Petrol ve petrol ürünlerinin fraksiyonel bileşimi. Yağ damıtma. Yağın fraksiyonel damıtılması

14.06.2019

Petrol arıtma

1. Geri dönüşüm seçenekleri

Petrol arıtma yönünün seçimi ve elde edilen petrol ürünleri yelpazesi, yağın fiziksel ve kimyasal özellikleri, rafineri teknolojisi seviyesi ve pazarlanabilir petrol ürünleri için çiftliklerin gerçek ihtiyacı ile belirlenir. Petrol arıtma için üç ana seçenek vardır:

1) yakıt;
2) yakıt ve yağlayıcı;
3) petrokimya.

Yakıt seçeneğine göre yağ esas olarak motor ve kazan yakıtlarına işlenir. Yakıt işleme seçeneği, en az sayıda işlem birimi ve düşük sermaye yatırımları ile ayırt edilir. Derin ve sığ yakıt işleme vardır. Petrolün derinlemesine işlenmesinde, yüksek kaliteli motor benzinleri, kış ve yaz dizel yakıtları ve uçak jet motorları için yakıtlardan mümkün olan en yüksek verimi elde etmeye çalışırlar. Bu varyantta kazan yakıtı çıkışı minimuma indirilmiştir. Böylece, böyle bir dizi süreç sağlanır geri dönüşüm Ağır yağ fraksiyonlarından ve kalıntı - katrandan yüksek kaliteli hafif motor yakıtlarının elde edildiği . Bu seçeneğe göre, katalitik işlemler kullanılır - katalitik parçalama, katalitik yeniden biçimlendirme, hidrokraking ve hidro-muamele ve ayrıca koklaştırma gibi termal işlemler. Bu durumda fabrika gazlarının işlenmesi, yüksek kaliteli benzinlerin verimini arttırmayı amaçlamaktadır. Sığ yağ arıtma ile yüksek kazan yakıtı verimi sağlanır.

Akaryakıt işleme seçeneği ile yağlar, yakıtlarla birlikte elde edilir. Yağ üretimi için, genellikle yüksek potansiyel yağ fraksiyonu içeriğine sahip yağlar seçilir. Bu durumda, yüksek kaliteli yağlar üretmek için minimum sayıda işlem birimi gerekir. Yağdan izole edilen yağ fraksiyonları (350 °C'nin üzerinde kaynayan fraksiyonlar) önce seçici (seçici) çözücüler: fenol veya furfural ile reçineli maddelerin bir kısmını ve düşük indeksli hidrokarbonları uzaklaştırmak için saflaştırılır, daha sonra metil etil keton karışımları kullanılarak mum alma işlemi gerçekleştirilir. veya yağın akma noktasını düşürmek için toluen ile aseton. Yağ fraksiyonlarının işlenmesi, ağartma killeriyle son işlemle tamamlanır. Yağları üretmek için son teknolojiler, seçici rafine etme ve ağartma killeri yerine hidro-işlem işlemlerini kullanır. Bu şekilde distilat yağlar elde edilir (hafif ve orta sanayi, otomotiv vb.) Kalan yağlar (havacılık, silindir) sıvı propan ile asfalttan arındırılarak katrandan izole edilir. Bunun sonucunda deasfalt ve asfalt oluşur. Asfalt daha sonra işlenir ve asfalt işlenerek bitüm veya kok haline getirilir.

Petrol arıtma için petrokimya seçeneğiönceki seçeneklerle karşılaştırıldığında, çok çeşitli petrokimya ürünlerine sahiptir ve bu bağlamda en Büyük bir sayı teknolojik tesisler ve yüksek sermaye yatırımları. İnşaatı son yıllarda gerçekleştirilen petrol rafinerileri, petrokimya işlemeye yönelikti. Petrol arıtmanın petrokimya versiyonu, yüksek kaliteli motor yakıtları ve yağları üretmenin yanı sıra, yalnızca hammadde (olefinler, aromatik, normal ve izoparafin hidrokarbonlar vb.) hazırlamakla kalmayan işletmelerin karmaşık bir kombinasyonudur. Ağır organik sentez için, aynı zamanda azotlu gübreler, sentetik kauçuk, plastikler, sentetik lifler, deterjanlar, yağ asitleri, fenol, aseton, alkoller, esterler ve diğer birçok kimyasalın büyük ölçekli üretimi ile ilgili karmaşık fiziksel ve kimyasal işlemler de gerçekleştirilmiştir. Günümüzde petrolden binlerce ürün elde edilmektedir. Başlıca grupları sıvı yakıtlar, gaz yakıtlar, katı yakıtlar (petrol kok), yağlama ve özel yağlar, parafinler ve ceresinler, bitümler, aromatik bileşikler, kurum, asetilen, etilen, petrol asitleri ve bunların tuzları, yüksek alkollerdir.

2. YAĞ DATMAYI BİRİNCİL

YAĞ DESTİLASYON BİRİNCİL, (rus. yağın birincil damıtılması ; ingilizce birincil yağ arıtma ; Almanca ilk?re Erd?destilasyon f ) - Yağın birincil işlenmesi sırasında kaynama noktasına göre daha sonra işlenmek veya ticari ürün olarak kullanılmak üzere fraksiyonlara ayrılması. Genellikle petrolün tuzdan arındırılması ve benzinin ikincil damıtılması için ekipmanla donatılmış atmosferik boru şeklindeki ve atmosferik vakumlu boru şeklindeki ekipman üzerinde gerçekleştirilir.

Ürünler şunlardır:

2) kesir 62-85? C - benzenin üretildiği katalitik reform için hammadde;

3) kesir 85-105? C - temelinde toluenin üretildiği katalitik reform birimlerinin besleme stoğu;

4) kesir 105-140? C - ksilenlerin üretildiği katalitik reform için hammadde;

5) kesir 140-180? C - ticari motor benzininin ve kerosenin bileşeni, kerosenin katalitik olarak yeniden şekillendirilmesi ve hidro-muamele edilmesi için besleme stoğu.

Tablo - Yağların tahribatlı işlenmesi sırasında elde edilen tipik karışım bileşimleri (% ağırlık)

Bileşenler	İşleme metodu
	Gaz yağının pirolizi	Distilat fraksiyonunun pirolizi	çatlama gazları
	Gaz yağının pirolizi	Distilat fraksiyonunun pirolizi	termal	katalitik
Hidrojen	9,1	9,9	3,5	11,7
Azot + karbon monoksit	-	-	-	15,3
Metan	21,9	24,3	36,8	12,2
Etilen	24,4	22,9	6,7	4,0
Etan	7,6	7,5	29,3	6,8
propilen	15,2	13,6	6,5	16,0
Propan	1,0	1,4	10	8,3
bütadien	2,0	2,6	-	-
izobütilen	3,8	1,8	2,5	14,3
bütilen-2	1,0	1,7	-	-
Bütan	0,1	0,1	4,2	10,8
Pentan ve üstü	12,9	14,4	0,5	0,6

4. Yağ damıtma ürünleri. Damıtmanın parametreleri ve modları.

Daha sık olarak, yağ aşağıdaki fraksiyonlara damıtılır: 170-200 o C'ye kadar kaynayan benzin; 175-270 o C'de kaynayan kerosen; 270-350'de kaynayan gaz yağı? C ve geri kalanı akaryakıttır.

