yakarak termal enerji elde etmek için. Yakıtın pratik değeri, tam yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarı ile belirlenir.

Motor benzinleri.

Motor benzinleri, pistonlu havacılık ve zorla ateşlemeli otomobil içten yanmalı motorlar için tasarlanmıştır.

Modern otomobil ve havacılık benzinleri aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:

Herhangi bir sıcaklıkta homojen bir hava-yakıt karışımı elde etmenizi sağlayan iyi uçuculuğa sahip olun;

Tüm motor çalışma modlarında kararlı, patlamasız bir yanma süreci sağlayan bir grup hidrokarbon bileşimine sahip olun; uzun süreli depolama sırasında bileşimini ve özelliklerini değiştirmeyin;

Yakıt sistemi parçalarına ve çevreye zararlı bir etkisi yoktur.

otomobil benzinleri benzinli içten yanmalı motorlarda kullanılır. Benzin kalitesinin ana göstergeleri fraksiyonel bileşim ve oktan sayısıdır. kesirli kompozisyon başlangıç ​​kaynama noktası, buharlaşma sıcaklıkları ile karakterize edilir. oktan sayısı patlama direncini karakterize eden benzin kalitesinin ana göstergesidir. patlama - motor silindirinde yakıt karışımının yanması. Benzin markası "I" harf indeksini içeriyorsa, bu, bu benzinin oktan sayısının araştırma yöntemiyle belirlendiği anlamına gelir; sadece "A" harfi ise - motor.

Havacılık benzini. Havacılık benzinleri, pistonlu uçak motorlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

jet yakıtları Modern jet uçaklarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

Dizel yakıt kara ve deniz ekipmanlarının yüksek hızlı dizel ve gaz türbinli motorları için tasarlanmıştır

Rafinasyon işlemleri

Ham petrol ilk olarak 1880'de önemli miktarlarda üretildi ve o zamandan beri üretimi katlanarak arttı. Ham petrol, yüzlerce bileşen içeren kimyasalların bir karışımıdır. Yağın büyük kısmı hidrokarbonlardır - alkanlar, sikloalkanlar, arenler. Yağlardaki alkanların (doymuş hidrokarbonlar) içeriği %50-70 olabilir. Çoğu monosiklik olan ham petrolün toplam bileşiminin %30-60'ını sikloalkanlar oluşturabilir. En yaygın olarak bulunanlar siklopentan ve sikloheksandır. Doymamış hidrokarbonlar (alkenler), kural olarak, yağda yoktur. Arenler (aromatik hidrokarbonlar), alkanlar ve sikloalkanlara kıyasla toplam bileşimin daha küçük bir bölümünü oluşturur. Yağın düşük kaynama noktalı fraksiyonlarında en basit aromatik hidrokarbon, benzen ve türevleri baskındır.

Petrolün organik kısmı hidrokarbonların yanı sıra karbon, hidrojen, kükürt ve oksijenin yüksek moleküler bileşikleri olan reçineli ve asfaltik maddeler, kükürt bileşikleri, naftenik asitler, fenoller, piridin, kinolin gibi azotlu bileşikler, çeşitli aminler, vb. Tüm bu maddeler istenmeyen yağ kirlilikleridir. Bunların temizlenmesi, özel tesisatların yapılmasını gerektirir. Ekipman korozyonuna neden olan kükürt bileşikleri, hem petrol rafinasyonunda hem de petrol ürünlerinin kullanımında en zararlıdır. Yağın mineral safsızlıkları, kural olarak iki şekilde bulunan suyu içerir - çökeltme sırasında yağdan kolayca ayrılan ve kararlı emülsiyonlar şeklinde. Su, içinde çözünmüş mineral tuzlar içerir - NaCI, CaCl 2 , MgCl, vb. Kül, yağda yüzde yüz ve binde bir oranında bulunur. Ek olarak, yağ - katı kum ve kil parçacıklarında mekanik kirlilikler vardır.

En önemli petrol ürünleri

İşleme sürecindeki yağdan, yakıt (sıvı ve gaz), yağlama yağları ve gresler, çözücüler, bireysel hidrokarbonlar - etilen, propilen, metan, asetilen, benzen, toluen, ksilen vb., katı ve yarı katı hidrokarbon karışımları (parafin, vazelin, ceresin), petrol bitüm ve zift, karbon siyahı (kurum), vb.

sıvı yakıt motor ve kazan olarak ikiye ayrılır. Motor yakıtı da karbüratör, jet ve dizel olarak ayrılır. Karbüratör yakıtı, havacılık ve otomobil benzinlerinin yanı sıra traktör yakıtı - naftalar ve kerosenleri içerir. Havacılık jet motorları için yakıt, çeşitli bileşimlerin kerosen fraksiyonları veya bunların benzin fraksiyonları (jet yakıtları) ile karışımıdır. Dizel yakıt, sıkıştırma ateşlemeli pistonlu içten yanmalı motorlarda kullanılan gaz yağları, güneş fraksiyonları içerir. Kazan yakıtı dizel lokomotiflerin, buharlı gemilerin, termik santrallerin fırınlarında, endüstriyel fırınlarda yakılır ve açık ocak fırınları için ısıtma yağı, MP yakıtına bölünür.

İle gaz yakıt ev hizmetleri için kullanılan hidrokarbon sıvılaştırılmış yakıt gazlarını içerir. Bunlar, farklı oranlarda propan ve bütan karışımlarıdır.

Yağlama yağları, çeşitli makine ve mekanizmalarda sıvı yağlama amaçlı olup, uygulamaya bağlı olarak endüstriyel, türbin, kompresör, şanzıman, yalıtım, motor olarak ayrılırlar. Özel yağlar yağlama amaçlı değildir, ancak fren karışımlarında, hidrolik cihazlarda, buhar püskürtmeli pompalarda ve ayrıca transformatörlerde, kapasitörlerde, yağla doldurulmuş elektrik kablolarında elektriksel olarak yalıtkan bir ortam olarak çalışma sıvıları olarak kullanım içindir. Bu yağların adları, örneğin trafo, kapasitör vb. kullanım alanlarını yansıtır.

Gresler sabunlar, katı hidrokarbonlar ve diğer koyulaştırıcılarla koyulaştırılmış petrol yağlarıdır. Tüm yağlayıcılar iki sınıfa ayrılır: evrensel ve özel. Yağlayıcılar çok çeşitlidir, yüzden fazla ürün vardır.

bireysel hidrokarbonlar, petrol ve petrol gazlarının işlenmesi sonucu elde edilen, polimerlerin ve organik sentez ürünlerinin üretimi için hammadde görevi görür. Bunlardan en önemlileri sınırlayıcılardır - metan, etan, propan, bütan, vb.; doymamış - etilen, propilen; aromatik - benzen, toluen, ksilenler. Listelenen bireysel hidrokarbonlara ek olarak, yağ arıtma ürünleri, büyük moleküler ağırlığa sahip doymuş hidrokarbonlardır (C16 ve üstü) - parafinler, ceresinler, parfüm endüstrisinde ve gresler için koyulaştırıcılar olarak kullanılır.

Petrol bitüm, Ağır yağ kalıntılarından oksidasyonu ile elde edilirler, yol yapımında, çatı kaplama malzemelerinde, asfalt verniklerinin ve matbaa mürekkeplerinin hazırlanmasında vb. kullanılırlar.

Petrol rafinerisinin ana ürünlerinden biri, motor yakıtı , havacılık ve motor benzinlerini içerir. Yanma odasında ön ateşlemeye dayanma kabiliyetini karakterize eden benzinin önemli bir özelliği, patlama direnci. Motorun vurulması genellikle bir patlama öncesi ateşlemenin meydana geldiğini ve enerjinin boşa harcandığını gösterir.