Petrolün damıtılması sırasında, yağda çözünmüş halde kalan ilgili gazların zor kısmı olan düz akışlı gaz da elde edilir. Kural olarak, düz çalışma gaz verimi düşüktür.

Yağın ısıtıldığı fırınların tasarımında veya tesisatın bir parçası olan diğer cihazların tasarımında farklılık gösteren yüksek performanslı sürekli çalışan borulu damıtma tesisleri kullanılır.

Çoğu durumda, boru şeklinde sürekli çalışan bir tesis, boru şeklinde bir fırından, yağı boru şeklindeki fırına 1.0 MPa veya daha fazla bir basınçta pompalayan bir pompadan, aşırı ısıtılmış yağın girdiği ve gerekli fraksiyonlara ayrıldığı bir fraksiyonasyon kolonundan oluşur. Farklı yükseklikler için kolondan alınan yoğuşturucu, şofben ve buharı kızdırmaya yarayan kızdırıcı.

Sanayide yağın damıtılması, sürekli çalışan boru şeklindeki tesislerde gerçekleştirilir. Bir tüp fırını, buharları yoğunlaştırmak ve ayırmak için inşa edilmiş büyük damıtma kolonları ve damıtma ürünlerini almak için tüm tank kasabaları inşa edilmiştir.

Tüp fırın, içi ateşe dayanıklı tuğlalarla kaplı bir odadır. Fırının içinde çok bükümlü bir çelik boru hattı var. Fırınlardaki boruların uzunluğu bir kilometreye ulaşıyor. Tesis çalışır durumdayken, bir pompa yardımıyla bu borulardan sürekli olarak yağ pompalanır. yüksek hız- saniyede iki metreye kadar. Fırın, nozullar yardımıyla kendisine verilen akaryakıt ile ısıtılır ve bir meşalede yanar. Boru hattında, yağ hızla 350-370'e kadar ısınır. Bu sıcaklıkta daha uçucular yağ buhara dönüştürülür.

Yağ, farklı kaynama noktalarına sahip farklı molekül ağırlıklarına sahip hidrokarbonların bir karışımı olduğundan, damıtılarak ayrı petrol ürünlerine ayrılır. Yağın damıtılması sırasında hafif petrol ürünleri elde edilir: benzin (t kip 90-200 ° C), nafta (t kip 150-230 ° C), gazyağı (t kip -300 ° C), hafif gaz yağı - güneş yağı (t kip 230-350 ? C), ağır gaz yağı (t balya 350-430 ? C) ve geri kalanında - viskoz siyah sıvı - akaryakıt (t balya 430 ? C'nin üzerinde). Yağ daha fazla işleme tabi tutulur. Düşük basınç altında damıtılır (ayrışmayı önlemek için) ve yağlar geri kazanılır.

Flaş damıtmada yağ, önceden belirlenmiş bir sıcaklıkta bir ısıtıcı bobin içinde ısıtılır. Sıcaklık arttıkça daha fazla buhar oluşur, sıvı faz ile dengededir ve belirli bir sıcaklıkta buhar-sıvı karışımı ısıtıcıdan çıkar ve adyabatik buharlaştırıcıya girer. İkincisi, buhar fazının sıvıdan ayrıldığı içi boş bir silindirdir. Bu durumda buhar ve sıvı fazların sıcaklığı aynıdır. Flaş damıtma, her aşamada çalışma sıcaklığında bir artışla iki veya daha fazla tek damıtma işlemini içerir.

Tek buharlaştırma ile damıtma sırasında yağın fraksiyonlara ayrılmasının doğruluğu, çoklu ve kademeli buharlaştırma ile damıtma ile karşılaştırıldığında daha azdır. Ancak, yüksek doğrulukta fraksiyon ayrımı gerekli değilse, tek buharlaştırma yöntemi daha ucuzdur: izin verilen maksimum yağ ısıtma sıcaklığında 350-370? C (hidrokarbonların ayrışması daha yüksek bir sıcaklıkta başlar) çoklu veya kademeli buharlaşmaya kıyasla daha fazla ürün buhar fazına girer. 350-370'in üzerinde kaynayan yağdan fraksiyon seçimi için? C, vakum veya buhar uygulayın. Tek buharlaşma ile damıtma ilkesinin endüstride buhar ve sıvı fazların düzeltilmesi ile birlikte kullanılması, yağın fraksiyonlara ayrılmasında yüksek netlik elde etmeyi, işlemin sürekliliğini ve hammaddeyi ısıtmak için ekonomik yakıt tüketimini mümkün kılar. .

Birincil damıtma sırasında, yağda sadece fiziksel değişiklikler meydana gelir. Hafif fraksiyonlar ondan damıtılır, kaynar Düşük sıcaklık. Hidrokarbonların kendileri değişmeden kalır. Bu durumda benzin verimi sadece% 10-15'tir. Bu benzin miktarı, havacılık ve karayolu taşımacılığından sürekli artan talebi karşılayamaz. Çatlama sırasında yağda kimyasal değişiklikler meydana gelir. Hidrokarbonların yapısındaki değişiklikler. Kırma tesislerinin aparatında karmaşık kimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Petrolden benzin verimi, örneğin akaryakıtta bulunan uzun zincirli hidrokarbonları nispeten daha düşük moleküler ağırlıklı hidrokarbonlara bölerek önemli ölçüde artar (% 65-70'e kadar). İngilizce Crack - split).

Cracking, Rus mühendis Shukhov tarafından 1891'de icat edildi. 1913'te Shukhov'un icadı Amerika'da kullanılmaya başlandı. Çatlama, hidrokarbonların parçalanması işlemidir, bunun sonucunda molekülde daha az sayıda karbon atomuna sahip hidrokarbonlar oluşur.İşlem daha yüksek sıcaklıklarda (600 °C'ye kadar) sıklıkla gerçekleştirilir. yüksek kan basıncı. Bu sıcaklıklarda, büyük hidrokarbon molekülleri daha küçük olanlara "ezilir".

Kırma tesislerinin donanımı temel olarak yağ damıtma ile aynıdır. Bunlar fırınlar, sütunlar. Ancak işleme şekli farklıdır. Hammadde de farklıdır - akaryakıt.

Akaryakıt - birincil damıtmanın kalıntısı - kalın ve nispeten ağır bir sıvıdır, özgül ağırlığı bire yakındır. Bunun nedeni, akaryakıtın karmaşık ve büyük hidrokarbon moleküllerinden oluşmasıdır. Akaryakıt kraking tesisinde tekrar işlendiğinde, kendisini oluşturan hidrokarbonların bir kısmı, benzin, gazyağı, nafta gibi hafif petrol ürünlerini oluşturan daha küçük (yani daha kısa moleküler uzunluğa sahip) olarak ezilir.