1927 yılında tanıtılan ampirik skalaya göre, çok kolay patlayan n-heptan için oktan sayısı sıfır, vuruntu direnci yüksek olan izoktan için 100'e eşittir. %80 izooktan ve %20 n-heptan karışımına eşdeğer testlerde vuruntu direnci açısından test edilen benzinin oktan sayısı 80'dir. Ölçeğin tanıtılmasından bu yana, standartların üstün olduğu bulunmuştur. izooktana karşı patlama direnci ve şimdi oktan ölçeği 120'ye genişletildi.

Çeşitli hidrokarbonların oktan sayılarının belirlenmesi, alkan serilerinde dallandıkça oktan sayısının arttığını ve hidrokarbon zincirinin uzunluğu arttıkça azaldığını göstermiştir. Alkenlerin oktan sayısı, karşılık gelen alkanlardan daha yüksektir ve çift bağ moleküllerin merkezine kaydırıldıkça artar. Sikloalkanlar, alkanlardan daha yüksek bir oktan sayısına sahiptir. Aromatik hidrokarbonlar en yüksek oktan sayılarına sahiptir; bu nedenle, örneğin, n-propilbenzenin oktan sayısı 105, etilbenzen - 104, toluen - 107'dir.

Yağın doğrudan damıtılması sürecinde elde edilen benzin, esas olarak 50-70 oktan derecesine sahip alkanlardan oluşur. Oktan sayısını arttırmak için, benzin hidrokarbonlarının daha uygun yapıların oluşumu ile izomerize edilmesinin bir sonucu olarak işleme gerçekleştirilir ve vuruntu maddeleri kullanılır - benzine% 0,5'ten fazla olmayan bir miktarda önemli ölçüde eklenen maddeler vuruntu direncini artırın.

İlk kez, endüstriyel üretimi 1923'te başlayan bir antinock maddesi olarak tetraetil kurşun (TES) Pb(C2H5)4 kullanılmaya başlandı. Diğer kurşun alkilleri, örneğin tetrametil kurşun da kullanılmaktadır. Yeni katkı maddeleri, geçiş metali karbonillerini içerir. Antiknock ajanları, özellikle TES, etil bromür, dibromoetan, dikloroetan, monokloronaftalin (etil sıvı) ile karışım halinde kullanılır. Etil sıvı ilaveli benzinlere kurşunlu denir. Etil sıvısı oldukça zehirlidir ve kurşunlu benzinler ile çalışırken özel önlemler alınmalıdır.

Birincil petrol arıtma

İşleme için yağın hazırlanması. Ham petrol adı verilen çözünmüş gazlar içerir. geçen, su, mineral tuzlar, çeşitli mekanik safsızlıklar. İşleme için yağın hazırlanması, bu kapanımların ondan ayrılmasına ve kimyasal olarak aktif safsızlıkların nötralizasyonuna indirgenir.

İlişkili gazların yağdan ayrılması, gaz ayırıcılarda basınç düşüşünden dolayı gazların çözünürlüğünü azaltarak gerçekleştirilir. Daha sonra gazlar daha fazla işlenmek üzere gaz benzin, etan, propan ve bütanın onlardan ekstrakte edildiği bir gaz ve benzin tesisine gönderilir. Gazların petrolden nihai olarak ayrılması, özel damıtma kolonlarında damıtıldıkları stabilizasyon tesislerinde gerçekleşir.

Özel bir ısıtıcıda, hafif benzin fraksiyonları yağdan ayrılır ve daha sonra buna bir emülgatör eklendikten sonra çökeltme tanklarına gönderilir. Burada yağ, kum ve kilden serbest bırakılır ve kurutulur. Emülsiyonları kırmak ve suyu uzaklaştırmak için termokimyasal basınç işlemi de dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanılır. Emülsiyonları yok etmenin daha iyi bir yolu, yüksek voltajlı bir alternatif akım devresine (30-45 kV) bağlı elektrotlar arasında yağın geçirilmesinden oluşan bir elektrik yöntemidir. Yağ kurutulduğunda, tuzların önemli bir kısmı da uzaklaştırılır (tuzdan arındırma).

Yağda kükürt, hidrojen sülfür, tuzlar, asitler şeklinde bulunan kimyasal olarak aktif safsızlıklar, alkali veya amonyak çözeltileri ile nötralize edilir. Ekipmanların aşınmasını önlemeyi amaçlayan bu işleme denir. yağın alkalileştirilmesi.

Ek olarak, işleme için yağın hazırlanması, daha homojen bir hammadde elde etmek için yağların sınıflandırılmasını ve karıştırılmasını içerir.

Yağ damıtma. Yağın birincil damıtılması, petrol arıtmanın ilk teknolojik sürecidir. Birincil işleme birimleri her rafineride mevcuttur.

damıtma veya damıtma Bu, karşılıklı çözünür sıvıların bir karışımını, hem kendi aralarında hem de orijinal karışımla kaynama noktaları farklı olan fraksiyonlara ayırma işlemidir. Modern tesislerde, tek buharlaştırma kullanılarak yağ damıtma yapılır. Tek bir buharlaşma ile, buhara geçen düşük kaynama noktalı fraksiyonlar cihazda kalır ve buharlaşan yüksek kaynama noktalı fraksiyonların kısmi basıncını düşürür, bu da damıtmanın daha düşük sıcaklıklarda yapılmasını mümkün kılar.

Tek bir buharlaşma ve ardından buharların yoğunlaştırılması ile iki fraksiyon elde edilir: daha düşük kaynama noktalı bileşenler içeren hafif bir fraksiyon ve besleme stoğundan daha az sayıda düşük kaynama noktalı bileşen içeren ağır, yani damıtma sırasında , bir faz düşük kaynama noktalı bileşenlerle, diğeri yüksek kaynama noktalı bileşenlerle zenginleştirilmiştir. Aynı zamanda, yağ bileşenlerinin gerekli ayrılmasını sağlamak ve damıtma kullanılarak belirli sıcaklık aralıklarında kaynayan nihai ürünler elde etmek imkansızdır. Bu bakımdan tek bir buharlaştırmadan sonra yağ buharları rektifikasyona tabi tutulur.

Birincil yağ damıtma ünitelerinde, parlama ve damıtma genellikle birleştirilir. Yağın damıtılması için bir ve iki aşamalı boru tesisatları kullanılır. İşlem için gerekli olan ısı tüp fırınlarda elde edilmektedir.

Rafinerinin genel şemasına ve işleme için sağlanan yağın özelliklerine bağlı olarak, damıtma ya atmosferik borulu birimlerde (AT) veya atmosferik ve vakumlu damıtma - atmosferik vakumlu borulu birimler (AVT) birleştiren tesislerde gerçekleştirilir.

Çeşitli bileşimlerin distilatları, kesin olarak tanımlanmış sıcaklık aralıklarında kolonun yüksekliği boyunca alınır. Böylece, 300-350 °C'de güneş yağı yoğunlaşır ve 200-300 °C'de - kerosen, 160-200 °C'de - nafta fraksiyonu alınır. Kolonun tepesinden, ısı eşanjörlerinde soğutulan ve yoğunlaştırılan benzin buharları çıkarılır. . Sıvı benzinin bir kısmı sulama kolonuna verilir. . Alt kısmında, ikinci damıtma kolonunda ondan yağlama yağları elde etmek için daha fazla damıtma işlemine tabi tutulan akaryakıt toplanır. , yüksek sıcaklıkların etkisi altında hidrokarbonların ayrılmasını önlemek için vakum altında çalışmak. Tar, termal parçalama, koklaştırma, bitüm ve yüksek viskoziteli yağların üretimi için hammadde olarak kullanılır.

Ham petrol bileşikleri, C, H, S, O ve N olmak üzere beş elementten oluşan karmaşık maddelerdir ve bu elementlerin içeriği %82-87 karbon, %11-15 hidrojen, %0.01-6 kükürt, 0-2 arasında değişmektedir. % oksijen ve % 0.01-3 azot.

Geleneksel kuyu ham petrolü, keskin bir kokuya sahip yeşilimsi kahverengi yanıcı yağlı bir sıvıdır. Tarlalarda üretilen yağ, içinde çözünen gazlara ek olarak, belirli miktarda safsızlık içerir - kum parçacıkları, kil, tuz kristalleri ve su. Katı partikül ve su içeriği, boru hatları ve işlenmesi yoluyla taşınmasını zorlaştırır, petrol boru hattı borularının iç yüzeylerinin aşınmasına ve ısı eşanjörlerinde, fırınlarda ve buzdolaplarında tortu oluşumuna neden olur, bu da ısı transfer katsayısında bir azalmaya yol açar, artar yağın damıtılmasından (fuel oil ve katran) gelen artıkların kül içeriği, kalıcı emülsiyonların oluşumunu destekler. Ek olarak, petrol üretimi ve nakliyesi sürecinde, petrolün hafif bileşenlerinde önemli bir kayıp meydana gelir. Hafif bileşenlerin kaybından ve petrol boru hatlarının ve işleme ekipmanlarının aşırı aşınmasından kaynaklanan petrol arıtma maliyetini azaltmak için üretilen petrol ön işleme tabi tutulur.

Hafif bileşenlerin kaybını azaltmak için yağ stabilize edilir ve ayrıca özel hermetik yağ depolama tankları kullanılır. Ana miktardaki su ve katı parçacıklardan, soğukta veya ısıtıldığında tanklara yerleşerek yağ açığa çıkar. Son olarak, özel tesislerde kurutulur ve tuzdan arındırılır. Bununla birlikte, su ve yağ genellikle ayrılması zor olan ve yağın dehidrasyonunu büyük ölçüde yavaşlatan ve hatta önleyen bir emülsiyon oluşturur. İki tip yağ emülsiyonu vardır:

su içinde yağ veya hidrofilik emülsiyon,

ve yağ içinde su veya hidrofobik emülsiyon.

Yağ emülsiyonlarını parçalamak için üç yöntem vardır:

Mekanik:

çökeltme - taze, kolay kırılan emülsiyonlara uygulanır. Su ve yağın ayrılması, emülsiyon bileşenlerinin yoğunluklarındaki farklılıktan dolayı meydana gelir. Suyun buharlaşması engellenerek, 8-15 atmosfer basınç altında 2-3 saat süreyle 120-160°C'ye ısıtılarak işlem hızlandırılır.

santrifüj - merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altında yağın mekanik safsızlıklarının ayrılması. Endüstride nadiren kullanılır, genellikle her biri 15-45 m3 / s kapasiteli, 350 ila 5000 rpm hıza sahip bir dizi santrifüj ile kullanılır.

Kimyasal:

emülsiyonların yok edilmesi, yüzey aktif maddeler - emülsiyon gidericilerin kullanılmasıyla sağlanır. İmha, a) aktif emülsiyonlaştırıcının daha yüksek yüzey aktivitesine sahip bir madde tarafından adsorpsiyonla yer değiştirmesi ile, b) zıt tipte emülsiyonların oluşumu (vazo inversiyonu) ve c) adsorpsiyon filminin çözünmesi (tahrip edilmesi) ile sağlanır. sisteme dahil edilen emülsiyon giderici ile kimyasal reaksiyonunun bir sonucudur. Kimyasal yöntem, mekanik olandan daha sık, genellikle elektriksel olanla birlikte kullanılır.

Elektrik:

bir yağ emülsiyonu alternatif bir elektrik alanına girdiğinde, alana petrolden daha güçlü tepki veren su parçacıkları salınım yapmaya başlar, birbirleriyle çarpışır, bu da onların birleşmesine, genişlemesine ve yağ ile daha hızlı tabakalaşmaya yol açar. Elektrikli kurutucu denilen tesisler.

Önemli bir nokta, yağı ayırma ve karıştırma işlemidir. Fiziksel, kimyasal ve ticari özellikleri benzer olan yağlar tarlalarda karıştırılarak ortak işlemeye gönderilir.

Petrol arıtma için üç ana seçenek vardır:

• - yakıt,
• - akaryakıt,
• - petrokimya.

Yakıt seçeneğine göre, yağ esas olarak motor ve kazan yakıtlarına işlenir. Derin ve sığ yakıt işleme vardır. Petrolün derinlemesine işlenmesinde, yüksek kaliteli ve motor benzinleri, kış ve yaz dizel yakıtları ve jet yakıtlarından mümkün olan en yüksek verimi elde etmeye çalışırlar. Bu varyantta kazan yakıtı çıkışı minimuma indirilmiştir. Bunlar, katalitik parçalama, katalitik yeniden biçimlendirme, hidrokraking ve hidro-muamele gibi katalitik süreçleri ve ayrıca koklaştırma gibi termal süreçleri içerir. Bu durumda fabrika gazlarının işlenmesi, yüksek kaliteli benzinlerin verimini arttırmayı amaçlamaktadır. Sığ yağ arıtma ile yüksek kazan yakıtı verimi sağlanır.

Petrol rafinasyonunun fuel-oil çeşidine göre, akaryakıtlarla birlikte yağlama yağları, distilat yağlar (hafif ve orta sanayi, otomotiv vb.) elde edilir. Artık yağlar (havacılık, silindir), sıvı propan ile asfalttan arındırılmasıyla katrandan geri kazanılır. Bu durumda deasfalt ve asfalt oluşur. Asfalt daha sonra işlenir ve asfalt işlenerek bitüm veya kok haline getirilir. Petrol arıtmanın petrokimyasal versiyonu - yüksek kaliteli motor yakıtları ve yağlarının üretimine ek olarak, sadece ağır organik sentez için hammaddelerin (olefinler, aromatik, normal ve izoparafinik hidrokarbonlar, vb.) hazırlanması değil, aynı zamanda en azotlu gübrelerin büyük tonajlı üretimi ile ilgili karmaşık fiziksel ve kimyasal işlemler, sentetik kauçuk, plastikler, sentetik elyaflar, deterjanlar, yağ asitleri, fenol, aseton, alkoller, esterler ve diğer birçok kimyasal madde ile gerçekleştirilir. Petrol arıtmanın ana yöntemi, doğrudan damıtılmasıdır.

Damıtma - damıtma (damlama) - yağın, bileşenlerinin kaynama noktalarındaki farka bağlı olarak bileşimde (bireysel yağ ürünleri) farklılık gösteren fraksiyonlara ayrılması. 370°C'ye kadar kaynama noktasına sahip petrol ürünlerinin damıtılması, atmosferik basınçta ve daha yüksek olanlarda - vakumda veya buhar kullanılarak (ayrışmalarını önlemek için) gerçekleştirilir.

Basınç altındaki yağ, 330...350°C'ye ısıtıldığı boru şeklinde bir fırına pompalarla beslenir. Sıcak yağ, buharlarla birlikte, damıtma kolonunun orta kısmına girer, burada basınç düşüşü nedeniyle buharlaşır ve buharlaşan hidrokarbonlar, yağ - akaryakıtın sıvı kısmından ayrılır. Hidrokarbon buharları kolonu yukarı doğru iter ve sıvı kalıntı aşağı doğru akar. Plakalar, hidrokarbon buharlarının bir kısmının yoğunlaştığı buhar hareketi yolu boyunca damıtma kolonuna monte edilir. Daha ağır hidrokarbonlar ilk tepsilerde yoğuşur, daha hafif hidrokarbonların kolonu yükseltmek için zamanı vardır ve gazlarla karıştırılan çoğu hidrokarbon, yoğuşmadan tüm kolonu geçer ve kolonun tepesinden buhar şeklinde boşaltılır. Böylece hidrokarbonlar kaynama noktalarına göre fraksiyonlara ayrılır.