Önemli bir nokta, yağı ayırma ve karıştırma işlemidir.

Çeşitli yağlar ve bunlardan izole edilen karşılık gelen fraksiyonlar, fizikokimyasal ve ticari özelliklerde farklılık gösterir. Bu nedenle, bazı yağların benzin fraksiyonları yüksek konsantrasyonda aromatik, naftenik veya izoparafinik hidrokarbonlar ile karakterize edilir ve bu nedenle yüksek oktan sayılarına sahipken, diğer yağların benzin fraksiyonları önemli miktarlarda parafinik hidrokarbonlar içerir ve çok düşük oktan sayılarına sahiptir. Yağın daha ileri teknolojik işlenmesinde önemli bir rol, ekşilik, kayganlık (yağlılık), yağın reçineliliği vb. yağ bileşenlerinin değerli özellikleri. Bununla birlikte, çok sayıda petrol rezervuarına sahip sahada petrolün ayrı toplanması, depolanması ve pompalanması, petrol endüstrisini önemli ölçüde karmaşık hale getirmekte ve büyük yatırımlar gerektirmektedir. Bu nedenle fiziksel, kimyasal ve ticari özelliklere benzer yağlar tarlalarda karıştırılarak ortak işlemeye gönderilir.

4.1. Yağ damıtma ürünlerinin kullanımı

Petrol arıtma ürünleri en yaygın olarak yakıt ve enerji endüstrisinde kullanılmaktadır. Örneğin fuel oil, en iyi kömüre göre neredeyse bir buçuk kat daha fazla yanma ısısına sahiptir. Yakıldığında az yer kaplar ve katı kalıntılar oluşturmaz. Akaryakıt, termik santrallerde, fabrikalarda, demiryolu ve su taşımacılığında kullanılır, büyük kaynak tasarrufu sağlar, ana sanayi ve ulaşım dallarının hızla gelişmesine katkıda bulunur.

Petrol kullanımındaki enerji yönü hala dünyadaki ana yöndür. Petrolün küresel enerji dengesindeki payı %46'nın üzerindedir.

Bununla birlikte, son yıllarda petrol ürünleri giderek kimya endüstrisi için hammadde olarak kullanılmaktadır. Modern kimya için ham madde olarak yağın yaklaşık %8'i tüketilmektedir. Örneğin, yaklaşık 50 endüstride etil alkol kullanılmaktadır. Kimya endüstrisinde, fırınlarda yangına dayanıklı astarlar için kurum kullanılır. Gıda endüstrisinde polietilen ambalaj, gıda asitleri, koruyucular, parafin kullanılır, hammaddesi metil ve etil alkoller ve metan olan protein-vitamin konsantreleri üretilir. İlaç ve parfüm endüstrilerinde petrol türevlerinden amonyak, kloroform, formalin, aspirin, vazelin vb. üretilir.Naftosentez türevleri ağaç işleme, tekstil, deri, ayakkabı ve inşaat endüstrilerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Konu 9 "PETROL VE PETROL ÜRÜNLERİ RAFİNASYON TEKNOLOJİSİNİN TEMELLERİ"

1. Yağın kökeni ve bileşimi. İşleme için yağın çıkarılması ve hazırlanması.

3. Polimerik malzemelerin üretimi ve işlenmesi için teknolojinin temelleri.

4. Kauçuk ürünlerin üretimi için teknolojinin temelleri.

Yağın kökeni ve bileşimi. İşleme için yağın çıkarılması ve hazırlanması

Tümünden bilinen türler yakıt en yüksek değer yanması elde edilen organik yakıta sahiptir Termal enerji, ve işleme - kimya endüstrisi için hammaddeler.

Şu anda, petrol arıtma ürünleri (petrol ürünleri) en yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunların üretimi de ülkemizde yapılıyor, o halde gelin birlikte petrol arıtma teknolojilerine yakından bakalım.

Sıvı yağ sıvı fosil yakıttır. Genellikle bir derinlikte bulunur 1,2 -2 km veya daha fazla gözenekli veya çatlaklı kayalar ah (kumlar, kumtaşları, kalkerler). Yağ, belirli bir kokuya sahip açık kahverengiden koyu kahverengiye kadar yağlı bir sıvıdır, yoğunluğu 0.65-1.05 g/cm3 . Bileşim olarak, yağ, daha az ölçüde - aromatik olan, esas olarak parafinik ve naftenik olan karmaşık bir hidrokarbon karışımıdır. Temel bileşimi (kütle oranı,%): karbon (C) - 82-87, hidrojen (H) - 11-14, kükürt (S) - OD-5.5.

Petrolden elde edilen ürünlere bağlı olarak, işlenmesi için üç seçenek vardır:

yakıt , motor ve kazan yakıtı üretmek için kullanılır;

akaryakıt , yakıt ve yağlama yağları üreten;

petrokimya (kompleks), ürünleri sadece yakıt ve yağlar değil, aynı zamanda kimya endüstrisi için hammaddeler (olefinler, aromatik ve doymuş hidrokarbonlar vb.)

Petrolden elde edilen sıvı yakıtlar, kullanıma bağlı olarak aşağıdakilere ayrılır:

karbüratör(havacılık ve motor benzini) - içten yanmalı motorlar için;

reaktif(gazyağı) - jet için ve gaz türbinli motorlar;

diz ladin(gaz yağı, güneş enerjisi distilat) - dizel motorlar için .

Kazan dairesi(akaryakıt) - buhar kazanları, jeneratör setleri, metalurji fırınları için. Genel durumda, petrolün petrol ürünlerine işlenmesi, üretimi, hazırlanması ve birincil ve ikincil işleme süreçlerini içerir.

Petrol üretimi kuyular açılarak gerçekleştirilmektedir.

Eğitim yağın bağırsaklarından ekstrakte edilen yabancı maddeleri (ilgili gaz, mineral tuzlarla rezervuar suyu, mekanik inklüzyonlar) çıkarmak ve bileşimi stabilize etmektir. Bu işlemler hem doğrudan petrol sahalarında hem de petrol rafinerilerinde gerçekleştirilmektedir.

Birincil yağ arıtma, fiziksel yöntemlerle (esas olarak doğrudan damıtma) gerçekleştirilen, her biri bir hidrokarbon karışımı olan ayrı fraksiyonlara (damıtma ürünleri) ayrılmasından oluşur.

İkincil yağ arıtma birincil işleme sonucunda elde edilen petrol ürünlerinin işlenmesi için çeşitli işlemleri temsil eder. Bu işlemlere, petrol ürünlerinde bulunan hidrokarbonların yıkıcı dönüşümleri eşlik eder ve esasen kimyasal işlemlerdir.

Yağın doğrudan damıtılması. Petrol ürünlerinin çatlaması

İşlem doğrudan damıtma maddelerden oluşan bir karışımın buharlaşması ve yoğunlaşması fenomenine dayanarak farklı sıcaklıklar kaynamak.