Petrolün damıtılması sırasında hafif petrol ürünleri elde edilir: benzin (bp 90-200 ° C), nafta (bp 150-230 ° C), gazyağı (bp 180-300 ° C), hafif gaz yağı - güneş yağı (bp 230-350°C), ağır gaz yağı (bp 350-430°C) ve geri kalanı viskoz siyah bir sıvı - fuel oildir (bp 430°C'nin üzerinde). Yağ daha fazla işleme tabi tutulur. Düşük basınç altında damıtılır (ayrışmayı önlemek için) ve yağlama yağları geri kazanılır. Flaş damıtma, her aşamada çalışma sıcaklığında bir artışla iki veya daha fazla tek damıtma işleminden oluşur. Doğrudan damıtma ile elde edilen ürünler, doymamış hidrokarbonlar içermediklerinden yüksek kimyasal stabiliteye sahiptir. Petrol arıtma için kırma işlemlerinin kullanılması, benzin fraksiyonlarının verimini arttırmayı mümkün kılar.

Çatlama, karmaşık hidrokarbon moleküllerinin yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında ayrışmasına (bölünmesine) dayanan, yağın ve fraksiyonlarının rafine edilmesi işlemidir. Aşağıdaki çatlama türleri vardır: termal, katalitik, ayrıca hidrokraking ve katalitik reforming. Akaryakıt, kerosen ve dizel yakıttan benzin üretmek için termal parçalama kullanılır. Termal parçalama yoluyla elde edilen benzin, yetersiz yüksek oktan sayısına (66 ... 74) ve yüksek bir doymamış hidrokarbon içeriğine (% 30 ... 40) sahiptir, yani. zayıf kimyasal stabiliteye sahiptir ve esas olarak sadece bir bileşen olarak kullanılır. ticari benzin üretimi.

Artık termal çatlama için yeni tesisler inşa edilmemektedir, çünkü onların yardımıyla elde edilen benzinler depolama sırasında reçine oluşumu ile oksitlenir ve bunlara reçineleşme oranını keskin bir şekilde azaltan özel katkı maddeleri (inhibitörler) eklemek gerekir. Termal çatlama, buhar fazı ve sıvı faza ayrılır.

Buhar fazında çatlama - yağ, 2...6 atm basınçta 520...550°C'ye ısıtılır. Şu anda, son üründe, kolayca oksitlenen ve reçine oluşturan doymamış hidrokarbonların düşük üretkenliği ve yüksek içeriği (% 40) nedeniyle kullanılmamaktadır.

Sıvı fazda çatlama - 20 ... 50 atm basınçta yağ ısıtma sıcaklığı 480 ... 500 ° C. Verimlilik artar, doymamış hidrokarbonların miktarı (%25…30) azalır. Termal parçalamalı benzin fraksiyonları, ticari motor benzinlerinin bir bileşeni olarak kullanılır. Bununla birlikte, termal parçalama yakıtları, yakıtlara özel antioksidan katkı maddelerinin eklenmesiyle geliştirilen düşük kimyasal kararlılık ile karakterize edilir. Benzin verimi yağdan %70, akaryakıttan %30'dur.

Katalitik parçalama, hidrokarbonların ayrılmasına ve yüksek sıcaklık ve bir katalizörün etkisi altında yapılarının değiştirilmesine dayanan benzin üretimi için bir işlemdir. Hidrokarbon moleküllerinin ayrılması, katalizörlerin mevcudiyetinde ve sıcaklık ve atmosfer basıncında ilerler. Katalizörlerden biri özel olarak işlenmiş kildir. Bu tür çatlamalara pulverize katalizli çatlama denir. Katalizör daha sonra hidrokarbonlardan ayrılır. Hidrokarbonlar doğrultma ve buzdolaplarına doğru yol alır ve katalizör, özelliklerinin geri kazanıldığı rezervuarlarına gider. Katalitik parçalama için hammadde olarak, petrolün doğrudan damıtılmasıyla elde edilen gaz yağı ve güneş yağı fraksiyonları kullanılır. Katalitik parçalama ürünleri, A-72 ve A-76 benzinlerinin üretiminde temel bileşenlerdir.

Hidrokraking, ham maddelerin (gaz yağları, yağ kalıntıları vb.) Bu bir tür katalitik çatlamadır. Ağır hammaddelerin bozunma süreci, hidrojen varlığında 420...500°C sıcaklıkta ve 200 atm basınçta gerçekleşir. İşlem, katalizörlerin (W, Mo, Pt oksitler) eklenmesiyle özel bir reaktörde gerçekleşir. Hidrokraking sonucunda yakıt elde edilir.

Reform - (İngiliz reformundan - yeniden yapmak, iyileştirmek için) yüksek kaliteli benzinler ve aromatik hidrokarbonlar elde etmek için benzin ve nafta yağı fraksiyonlarını işlemek için endüstriyel bir süreç. Katalitik reform için bir hammadde olarak, genellikle yağın birincil damıtılmasının benzin fraksiyonları kullanılır, zaten 85 ... 180 "C'de kaynar. Reform, hidrojen içeren bir gazda (% 70 ... 90 hidrojen) gerçekleştirilir. bir molibden veya platin katalizör varlığında 480 ... 540 ° C sıcaklıkta ve 2 ... 4 MPa basınçta. Petrolün benzin fraksiyonlarının özelliklerini geliştirmek için, taşınan katalitik reforma tabi tutulurlar. platin veya platin ve renyumdan katalizörlerin mevcudiyetinde dışarı.Benzinin katalitik reformu sırasında, parafinlerden ve sikloparafinlerden aromatik hidrokarbonlar (benzen, toluen, ksilen, vb.) Bir molibden katalizörü kullanarak reform yapmaya hidroforming ve bir platin kullanılması denir katalizöre platform oluşturma denir.Daha basit ve daha güvenli bir süreç olan ikincisi şu anda çok daha sık kullanılmaktadır.

Piroliz. Bu, petrol hidrokarbonlarının özel aparatlarda veya gaz jeneratörlerinde 650°C sıcaklıkta termal bozunmasıdır. Aromatik hidrokarbonlar ve gaz almak için uygulanır. Hammadde olarak hem yağ hem de akaryakıt kullanılabilir, ancak en yüksek aromatik hidrokarbon verimi, hafif yağ fraksiyonlarının pirolizi sırasında gözlenir. Verim: %50 gaz, %45 reçine, %5 kurum. Aromatik hidrokarbonlar damıtma yoluyla reçineden elde edilir.

Ham petrol, ham petrole atıfta bulunmak için kullanılan bir terimdir - topraktan olduğu gibi çıkan bir hammadde. Bu nedenle, ham petrol bir fosil yakıttır, yani milyonlarca yıl önce eski denizlerde yaşayan çürüyen bitki ve hayvanlardan doğal olarak üretilir - petrolün en sık bulunduğu yerlerin çoğu bir zamanlar denizlerin dibiydi. Ham petrol, sahaya bağlı olarak farklıdır ve renk ve kıvamda değişiklik gösterir: parlak siyahtan (ıslak asfalt) ve çok viskozdan hafif şeffaf ve neredeyse katıya.

Petrolün asıl değeri ve kullanımı, hidrokarbonlar içerdiğinden pek çok farklı maddenin çıkış noktası olmasıdır. Hidrokarbonlar, açıkça hidrojen ve karbon içeren ve düz zincirlerden halkalı dallı zincirlere kadar çeşitli uzunluk ve yapılarda olabilmeleri bakımından birbirlerinden farklılık gösteren moleküllerdir.