Karışım eşit bir sıcaklıkta kaynamaya başlar. ortalama sıcaklık bileşenlerin kaynaması. Bu durumda, ağırlıklı olarak hafif, düşük kaynama noktalı bileşenler (düşük yoğunluğa sahip ve düşük sıcaklıklarda kaynama özelliğine sahip) buhar fazına geçerken, yüksek kaynama noktalı (yoğunluğu daha yüksek ve daha yüksek sıcaklıklarda kaynayan) bileşenler sıvı fazda kalır. Ortaya çıkan buhar fazı çıkarılır ve soğutulursa, sıvı faz ondan yoğunlaşır. Esas olarak yüksek kaynama noktalı (ağır) bileşenler içine geçecek ve hafif olanlar buhar fazında kalacaktır.

Böylece, ilk karışımdan üç fraksiyon elde edilir. Kaynama sırasında sıvı kalan biri, ağırlıklı olarak yüksek kaynama noktasına sahip bileşenler içerir; ikincisi, yoğunlaştırılmış, ilk karışımın bileşimine yakın bir bileşime sahiptir; üçüncü, buharlı, esas olarak düşük kaynama noktalı bileşenler içerir.

Elde edilen fraksiyonların tekli (damıtma) veya çoklu (düzeltme) kaynama ve yoğunlaştırma işlemleri nedeniyle, düşük ve yüksek kaynama noktalı bileşenlerin oldukça eksiksiz bir şekilde ayrılmasını sağlamak mümkündür.

Yağın doğrudan damıtılmasının teknolojik süreci dört ana işlemden oluşur: elde edilen fraksiyonların karışımın ısıtılması, buharlaştırılması, yoğunlaştırılması ve soğutulması.

Petrol rafinerisinin derinliğine bağlı olarak, damıtma üniteleri iki tipe ayrılır:

Tek kademeli, atmosferik basınç (AT);

İlk aşamanın kural olarak atmosfer basıncında ve diğerinin atmosferik basıncın (5-8 kPa) altındaki bir basınçta çalıştığı iki aşamalı (atmosferik vakum) (AVT) -

İki aşamalı damıtmada, yağ önce tuzundan arındırılır ve suyu giderilir, daha sonra birinci aşamadaki bir tüp fırında 300 - 350 ° C (kaynama noktasından 25 - 30 ° C daha yüksek) bir sıcaklığa ısıtılır. Yağın fraksiyonlara ayrılması, 25-55 m yüksekliğinde ve 5-7 m çapında silindirik bir aparat olan bir damıtma kolonunda gerçekleştirilir. Alt kısmı sütunlar - Burada yağ kaynar ve iki aşamaya ayrılır: buhar ve sıvı. Sıvı ürünler aşağıya doğru akar ve buharlar kolondan yukarı çıkar. Sulama sıvısı (balgam) kolonun üst kısmına beslenir. Aşağıdan yükselen buharlar, kolonun yüksekliği boyunca akan sıvı faz ile tekrar tekrar temas eder. Yükselen sıcak buharlarla buluşarak kolonu sulayan sıvı ısınır ve kısmen buharlaşır. Isı veren buharlar yoğunlaşır ve kondensat kolonun alt kısmına akar. Buharlar yükseldikçe sıcaklıkları düşer, aşağı doğru akan balgam ağır fraksiyonlarda giderek zenginleşir ve yükselen buharlar hafiftir. Kolonun alt kısmında en ağır fraksiyonları içeren sıvı (fuel oil) toplanır. Fuel oil kolonun altından boşaltılır ve kolona verilen yağ ısıtılırken eşanjörlerde soğutulur.

Kaynama sürecini sürdürmek için, daha önce buharlaşmamış hafif fraksiyonların kalıntılarını taşıyan damıtma kolonuna aşırı ısıtılmış buhar verilir. 180 - 200 °C sıcaklıktaki en hafif benzin fraksiyonu, kolondan buharlar halinde kondansatöre çıkarılır ve seperatördeki sudan ayrılır. Benzin fraksiyonunun bir kısmı geri akış kolonuna geri döndürülür.

İTİBAREN ara bölgeler sütunlar orta fraksiyonlar olarak adlandırılanları boşaltır: 200 - 300 °C sıcaklıkta kaynayan gazyağı ve gaz yağı (kaynama noktası 300 - 350 °C). Bazen diğer fraksiyonlar da çekilir, örneğin nafta (160-200 ° C), gazyağı-gaz yağı fraksiyonu (270-320 ° C).

İlk damıtma işleminden sonra elde edilen akaryakıt (verimi orijinal yağın yaklaşık %55'i kadardır) birinci damıtma kolonundan ikinci aşama borulu fırına pompalanır ve burada 400 - 420 °C'ye ısıtılır. Fırından akaryakıt, atmosferik basıncın altında bir basınçta çalışan ikinci damıtma kolonuna girer (artık basınç - 5 - 8 kPa). Bu kolonun alt kısmından katran alınır ve yükseklik boyunca yağ distilatları alınır.

İki kademeli ünitelerin kapasitesi günlük 8-9 bin ton petroldür. Doğrudan damıtma sırasında benzin verimi, yağın fraksiyonel bileşimine bağlıdır ve %3 ila %15 arasında değişir.

Petrol ürünleri kırma teknolojisinin temelleri. Doğrudan damıtma sırasında nispeten düşük benzin verimi (%15'e kadar), yağın doğrudan damıtılmasından elde edilen ve ağır hidrokarbon molekülleri içeren daha az değerli diğer fraksiyonların işlenmesini gerekli kılar. Bu işleme çatlama denir.

Çatlama(İngilizce, çatlamak- split, split) - akaryakıt gibi bileşime dahil edilen uzun ağır hidrokarbon moleküllerinin, hafif, düşük kaynama noktalı ürünlerin daha kısa hafif moleküllerine bölünmesi.

Çatlama sürecinin seyrini etkileyen ana faktörler sıcaklık ve bekletme süresidir: sıcaklık ve daha uzun süre alıntılar, konular daha dolgun gider süreç ve daha fazla çatlama ürünleri verimi. Büyük etki Katalizörler, çatlama sürecinin seyrini ve yönünü etkiler. Uygun bir katalizör seçimi ile reaksiyonu daha düşük sıcaklıklarda gerçekleştirmek mümkündür. gerekli ürünler ve çıktılarını artırın.

Yukarıdakilere dayanarak, iki tür çatlama vardır: termal ve katalitik.

Termal kırmaöncülük etmek yüksek sıcaklıklar yüksek basınç altında (sıcaklık 450‑500 °C ve basınç 2‑7 MPa). Termal kırmanın temel amacı, fuel oil veya katrandan hafif yakıt elde etmektir.

Termal kırma, ağır hidrokarbonların ayrıldığı tüp fırınlarda gerçekleştirilir.

Daha sonra, kırma ürünleri ve reaksiyona girmemiş besleme stoğunun karışımı, yaratığın ayrıldığı bir buharlaştırıcıdan geçer, yani. çatlamaya uygun olmayan maddeler. Hafif ürünler, hafif ticari fraksiyonların ayrılması ve üretimi için damıtma kolonuna girer. Örneğin akaryakıt gibi termal parçalama ile, ürünlerin yaklaşık bileşimi aşağıdaki gibidir: parçalanmış benzin - %30-35, parçalanmış gazlar - 10-15, parçalanmış kalıntı - %50-55. Parçalanmış benzinler otomobil benzinlerinin bileşenleri olarak kullanılır, parçalanmış gazlar organik bileşiklerin sentezi için yakıt veya hammadde olarak kullanılır; reçineli, asfaltenon maddelerin bir karışımı olan kırık kalıntı, bitüm üretimi için kazan yakıtı veya hammadde olarak kullanılır.

Termal çatlama iki tip olabilir: düşük sıcaklık (viskıran) ve yüksek sıcaklık (piroliz).

Düşük sıcaklıkta çatlama, 440-500 °C sıcaklıkta ve 1.9-3 MPa basınçta gerçekleştirilir, işlem süresi 90-200 s'dir. Esas olarak fuel oil ve katrandan kazan yakıtı üretmek için kullanılır.

Yüksek sıcaklıkta çatlama, 530‑600 °C sıcaklıkta ve 0,12‑0,6 MPa basınçta ilerler ve 0,5‑3 s sürer. Ana amacı benzin ve etilen üretmektir. Propilen, aromatik hidrokarbonlar ve bunların türevleri yan ürün olarak oluşmaktadır.

katalitik çatlama- bir katalizör varlığında petrol ürünlerinin işlenmesi. AT son zamanlar bu yöntem, benzin de dahil olmak üzere hafif petrol ürünleri elde etmek için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Avantajları şunları içerir:

Termal çatlama hızından 500-4000 kat daha yüksek işlem hızı ve bunun sonucunda daha yumuşak işlem koşulları ve daha düşük enerji tüketimi;

Yüksek oktan sayısı ve daha fazla depolama kararlılığı ile karakterize edilen, benzin de dahil olmak üzere pazarlanabilir ürünlerin veriminin arttırılması;

Süreci doğru yönde yürütme ve belirli bir bileşime sahip ürünler elde etme olasılığı;

organik sentez için hammadde olan yüksek gazlı hidrokarbon verimi;

kükürt bileşiklerinin hidrojenlenmesi ve daha sonra bertaraf edilerek gaz fazına salınması nedeniyle yüksek kükürt içeriğine sahip hammaddelerin kullanılması.

Katalitik parçalama ünitelerinde katalizör olarak sentetik alüminosilikatlar kullanılır.

Reaktörden gelen katalitik parçalama ürünleri, gazlara, benzine, hafif ve ağır katalitik gaz yağlarına ayrıldığı damıtma kolonuna girer. Kolonun tabanından gelen reaksiyona girmemiş besleme, reaktöre geri döndürülür.

Katalitik parçalama sırasında yaklaşık ürün verimi aşağıdaki gibidir: parçalanmış benzin - %35 - 40; kırılmış gaz - %15 hafif kırılmış gaz yağı - %35 - 40, ağır kırılmış gaz yağı - %5-8.

Katalitik parçalama benzini, iyi performans özellikleri ile karakterize edilir. Katalitik kırma gazları, sentetik kauçuk üretiminde kullanılan yüksek izobütan ve bütilen içeriği ile ayırt edilir.

Bir tür katalitik çatlama reform, esas olarak aromatik hidrokarbonların ve izomerlerin oluşumuna yönelik reaksiyonların seyri. Katalizöre bağlı olarak, aşağıdaki reform türleri ayırt edilir:

Platform oluşturma (platin bazlı katalizör);

Reform (renyum bazlı bir katalizör).

Uygulamada, platform oluşturma en yaygın olanıdır ve hidrojen varlığında gerçekleştirilen düz akışlı nafta fraksiyonlarının işlenmesi için katalitik bir işlemdir. Platform oluşturma 480 - 510 °C'de ve 15-10 5 ila 3 10 6 Pa basınçta gerçekleştirilirse, sonuç olarak benzen, toluen ve ksilen oluşur. 5 106 Pa'lık bir basınçta, en yüksek stabilite ve düşük kükürt içeriği ile ayırt edilen benzinler elde edilir.

Sıvı ürünlere ek olarak, tüm katalitik reform işlemleri hidrojen, metan, propan ve bütan içeren gazlar üretir. Organik ve inorganik sentez için hammadde olarak reforme edici gazlar kullanılır: metanol ( etil alkol), amonyak ve diğer bileşikler. Katalitik reform gazlarının verimi, hammadde kütlesinin %5-15'i kadardır. Petrol rafinerisinin son aşaması petrol ürünlerinin rafine edilmesi , kimyasal ve fiziko-kimyasal yöntemlerle gerçekleştirilir. Petrol ürünlerinin kimyasal saflaştırma yöntemleri, sülfürik asit ile ve hidrojen (hidro-işlem) yardımıyla saflaştırmayı, fiziksel ve kimyasal yöntemleri - adsorpsiyon ve absorpsiyon saflaştırma yöntemlerini içerir.

Sülfürik asit saflaştırmaürünün normal sıcaklıkta az miktarda %90‑93 H 2 SO 4 ile karıştırılmış olmasıdır. Sonuç olarak kimyasal reaksiyonlar sülfürik asit üretimi için kullanılabilecek saflaştırılmış bir ürün ve atık elde edilir.

hidro işlem 380‑420 °C sıcaklıkta ve 35 105 ila 4 106 Pa basınçta alüminyum-kobalt-molibden katalizörlerinin varlığında saflaştırılan ürünle hidrojenin etkileşiminden ve hidrojen sülfür, amonyak ve su.

saat adsorpsiyon temizleme yöntemi yağ ürünleri ağartıcı killer veya silika jel ile işlenir. Bu durumda kükürtlü, oksijen içeren bileşikler, reçineler ve kolayca mineralize olmuş hidrokarbonlar adsorbe edilir.

Absorpsiyonlu temizleme yöntemleri petrol ürünlerinin zararlı bileşenlerinin seçici (seçici) çözünmesinden oluşur. Seçici çözücüler olarak, kural olarak, sıvı kükürt dioksit, furfural, nitrobenzen, dikloroetil eter vb. kullanılır.

Arıtmadan sonra petrol ürünleri her zaman stabil kalmaz. Bu durumlarda, petrol ürünlerini oluşturan reçineli maddelerin oksidasyon reaksiyonlarını keskin bir şekilde yavaşlatan çok az miktarda antioksidanlar (inhibitörler) eklenir. Fenoller, aromatik aminler ve diğer bileşikler inhibitör olarak kullanılır. Petrol arıtma, hammaddeler (rafine ürünlerin maliyetinin% 50-75'i), elektrik ve termal enerji ile sabit varlıklar için yüksek maliyetlerle karakterizedir. Petrol rafinasyonundaki maliyetlerin seviyesi, işleme derinliğini, işlemenin teknolojik şemasını, işleme için hammaddelerin hazırlanma derecesini vb. belirleyen yağın bileşimine önemli ölçüde bağlıdır. Bu nedenle, yüksek kükürtlü petrol işlenirken, pompalanması ve işlenmesi için ek sermaye ve işletme maliyetleri, düşük kükürtlü petrolün işlenmesinden yaklaşık 1,5 kat daha yüksektir. Buna karşılık, yüksek oranda mumlu viskoz yağ, mum alma, pompalama ve depolama için ek maliyetler gerektirir.