Hidrokarbonları kimyagerler için ilginç kılan iki şey vardır:

1. Hidrokarbonlar çok fazla potansiyel enerji içerir. Benzin, dizel, parafin vb. gibi ham petrolden elde edilenlerin çoğu. - değerli olan bu potansiyel enerjidir.
2. Hidrokarbonlar birçok farklı formda olabilir. En küçük hidrokarbon (atom sayısına göre), havadan daha hafif bir gaz olan metandır (CH4). 5 veya daha fazla karbon atomlu daha uzun zincirler, çoğu durumda sıvıdır. Ve çok uzun zincirler serttir, örneğin balmumu veya reçine. Hidrokarbon zincirlerinin "çapraz bağlanmasının" kimyasal yapısı ile sentetik kauçuktan naylon ve plastiğe kadar her şeyi elde edebilirsiniz. Hidrokarbon zincirleri aslında çok yönlüdür!

Ham petroldeki ana hidrokarbon sınıfları şunları içerir:

• parafinler genel formül C n H 2n+2 ile (n, genellikle 1 ila 20 arasında bir tamsayıdır) düz veya dallı zincir yapısına sahip moleküler örneklere bağlı olarak oda sıcaklığında halihazırda kaynayan gazları veya sıvıları temsil edebilir: metan, etan , propan, bütan, izobütan, pentan, heksan.
• aromatikler genel formül ile: C6H5-Y (Y, bir benzen halkasına bağlanan büyük düz bir moleküldür), altı karbon atomu içeren bir veya daha fazla halkalı, karbon atomları arasında değişen çift tekli bağlara sahip halka yapılarıdır. Aromatiklerin canlı örnekleri benzen ve naftalindir.
• naftenler veya sikloalkanlar genel formül Cn H2n (n, tipik olarak 1 ila 20 arasında bir tamsayıdır), karbon atomları arasında yalnızca basit bağlar içeren bir veya daha fazla halkalı dairesel yapılardır. Bunlar, kural olarak sıvılardır: sikloheksan, metilsiklopentan ve diğerleri.
• alkenler genel formülü ile Cn H2n (n, genellikle 1 ila 20 arasında bir tamsayıdır), örneğin sıvı veya gaz olabilen bir karbon-karbon çift bağı içeren doğrusal veya dallı zincirli moleküllerdir, örneğin: etilen, büten, izobüten .
• alkinler genel formül ile: C n H 2n-2 (n, genellikle 1 ila 20 arasında bir tamsayıdır), sıvı veya gaz olabilen iki karbon-karbon çift bağı içeren doğrusal veya dallı zincirli moleküllerdir, örneğin: asetilen, bütadienler .

Artık yağın yapısını bildiğimize göre, onunla neler yapabileceğimize bir bakalım.

Petrol arıtma nasıl çalışır?

Yağ arıtma işlemi, bir fraksiyonel damıtma kolonu ile başlar.

Tipik petrol rafinerisi

Ham petrolle ilgili temel sorun, hepsinin birbirine karışmış yüzlerce farklı hidrokarbon türü içermesidir. Ve görevimiz, faydalı bir şey elde etmek için farklı hidrokarbon türlerini ayırmaktır. Neyse ki, bunları ayırmanın kolay bir yolu var ve rafine etme de bunu sağlıyor.

Farklı hidrokarbon zincir uzunlukları, farklı sıcaklıklarda basit damıtma ile ayrılabilmeleri için giderek daha yüksek kaynama noktalarına sahiptir. Basitçe söylemek gerekirse, yağı belirli bir sıcaklığa kadar ısıtarak, belirli hidrokarbon zincirleri kaynamaya başlar ve böylece "buğdayı samandan" ayırabiliriz. Bir rafineride olan budur - sürecin bir bölümünde yağ ısıtılır ve çeşitli zincirler ilgili kaynama noktalarında kaynatılır. Her farklı zincir uzunluğu, onu kendi yolunda yararlı kılan kendine özgü bir özelliğe sahiptir.

Ham petrolde bulunan çeşitliliği anlamak ve uygarlığımızda ham petrol rafinerisinin neden bu kadar önemli olduğunu anlamak için, ham petrolden elde edilen aşağıdaki ürün listesine bir göz atın:

Petrol gazları- ısıtma, pişirme, plastik yapımında kullanılır:

• bunlar küçük alkanlardır (1 ila 4 karbonlu)
• metan, etan, propan, bütan gibi isimlerle yaygın olarak bilinir.
• kaynama aralığı - 40 santigrat dereceden az
• genellikle basınçlı gazlar

nafta veya nafta- daha sonra benzine dönüştürülecek olan bir ara ürün:

• 5 ila 9 karbon alkan içerir
• kaynama aralığı - 60 ila 100 santigrat derece

Benzin- motor yakıtı:

• her zaman sıvı bir ürün
• alkanlar ve sikloalkanların bir karışımıdır (5 ila 12 karbon atomu)
• kaynama aralığı - 40 ila 205 santigrat derece

Gazyağı- jet motorları ve traktörler için yakıt; diğer ürünlerin üretimi için başlangıç ​​malzemesi:

• sıvı
• alkanlar (10 ila 18 karbon atomu) ve aromatik hidrokarbonların karışımı
• kaynama aralığı - 175 ila 325 santigrat derece

dizel distilat- dizel yakıt ve akaryakıt için kullanılır; diğer ürünlerin üretimi için başlangıç ​​malzemesi:

• sıvı
• 12 veya daha fazla karbon atomu içeren alkanlar
• kaynama aralığı - 250 ila 350 santigrat derece

Yağlama yağları- motor yağı, katı yağ ve diğer yağlayıcıların imalatında kullanılır:

• sıvı
• uzun zincirli yapılar (20 ila 50 karbon atomu) alkanlar, sikloalkanlar, aromatikler
• kaynama aralığı - 300 ila 370 santigrat derece

akaryakıt- endüstriyel yakıt için kullanılır; diğer ürünlerin üretimi için başlangıç ​​malzemesi:

• sıvı
• uzun zincirli yapılar (20 ila 70 karbon atomu) alkanlar, sikloalkanlar, aromatikler
• kaynama aralığı - 370 ila 600 santigrat derece

İşlenmiş ürün kalıntıları- kok, asfalt, katran, parafinler; diğer ürünlerin üretimi için başlangıç ​​malzemesi:

• partikül madde
• 70 veya daha fazla karbon atomlu çoklu halka bileşikleri
• kaynama aralığı 600 santigrat dereceden az değil.

Bu ürünlerin hepsinin farklı boyutlarda ve kaynama aralıklarında olduğunu fark etmişsinizdir. Kimyagerler, petrol arıtma için bu özelliklerden yararlandı. Şimdi bu büyüleyici sürecin ayrıntılarını daha da öğrenelim!

Detaylı yağ arıtma işlemi

Daha önce de belirtildiği gibi, bir varil ham petrol, içinde her türlü hidrokarbon karışımına sahiptir. Petrol arıtma, faydalı maddeleri tüm bu "çok ırklı temsilciler şirketinden" ayırır. Aynı zamanda, prensipte her petrol rafinerisinde bulunan aşağıdaki endüstriyel kimyasal işlem grupları gerçekleşir:

• Çeşitli bileşenleri (fraksiyonlar olarak adlandırılır) yağdan ayırmanın en eski ve en yaygın yolu, kaynama noktası farklılıklarını kullanmaktır. Bu süreç denir kademeli damıtma .
• Bazı fraksiyonlarda kimyasal işlemeyi kullanmanın yeni yöntemleri, dönüştürme yöntemini kullanır. Örneğin kimyasal işleme, uzun zincirleri daha kısa zincirlere ayırabilir. Bu, örneğin rafinerinin talebe bağlı olarak dizeli benzine dönüştürmesini sağlar.
• Ayrıca rafineriler, fraksiyonel damıtma işleminden sonra fraksiyonları safsızlıklardan arındırmak için saflaştırmalıdır.
• Rafineriler, istenen ürünleri yapmak için çeşitli fraksiyonları (işlenmiş ve işlenmemiş) karışımlar halinde birleştirir. Örneğin, farklı zincirlerden farklı karışımlar, farklı oktan derecelerine sahip benzinler oluşturabilir.

Petrol rafinerisi ürünleri, benzin istasyonları, havaalanları ve kimya tesisleri gibi çeşitli pazarlara teslim edilene kadar özel tanklarda kısa süreli depolama için gönderilir. Fabrikalar, yağ bazlı ürünler yaratmanın yanı sıra hava ve su kirliliğini en aza indirmek için kaçınılmaz olan atıklara da özen göstermelidir.

Kademeli damıtma

Yağın farklı bileşenleri farklı boyutlara, ağırlıklara ve kaynama noktalarına sahiptir; Bu nedenle, ilk adım bu bileşenleri ayırmaktır. Farklı kaynama noktalarına sahip oldukları için fraksiyonel damıtma adı verilen bir işlemle kolayca ayrılabilirler.

Fraksiyonel damıtma aşamaları aşağıdaki gibidir:

• Farklı kaynama noktalarına sahip iki veya daha fazla madde (sıvı) karışımını yüksek bir sıcaklığa ısıtırsınız. Isıtma genellikle yaklaşık 600 santigrat dereceye kadar yüksek basınçlı buharla yapılır.
• Karışım kaynar, buhar oluşturur (gazlar); çoğu madde buhar fazında geçer.
• Buhar, tepsiler veya plakalarla dolu uzun bir sütunun dibine girer. Tepsilerde, buharın geçmesine izin vermek için birçok delik veya kabarcıklı kapak (plastik şişe üzerindeki delikli kapağa benzer) bulunur. Kolondaki buhar ve sıvı arasındaki temas süresini arttırırlar ve kolonda farklı yüksekliklerde oluşan sıvıların toplanmasına yardımcı olurlar. Bu sütunda bir sıcaklık farkı var (alt kısım çok sıcak ve yukarı doğru daha soğuk).
• Böylece kolondaki buhar yükselir.
• Buhar kolondaki tepsilerden yükseldikçe soğur.
• Buhar halindeki bir madde, kolondaki sıcaklığın o maddenin kaynama noktasına eşit olduğu bir yüksekliğe ulaştığında, sıvı oluşturmak üzere yoğunlaşacaktır. Bu durumda, en düşük kaynama noktasına sahip maddeler kolonun en yüksek noktasında yoğunlaşacak ve daha yüksek kaynama noktasına sahip maddeler kolonda daha aşağıda yoğunlaşacaktır.
• Tepsiler çeşitli sıvı fraksiyonları toplar.
• Toplanan sıvı fraksiyonlar, onları daha fazla soğutan kondansatörlere gidebilir ve daha sonra depolama tanklarına gidebilir veya daha fazla kimyasal işlem için başka alanlara gidebilirler.

Fraksiyonel damıtma, kaynama noktaları arasında dar farklılıklar olan bir madde karışımını ayırmak için kullanışlıdır ve petrol rafinasyonu sürecindeki en önemli adımdır. Yağ arıtma işlemi, bir fraksiyonel damıtma kolonu ile başlar. Bileşenlerin çok azı fraksiyonel damıtma kolonunu petrol piyasasında satılmaya hazır halde bırakacaktır. Birçoğunun diğer fraksiyonlara dönüştürülebilmesi için kimyasal olarak işlenmesi gerekir. Örneğin, damıtılmış ham petrolün sadece %40'ı benzin olacak, ancak benzin, petrol şirketlerinin ürettiği ana ürünlerden biridir. Ham petrolü sürekli olarak büyük miktarlarda damıtmak yerine, petrol şirketleri aynı benzini elde etmek için damıtma sütunundan diğer kesimleri kimyasal olarak işler; ve bu işlem, her bir varil ham petrolden benzin verimini arttırır.

kimyasal dönüşüm

Üç yöntemden birini kullanarak bir fraksiyonu diğerine dönüştürebilirsiniz:

1. Büyük hidrokarbonları daha küçük olanlara ayırın (çatlama)
2. Daha büyük hale getirmek için küçük hidrokarbonları birleştirin (birleştirme)
3. İstenen hidrokarbonları elde etmek için hidrokarbonların farklı kısımlarını yeniden düzenleyin veya değiştirin (hidrotermal alterasyon)

Çatlama

Çatlama, büyük hidrokarbonları alır ve onları daha küçük olanlara ayırır. Birkaç tür çatlama vardır:

• termal- Büyük hidrokarbonları parçalanana kadar yüksek sıcaklıklarda (bazen de yüksek basınçlarda) ısıtırsınız.
• Buhar- yüksek buhar sıcaklığı (800 santigrat derecenin üzerinde), etan, bütan ve nafta kimyasalları üretmek için kullanılan etilen ve benzene kırmak için kullanılır.
• viskıran- Damıtma kolonundan kalan maddeler neredeyse 500 santigrat dereceye kadar ısıtılır, soğutulur ve damıtma kolonunda hızla yakılır. Bu işlem, maddelerin viskozitesini ve içindeki ağır yağların sayısını azaltır ve reçineler üretir.
• koklamak- damıtma kolonundan kalan artık maddeler 450 santigrat derecenin üzerindeki bir sıcaklığa ısıtılır, bunun sonucunda ağır neredeyse saf karbon (kok) kalır; kok koktan temizlenir ve satılır.
• katalizleme- kraking reaksiyonunu hızlandırmak için bir katalizör kullanılır. Katalizörler arasında zeolit, alüminyum hidrosilikat, boksit ve alüminosilikat bulunur. Katalitik çatlama, sıcak katalizör sıvısının (538 santigrat derece) ağır bir maddeyi dizel yağlarına ve benzine ayırmasıdır.
• hidrokraking- katalitik parçalamaya benzer, ancak daha düşük sıcaklıklar, daha yüksek basınçlar ve hidrojen ile farklı bir katalizör kullanır. Bu, ağır petrolün benzine ve kerosene (jet yakıtı) ayrılmasını sağlar.

birleşme

Bazen onları büyütmek için küçük hidrokarbonları birleştirmeniz gerekir - bu işleme birleştirme denir. Ana birleştirme işlemi, katalitik reform ve bu durumda, düşük ağırlıktaki naftayı kimyasalların yapımında ve benzinin karıştırılmasında kullanılan aromatik bileşikler halinde birleştirmek için bir katalizör (platin ve platin-renyum karışımı) kullanılır. Bu reaksiyonun önemli bir yan ürünü, daha sonra ya hidrokraking için kullanılan ya da basitçe satılan hidrojen gazıdır.

hidrotermal alterasyon

Bazen bir fraksiyondaki moleküllerin yapıları, bir başkasını üretmek için yeniden düzenlenir. Tipik olarak, bu, adı verilen bir işlemle yapılır. alkilasyon. Alkilasyonda, propilen ve bütilen gibi düşük moleküler ağırlıklı bileşikler, hidroflorik asit veya sülfürik asit (birçok petrol ürününden safsızlıkların giderilmesinden kaynaklanan bir yan ürün) gibi bir katalizör varlığında karıştırılır. Alkilasyon ürünleri, benzin karışımlarında oktan sayısını artırmak için kullanılan yüksek oktanlı hidrokarbonlardır.