Belediye bütçe eğitim kurumu

"Ortaokul No. 3"

Öz

konuyla ilgili: "Petrol"

Tamamlayan: Rybalkina Daria

10 B sınıfı öğrencisi

Kontrol eden: Mukhamadieva A.Z.

sterlitamak

metamorfozlar

Alışkanlıkla petrole "siyah altın" dediğimiz için, şimdiden bir klişe haline gelen bu tanımın ne kadar doğru olduğunu her zaman düşünmüyoruz. Bu arada, petrol gerçekten de en önemli maden kaynağıdır. Bu, 20. yüzyıl boyunca günümüzün ana "stratejik sıvısı" olan doğanın gerçek bir kileridir. genellikle tüm devletleri tartışır ve uzlaştırır. Adamın onunla tanışması birkaç bin yıl önce gerçekleşti.

Kayalardan sızan belirli bir kokuya sahip kahverengi veya koyu kahverengi yağlı sıvıdan bahseden eski tarihçiler ve coğrafyacılar - Herodot, Plutarch, Strabo, Yaşlı Pliny.

Zaten o eski zamanlarda, insanlar Agricola'nın petrol olarak adlandırdığı "taş yağı" (Latin petrolü) kullanmayı öğrendiler. Antik çağda en yaygın olarak kullanılan ağır yağlar - şimdi asfalt ve bitüm olarak adlandırılan katı veya viskoz maddeler.

Asfalt, uzun zamandır yolların döşenmesi, su depolarının duvarlarının ve gemilerin diplerinin kaplanması için kullanılmaktadır. Babilliler onu kum ve lifli malzemelerle karıştırmış ve binaların yapımında benimsemişlerdir.

Mısır ve Babil'de sıvı yağ, dezenfektan merhem ve mumyalama maddesi olarak kullanılmıştır. Ortadoğu halkları onu yağ yerine lambalarda kullandılar. Bizanslılar, yağ ve kükürt karışımıyla doldurulmuş kaplarla düşman gemilerine ateş açtılar. yanıcı mermiler. BT müthiş silah"Yunan ateşi" adı altında tarihe geçti.

Ancak, ancak 20. yüzyılda petrol, yakıt ve birçok organik bileşik üretimi için ana hammadde haline geldi.

Bir dizi bakterinin etkisi altında, organik madde ayrışır ve organik maddenin yağa dönüştürülmesi için gerekli olan hidrojen açığa çıkar ...

Akademisyen N.D. Zelinsky, profesör V.A. Sokolov ve diğer birçok araştırmacı büyük önem yağ oluşumu sürecinde radyoaktif elementlere verildi. Gerçekten de, organik maddelerin alfa ışınlarının etkisi altında daha hızlı bozunduğu ve bu durumda metan ve bir takım petrol hidrokarbonlarının oluştuğu kanıtlanmıştır.

Akademisyen N.D. Zelinsky ve öğrencileri, katalizörlerin petrol oluşumu sürecinde önemli bir rol oynadığını buldular.

Akademisyen Zelinsky daha sonraki çalışmalarında hayvan ve bitki artıklarının bir parçası olan palmitik, stearik ve diğer asitlerin alüminyum klorüre nispeten düşük sıcaklıklarda (150-400 0) maruz kaldığında kimyasal bileşim, fiziksel özellikler açısından ürünler oluşturduğunu kanıtlamıştır. ve dış görünüş yağa benzer. Profesör A.V. Frost, doğada bulunmayan bir katalizör olan alüminyum klorür yerine, petrol oluşumu sürecindeki rolünün sıradan killer, killi kireçtaşları ve kil mineralleri içeren diğer kayalar tarafından oynandığını buldu.

Petrol arıtma

Yağın kademeli olarak ısıtılmasıyla, kaynama noktası daha yüksek ve daha yüksek olacak ürünleri sırayla izole etmek mümkündür. Belirli sıcaklık aralıklarında kaynayan bileşikler gruplar halinde birleştirilir - fraksiyonlar.

Petrol arıtma, Orta Çağ'da Transkafkasya, Batı Ukrayna ve Küçük Asya'da zaten uygulanıyordu. Ve buradaki öncüler, görünüşe göre, bu şekilde elde edilen petrol ürünlerini aydınlatma "petrol" olarak kullanan eski Araplardı. Dünyanın ilk fabrika petrol rafinerisini 18. yüzyılın başında, ev tipi gazyağı lambaları için yakıta ihtiyaç duyulduğunda kurdu. İlk başta, yağ basitçe onlara döküldü, çoğunlukla düşük kaynama noktasına sahip hidrokarbonlar içeren sözde hafif yağlar en değerliydi. Ancak bunlar yeterli değildi ve her yıl benzer özelliklere sahip diğer petrol ürünlerine olan ihtiyaç daha keskin hale geldi.

1823'te Kuzey Kafkasya'da, Mozdok şehri yakınlarında, petrol damıtma için bir endüstriyel tesis inşa edildi. İngiltere'de, benzer bir süreç, mühendis Jameson Young tarafından önerilen teknolojiyi kullanarak yalnızca 1848'den itibaren hakim olmaya başladı. Ve 1853'te Kanadalı kimyager ve jeolog Abraham Gesner, gazyağı olarak adlandırdığı petrolden yakıt üretimi için bir patent aldı.

Petrol damıtma ile ilgili ilk detaylı çalışma Amerikalı kimyager Benjamin Sulliman tarafından yapılmış ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilk endüstriyel tesis 1859'da Titusville'de (Pennsylvania) inşa edilmiştir.

İlk başta, bu tür tesislerde ve 80'lerin ortalarında bir damıtma küpü kullanıldı. on dokuzuncu yüzyıl fıçı pilleri ile değiştirildi Damıtma döngüsünün tamamlanmasından sonra kazana yeni bir miktar yağ dökülmesi gerekiyorsa, piller sürekli çalışıyor, onlara yağ beslemesi sabitti.

İlk petrol rafinerisi Rusya'da Ukhta petrol sahasında inşa edildi. Elizabeth Petrovna'nın saltanatı sırasında. Petersburg ve Moskova'da, daha sonra aydınlatma için mumlar ve küçük kasaba ve köylerde - meşaleler kullanıldı. Ancak o zaman bile, birçok kilisede "söndürülemez" lambalar yanıyordu. Garnoe yağı, rafine yağ ile bitkisel yağ karışımından başka bir şey olmayan lambalara döküldü.

Lambaların gelişiyle, gazyağı talebi arttı.

Adım bir. Termal kırma.