Petrol ürünlerinin son işlenmesi (temizlenmesi)

Damıtılmış ve kimyasal olarak işlenmiş yağ fraksiyonları, safsızlıkları - esas olarak kükürt, nitrojen, oksijen, su, çözünmüş metaller ve inorganik tuzlar içeren organik bileşikleri - uzaklaştırmak için tekrar işlenir. Son işleme genellikle aşağıdaki şekillerde yapılır:

• Sülfürik asit kolonu, doymamış hidrokarbonları (çift karbon-karbon bağlarıyla), nitrojen bileşiklerini, oksijeni ve artık katıları (katran, asfalt) uzaklaştırır.
• Absorpsiyon kolonu, suyu çıkarmak için bir kurutucu madde ile doldurulur.
• Hidrojen sülfür yıkayıcılar, kükürt ve tüm kükürt bileşiklerini giderir.

Fraksiyonlar işlendikten sonra soğutulur ve daha sonra aşağıdakiler gibi çeşitli ürünler yapmak için birlikte karıştırılır:

• Katkı maddesi içeren veya içermeyen çeşitli derecelerde benzin.
• Çeşitli marka ve tiplerde yağlama yağları (örn. 10W-40, 5W-30).
• Çeşitli derecelerde gazyağı.
• Jet yakıtı.
• Akaryakıt.
• Plastiklerin ve diğer polimerlerin üretimi için çeşitli derecelerde diğer kimyasallar.

Halihazırda ham petrolden çeşitli türlerde yakıtlar, petrol yağları, parafinler, bitüm, kerosenler, solventler, is, yağlayıcılar ve hammaddelerin işlenmesiyle elde edilen diğer petrol ürünleri elde edilebilmektedir.

Üretilen hidrokarbon hammaddeleri ( sıvı yağ, ilişkili petrol gazı ve doğal gaz) Bu karışımdan önemli ve değerli bileşenler izole edilmeden önce saha uzun bir aşamadan geçer ve daha sonra kullanıma uygun yağ ürünleri elde edilir.

Petrol arıtma petrol ürünlerinin rafinerilere taşınmasıyla başlayan çok karmaşık bir teknolojik süreç. Burada yağ, kullanıma hazır bir ürün haline gelmeden önce birkaç aşamadan geçer:

1. birincil işleme için yağın hazırlanması
2. birincil yağ arıtma (doğrudan damıtma)
3. yağ geri dönüşümü
4. petrol ürünlerinin rafine edilmesi

Birincil işleme için yağın hazırlanması

Üretilmiş ancak işlenmemiş yağ, tuz, su, kum, kil, toprak parçacıkları, APG ile ilişkili gaz gibi çeşitli safsızlıklar içerir. Sahanın ömrü, petrol rezervuarının sulanmasını ve buna bağlı olarak üretilen yağdaki su ve diğer safsızlıkların içeriğini arttırır. Mekanik safsızlıkların ve suyun varlığı, daha fazla işlenmesi için petrolün petrol boru hatlarından taşınmasına müdahale eder, ısı eşanjörlerinde ve diğerlerinde tortu oluşumuna neden olur ve petrol arıtma sürecini zorlaştırır.

Çıkarılan tüm yağlar, önce mekanik, ardından ince temizlik olmak üzere karmaşık temizlik sürecinden geçer.

Bu aşamada, çıkarılan hammaddelerin petrol ve gazın petrol ve gaza ayrılması da gerçekleşir.

Soğuk veya ısıtılmış sızdırmaz tanklara yerleşmek, büyük miktarlarda su ve katı maddelerin çıkarılmasına yardımcı olur. Yağın daha fazla işlenmesi için tesislerde yüksek performans elde etmek için, ikincisi özel elektrikli tuzdan arındırma tesislerinde ek dehidrasyon ve tuzdan arındırma işlemine tabi tutulur.

Çoğu zaman, su ve yağ, bir sıvının en küçük damlalarının bir diğerinde asılı halde dağıldığı, az çözünür bir emülsiyon oluşturur.

İki tür emülsiyon vardır:

• hidrofilik emülsiyon, yani sudaki yağ
• hidrofobik emülsiyon, yani yağda su

Emülsiyonları kırmanın birkaç yolu vardır:

• mekanik
• kimyasal
• elektrik

mekanik yöntem sırayla ayrılır:

• sahiplenmek
• santrifüj

Emülsiyon bileşenlerinin yoğunluklarındaki farklılık, sıvı, 8-15 atmosfer basınç altında 2-3 saat süreyle 120-160 °C'ye ısıtıldığında çökelerek su ve yağın ayrılmasını kolaylaştırır. Bu durumda, suyun buharlaşmasına izin verilmez.

Emülsiyon, 3500-50000 rpm'ye ulaştığında, santrifüjlerdeki merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altında da ayrılabilir.

Kimyasal yöntemle emülsiyon, emülsiyon gidericilerin kullanılmasıyla yok edilir, yani. yüzey aktif maddeler. Emülgatörler, aktif emülsiyonlaştırıcıya kıyasla daha büyük bir aktiviteye sahiptir, zıt tipte bir emülsiyon oluşturur ve adsorpsiyon filmini çözer. Bu yöntem elektrikle birlikte kullanılır.

Elektrikli dehidratör tesisatlarında elektrik çarpması yağ emülsiyonu üzerinde su partikülleri birleşir ve yağ ile daha hızlı bir ayrılma meydana gelir.

Birincil petrol arıtma

Ekstrakte edilen yağ, farklı moleküler ağırlıklara ve kaynama noktalarına sahip naftenik, parafinik, aromatik karbonhidratlar ile kükürtlü, oksijenli ve azotlu organik bileşiklerin bir karışımıdır. Birincil petrol rafinerisi, hazırlanmış petrol ve gazların fraksiyonlara ve hidrokarbon gruplarına ayrılmasından oluşur. Damıtma sırasında çok çeşitli petrol ürünleri ve yarı mamul ürünler elde edilir.

İşlemin özü, çıkarılan yağın bileşenlerinin kaynama noktalarındaki fark ilkesine dayanmaktadır. Sonuç olarak, hammadde fraksiyonlara ayrışır - akaryakıt (hafif petrol ürünleri) ve katran (petrol).

Yağın birincil damıtılması aşağıdakilerle gerçekleştirilebilir:

• ani buharlaşma
• çoklu buharlaşma
• kademeli buharlaşma

Tek bir buharlaştırma ile yağ, ısıtıcıda önceden belirlenmiş bir sıcaklığa kadar ısıtılır. Isındıkça buharlar oluşur. Ayarlanan sıcaklığa ulaşıldığında, buhar-sıvı karışımı evaporatöre (buharın sıvı fazdan ayrıldığı silindir) girer.

İşlem çoklu buharlaşmaısıtma sıcaklığında kademeli bir artışla bir dizi tek buharlaşmayı temsil eder.

Damıtma kademeli buharlaşma her bir buharlaşma ile yağın durumundaki küçük bir değişikliği temsil eder.

Yağın damıtıldığı veya damıtıldığı ana cihazlar tüplü fırınlar, damıtma kolonları ve ısı eşanjörleridir.

Damıtma tipine bağlı olarak, tüp fırınlar atmosferik fırınlar AT, vakum fırınları VT ve atmosferik vakum tüplü fırınlar AVT'ye ayrılır. AT ünitelerinde sığ işleme yapılır ve benzin, gazyağı, dizel fraksiyonları ve akaryakıt elde edilir. VT ünitelerinde, hammaddelerin derin işlenmesi gerçekleştirilir ve daha sonra yağlama yağları, kok, bitüm vb. Üretiminde kullanılan gaz yağı ve yağ fraksiyonları, katran elde edilir. VT fırınlarında iki yağ damıtma yöntemi birleştirilir. .

Buharlaşma ilkesine göre petrol arıtma işlemi, damıtma kolonları. Orada, besleme yağı bir pompa yardımıyla ısı eşanjörüne girer, ısınır, daha sonra önceden belirlenmiş bir sıcaklığa ısıtıldığı boru şeklindeki fırına (ateşli ısıtıcı) girer. Ayrıca, bir buhar-sıvı karışımı şeklindeki yağ, damıtma kolonunun buharlaşma kısmına girer. Burada buhar fazı ve sıvı faz ayrılır: buhar kolondan yukarı çıkar, sıvı aşağı doğru akar.