19. yüzyılın sonunda benzinle çalışan içten yanmalı motorların ortaya çıkmasıyla birlikte gerçek bir petrol patlaması başladı. Hızla genişleyen araba ve uçak filosu, düşük kaynama noktalı hafif hidrokarbonlar olan daha fazla yakıt gerektiriyordu. Bu arada, benzin daha sonra ham petrolün basit damıtılmasıyla elde edildi (buna düz çalışma deniyordu) ve yeterince yoktu ve düşük kalitedeydi.

Petrolün doğrudan damıtılmasından elde edilen fraksiyonların benzine dönüştürülmesi için yeni işlemler arayışı başladı. Sonuç olarak, çalışmalar göstermiştir ki, yağ birkaç atmosfer basıncı altında 450 - 550 C'ye ısıtıldığında, ağır hidrokarbonların bir kısmı ayrılarak, genellikle belirsiz yapıda daha hafif olanlara dönüşür.Aynı zamanda aromatik ve uzun olan doymuş siklik hidrokarbonlar yan zincirler, Onları kaybetmek. Sonuç olarak, damıtma ürünü geniş aralık ana kısmı benzin fraksiyonu olan hidrokarbonlar.

1913'te Amerikalı William Burton, termal çatlama teknolojisini geliştirdi. Bu yönteme dayalı ilk endüstriyel tesis 1916'da Standard Oil tarafından oluşturuldu. Böylece ucuz ağır fraksiyonlar bir benzin kaynağı haline geldi ve "siyah altın" kullanma verimliliği arttı.1909'da 100 litre rafine yağdan sadece 11'i olsaydı l benzin elde edildi, daha sonra 1929 - zaten 44 litre.

İkinci adım. katalitik çatlama.

İçten yanmalı motorların geliştirilmesi, güvenilir patlama direncine sahip benzin gerektirdi - oda içinde sıkıştırıldığında patlamadı. Bu gösterge bir oktan sayısı ile karakterize edilir: ne kadar yüksekse, termal çatlama ile patlama direnci o kadar iyi, oktan sayısı: ne kadar yüksekse, patlama direnci o kadar iyidir.Termal çatlamada, elde edilen benzinin oktan sayısı düşüktü ve yakıt verimi arzulanan çok şey bıraktı.

Çözüm, Fransız - Amerikalı mühendis ve yarış arabası sürücüsü Eugène Goudry (1892 - 1962) tarafından 1936'da hidrokarbonların bir katalizör üzerinde parçalanması işleminin keşfinden sonra bulundu.Bu katalizörün alüminosilikat olduğu ortaya çıktı - bir karışım içeren bir bileşik. alüminyum ve silikon oksitler Ağır gaz yağları ve fuel oil işlenmesinde kullanılmasıyla benzin ve hafif gaz yağlarının verimini %80'e kadar artırmak mümkündür.

Hem termal hem de katalitik krakingin temeli, karmaşık organik moleküllerin daha basit olanlara yıkılması olmasına rağmen, bu işlemde meydana gelen reaksiyonlar ve elde edilen ürünler önemli ölçüde farklılık gösterir. Katalitik kraking sırasında, büyük hidrokarbon molekülleri, yalnızca sıcaklığın değil, aynı zamanda işlemin daha düşük bir sıcaklıkta (450 - 500 C) ilerlemesi nedeniyle bir katalizörün etkisi altında parçalara ayrılır. Bu durumda, termal parçalamanın aksine, daha izomerik dallı hidrokarbonlar oluşur, bu da benzinin oktan sayısının arttığı anlamına gelir; alisiklik hidrokarbonlar aromatik hidrokarbonlara dönüştürülür (yağda aromatizasyon adı verilen olay meydana gelir). Katalitik parçalama ile üretilen benzinin vuruntu direnci dahil kalitesi önemli ölçüde iyileştirilir.

İlk katalitik kırma üniteleri Sun Oil ve Sokoni-Vkkum tarafından yapıldı.

30'ların sonunda. Amerika Birleşik Devletleri'nde ve İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra - ülkemizde ve Avrupa'da bu süreç ana süreçlerden biri haline geldi.

İlk başta, sıradan doğal killer, çatlama katalizörleri olarak görev yaptı, daha sonra bunların yerini 1970'lerin başına kadar kullanılan sentetik amorf alüminosilikatlar aldı. Ve daha sonra, amorf silikatlar değil, kristalin - zeolitlere dayalı katalizörler ile değiştirildiler. Bu tür endüstriyel katalizörlerin 100'den fazla modifikasyonu artık bilinmektedir.

Adım üç. Reform

Nakliye için yüksek kaliteli yakıta duyulan ihtiyaç, benzin fraksiyonlarının "yükseltilmesi" için başka bir işlemin geliştirilmesini teşvik etti. Benzinin oktan sayısı arttıkça, aromatik hidrokarbonları daha fazla içerdiği bulunmuştur.

Yeniliğin kalbinde teknolojik süreçİleriye doğru güçlü bir sıçrama haline gelen, 20'li yıllarda N.D. Asil metallere dayalı katalizörlerin varlığında doymuş hidrokarbonların aromatizasyonunun Zelinsky reaksiyonu. Platin grubu metaller gerçek mucizeler gerçekleştirirler: onların varlığında, yüksek sıcaklıklarda doymuş hidrokarbonlar, izoalkenlere ve siklik alkanlara (naftenler) dönüştürülür ve ikincisi, karşılık gelen aromatik bileşiklere dönüştürülür.

Ürün, farklı doymuş buhar basınçlarına sahip organik maddeler içerdiğinden, yağ fraksiyonları laboratuvarda belirlenir. Kaynama noktasından bu şekilde bahsetmek mümkün değildir, ancak başlangıç noktası ve limit hesaplanır. Yağın belirli bir kaynama aralığı +28-540°С'dir. Yağın fraksiyonel bileşimini belirler. GOST 2177-99 standardı tarafından düzenlenir. Yoğuşmanın ortaya çıktığı sıcaklık, kaynama başlangıcı olarak alınır. Kaynamanın sonu, buharların buharlaşmasının durduğu an olarak kabul edilir. Laboratuar testleri, sabit okumaların kaydedildiği ve damıtma yoluyla bir kaynama noktası eğrisinin elde edildiği damıtma aparatı üzerinde gerçekleştirilir. Yağ ve yağ ürünlerinin +200°C'ye kadar fraksiyonlara ayrılması atmosfer basıncında gerçekleştirilir. Daha yüksek sıcaklıklarda kalanlar, ayrışma meydana gelmemesi için vakum altında örneklenir.

Petrol ürünlerinin fraksiyonel bileşimini belirleme yöntemleri

Yağın damıtılması sırasında baz yağların tam içeriğini bulmak için ham madde bazının işlenme yönünü seçmek için yağın fraksiyonlanması gereklidir. Buna dayanarak, kesirlerin tüm özellikleri sınıflandırılır.