Yukarıdaki petrol arıtma yöntemleri, daha sonra benzen, toluen, ksilen vb. üretiminde petrokimya endüstrisi için hammadde olacak olan petrol fraksiyonlarından tek tek yüksek saflıktaki hidrokarbonları izole etmek için kullanılamaz. Yüksek saflıkta hidrokarbonlar elde etmek için, bir ayrılan hidrokarbonların uçuculuğundaki farkı artırmak için yağ damıtma ünitelerine ilave madde eklenir.

Birincil yağın rafine edilmesinden sonra elde edilen bileşenler genellikle bitmiş ürün olarak kullanılmaz. Birincil damıtma aşamasında, nihai ürünü elde etmek için daha ileri bir işleme sürecinin seçiminin bağlı olduğu yağın özellikleri ve özellikleri belirlenir.

Yağın birincil işlenmesi sonucunda aşağıdaki ana yağ ürünleri elde edilir:

• hidrokarbon gazı (propan, bütan)
• benzin fraksiyonu (kaynama noktası 200 dereceye kadar)
• kerosen (kaynama noktası 220-275 derece)
• gaz yağı veya dizel yakıt (kaynama noktası 200-400 derece)
• yağlama yağları (kaynama noktası 300 derecenin üzerinde) kalıntı (fuel oil)

Petrol arıtma

Yağın fiziksel ve kimyasal özelliklerine ve nihai ürün ihtiyacına bağlı olarak, hammaddelerin yıkıcı bir şekilde işlenmesi için başka bir yöntem seçilir. İkincil yağ arıtma, doğrudan damıtma yoluyla elde edilen yağ ürünleri üzerinde termal ve katalitik etkiden oluşur. Hammaddeler, yani yağda bulunan hidrokarbonlar üzerindeki etkisi, doğasını değiştirir.

Petrol arıtma seçenekleri vardır:

• yakıt
• akaryakıt
• petrokimya

yakıt yolu işleme, yüksek kaliteli motor benzinleri, kış ve yaz dizel yakıtları, jet yakıtları ve kazan yakıtları üretmek için kullanılır. Bu yöntemle daha az işlem birimi kullanılır. Yakıt yöntemi, motor yakıtlarının ağır yağ fraksiyonlarından ve kalıntılarından elde edildiği bir işlemdir. Bu işleme türü, katalitik parçalama, katalitik yeniden biçimlendirme, hidrokraking, hidro-muamele ve diğer termal süreçleri içerir.

Yakıt ve yağ işleme için yakıtlarla birlikte yağlama yağları ve asfalt elde edilir. Bu tip, çıkarma ve asfalt giderme işlemlerini içerir.

En fazla petrol ürünü çeşitliliği, bunun bir sonucu olarak elde edilir. petrokimya işleme. Bu bağlamda, çok sayıda teknolojik tesisat kullanılmaktadır. Hammaddelerin petrokimyasal olarak işlenmesi sonucunda sadece yakıtlar ve yağlar değil, aynı zamanda azotlu gübreler, sentetik kauçuk, plastikler, sentetik lifler, deterjanlar, yağ asitleri, fenol, aseton, alkol, eterler ve diğer kimyasallar da üretilmektedir.

katalitik çatlama

Katalitik parçalama, kimyasal süreçleri hızlandırmak için bir katalizör kullanır, ancak aynı zamanda bu kimyasal reaksiyonların doğasını değiştirmeden. Çatlama işleminin özü, yani. ayırma reaksiyonu, bir katalizör aracılığıyla buhar durumuna ısıtılan yağların çalıştırılmasından oluşur.

reform

Reform süreci esas olarak yüksek oktanlı benzin üretimi için kullanılır. Bu işleme sadece 95-205°C aralığında kaynayan parafin fraksiyonlarına tabi tutulabilir.

Reform türleri:

• termal reform
• katalitik reform

Termal reformlamada Birincil petrol rafinerisinin fraksiyonları yalnızca yüksek sıcaklığa maruz kalır.

Katalitik reformingde ilk fraksiyonlar üzerindeki etki hem sıcaklıkla hem de katalizörlerin yardımıyla gerçekleşir.

Hidrokraking ve Hidro-muamele

Bu işleme yöntemi, bir katalizörün etkisi altında yüksek kaynayan yağ fraksiyonları üzerindeki hidrojenin etkisinden dolayı benzin fraksiyonları, jet ve dizel yakıtı, yağlama yağları ve sıvılaştırılmış gazların elde edilmesinden oluşur. Hidrokrakingin bir sonucu olarak, orijinal yağ fraksiyonları da hidro-işlemden geçirilir.

Hidro-muamele, hammaddeden kükürt ve diğer safsızlıkların uzaklaştırılmasıdır. Tipik olarak, hidro-muamele birimleri, katalitik dönüştürme birimleri ile birleştirilir, çünkü ikincisi büyük miktarda hidrojen salmaktadır. Temizlik sonucunda yağ ürünlerinin kalitesi artar, ekipman korozyonu azalır.

Ekstraksiyon ve asfalt giderme

çıkarma işlemiÇözücülerin yardımıyla katı veya sıvı maddelerin bir karışımının ayrılmasından oluşur. Ekstrakte edilecek bileşenler kullanılan solventte iyi çözünür. Ardından, yağın akma noktasını azaltmak için mum alma işlemi gerçekleştirilir. Nihai ürünün elde edilmesi, hidro-muamele ile sona erer. Bu işleme yöntemi, damıtılmış dizel yakıt üretmek ve aromatik hidrokarbonları çıkarmak için kullanılır.

Asfalt gidermenin bir sonucu olarak, yağ damıtmanın artık ürünlerinden katran-asfalten maddeleri elde edilir. Daha sonra, asfalttan arındırılmış yağ, bitüm üretimi için kullanılır ve katalitik kraking ve hidrokraking için hammadde olarak kullanılır.

koklamak

Petrol damıtmanın ağır fraksiyonlarından, asfalt giderme artıklarından, termal ve katalitik krakingden, benzinin pirolizinden petrol koku ve gaz yağı fraksiyonları elde etmek için koklaştırma işlemi kullanılır. Petrol ürünlerinin bu tür işlenmesi, ardışık kraking, dehidrojenasyon (hammaddelerden hidrojen salınımı), siklizasyon (siklik bir yapının oluşumu), aromatizasyon (yağda aromatik hidrokarbonlarda artış), polikondenzasyon (by-lerin izolasyonu) reaksiyonlarından oluşur. su, alkol gibi ürünler) ve katı bir "kola keki" oluşturmak için sıkıştırma. Koklaştırma işlemi sırasında açığa çıkan uçucu ürünler, hedef fraksiyonların elde edilmesi ve stabilize edilmesi için rektifikasyon işlemine tabi tutulur.

izomerizasyon

İzomerizasyon işlemi, izomerlerinin hammaddeden dönüştürülmesinden oluşur. Bu tür dönüşümler, yüksek oktanlı benzinlerin üretilmesine yol açar.

alkinizasyon

Alkin gruplarının bileşiklere katılmasıyla hidrokarbon gazlarından yüksek oktanlı benzinler elde edilir.

Tüm petrol ve gaz ve petrokimya teknolojileri kompleksinin, petrol arıtma ve nihai ürünü elde etme sürecinde kullanıldığına dikkat edilmelidir. Çıkarılan hammaddelerden elde edilebilecek bitmiş ürünlerin karmaşıklığı ve çeşitliliği, aynı zamanda petrol arıtma işlemlerinin çeşitliliğini de belirler.