Yöntem A - yağın ve bireysel sözde bileşenlerin fraksiyonel bileşimini belirlemek için otomatik cihazların kullanımı. Şişeler, tabanı ve duvarları aynı kalınlıkta olan ısıya dayanıklı camdan kullanılmaktadır.
Yöntem B - dört yuvalı veya altı yuvalı bir cihaz kullanma. 250 cm3 kapasiteli yuvarlak tabanlı şişeler. Yöntem sadece koyu renkli yağ ürünlerinin damıtılması için kullanılır.

Yağ fraksiyonlarının türleri ve özellikleri

Yağın fraksiyonel bileşimi, Egler damıtmasına karşılık gelen Rus damıtma veya düzeltme standardına göre belirlenir. Karbonhidrat gazlarının karmaşık bileşiminin ara elementlere bölünmesine dayanır. Kaynayan yüksek sıcaklıklara göre 3 tip yağ rafinasyonu sınıflandırılır.

Basit damıtma - buharlaşma sırasında buhar yoğunlaşır.
Geri akış - sadece yüksek kaynama noktalı buharlar yoğuşma yayar ve geri akış şeklinde genel karışıma geri döner. Düşük kaynama noktalı buharlar tamamen buharlaşır.
Rektifikasyon, düşük kaynama noktalı buharların maksimum konsantrasyonuna ve yoğunlaşmasına ulaşıldığında önceki iki işleme türünü birleştirme işlemidir.

Petrol ve petrol ürünlerinin fraksiyonel bileşiminin yanı sıra özelliklerinin belirlenmesi sürecinde, aşağıdaki fraksiyon türlerine bölünme vardır:

hafif (bu tip benzin ve petrolü içerir) - atmosfer basıncında 140 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda ortaya çıkarlar;
140-350°C sıcaklık aralığında atmosfer basıncında ortam (buna gazyağı, dizel, nafta dahildir);
vakumlu işleme sırasında ve 350 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, ağır (Vakum gaz yağı, katran) olarak adlandırılan fraksiyonlar elde edilir.

Kesirler ayrıca hafif (hafif ve orta içerir) ve koyu veya akaryakıt (bunlar ağır fraksiyonlardır) olarak ayrılır.

Yağ fraksiyonları tablosu

Ve şimdi ana yağ fraksiyonları türleri hakkında daha fazlası:

Petrol fraksiyonu

Eter veya Sherwood yağı, pentan ve heksandan oluşan renksiz bir sıvıdır. Düşük sıcaklıklarda hemen buharlaşır. Ekstraktlar, çakmaklar için yakıt, brülörler oluşturmak için bir çözücüdür. + 100°C'ye kadar sıcaklıklarda elde edilir.

benzin oranı

Petrolün benzin fraksiyonu, + 140°C'lik bir sıcaklıkta kaynayan karmaşık bir karbon bileşikleri şeması üzerine inşa edilmiştir. Ana uygulama, içten yanmalı motorlar için yakıt elde etmek ve petrokimyada hammadde olarak kullanılır. Benzin fraksiyonu parafinik maddelere dayanmaktadır: metilsiklopentan, sikloheksan, metilsikloheksan. Benzin sıvı alkanlar içerir kompozisyon - doğal, ilişkili, gazlı. Ayrıca dallı ve dalsız olarak ayrılırlar. Kompozisyon, hammadde bileşenlerinin kalitatif oranına bağlıdır. Bu, iyi benzinin her tür yağdan elde edilmesinden çok uzak olduğunu göstermektedir. Türlerin değeri, bileşiklere ayrışma sürecinde, ham kütledeki payı feci derecede küçük olan aromatik hidrokarbonların oluşmasıdır.

nafta fraksiyonu

Alt türler ağır elementler içerir. Doyma aromatik hidrokarbonlar diğer bileşiklerden daha fazladır. Ticari benzin, aydınlatma gazyağı, jet yakıtı üretimi için bir bileşendir. organik çözücü. Ev aletleri için dolgu görevi görür. Kimyasal bileşim: polisiklik, halkalı ve doymamış hidrokarbonlar. Kükürt varlığı farklıdır, yüzdesi toplam kütle bu, mevduata, oluşum düzeyine ve ham ürünün kalitesine bağlıdır.

gazyağı fraksiyonu

Petrolün gazyağı fraksiyonu öncelikle jet motorları için bir yakıttır. Boya ve vernik imalatında kullanılır ve duvar ve zemin boyamak için solvent olarak eklenir. Maddelerin sentez süreçlerinde hammadde görevi görür. Yüksek miktarda parafin içeren karbonhidrat bileşikleri. Düşük aromatik karbonhidrat içeriği vardır. Gazyağı fraksiyonu, + 220°C içinde atmosferik damıtma sırasında salınır.

dizel fraksiyonu

Alt türler, yüksek hızlı ulaşım modları için dizel yakıt üretiminde kullanılır ve ayrıca ikincil bir hammadde olarak kullanılır. İşleme sürecinde, boya ve vernik endüstrisinde ve alet yapımında, araçlar için kimyasalların imalatında kullanılan kerosen açığa çıkar. Naften hidrokarbon karışımlarının baskınlığı. -60°C'de katılaşmayan yakıt elde etmek için bileşim karbamid mumu giderme işlemine tabi tutulur. Bu, tüm bileşenlerin 1 saat karıştırılması ve ardından bir Buchner hunisinden süzülmesidir.

akaryakıt

Karışımın kalitatif bileşimi: reçine yağları, eser elementli organik bileşikler. Hidrokarbon bileşenleri: asfalten, karben, karboid. Vakum distilasyonu sırasında akaryakıttan katran, parafin, teknik yağlar üretilir. Ana uygulama, viskozite özellikleri nedeniyle kazanlar için sıvı yakıttır. Fırın fuel oil 3 ana tipe ayrılır: deniz, orta kazan ve ağır. İkincisi CHP'de kullanılıyor, orta görüş- kazan tesislerinde. Deniz - nakliye taşımacılığının ayrılmaz bir parçası.

Katran

Bileşenlerin kalitesi yüzde olarak şu şekilde belirlenir:

Parafin, naften - %95.
Asfalt - %3.
Reçineler - %2.

Tüm ayırma ve damıtma işlemlerinin tamamlanması sonucunda vakum katranı elde edilir. Kaynama noktası + 500°С. Çıktı, viskoz bir siyah tutarlılıktır. Sıvı bileşim yol yapımında kullanılır. Çatı kaplama malzemeleri için bitüm ondan üretilir. Stratejik bir ürün olan kok oluşturmak için katran gereklidir. Bileşen, kazan yakıtı imalatında kullanılır. Yağda bulunan en büyük ağır metal yüzdesini içerir.

Petrol ürünlerinin ham göstergeleri, tortunun derinliğine ve türüne bağlıdır. Bu, yağ fraksiyonları oluşturulurken ve bileşenlerin yüzde oranı elde edilirken dikkate alınır.

Tanımlar

kesirli kompozisyon. Tüm bireysel maddeler için, belirli bir basınçta kaynama noktası fiziksel bir sabittir. Yağ, çok sayıda organik maddenin bir karışımı olduğu için farklı basınç doymuş buharlar, o zaman yağın kaynama noktasından bahsetmek imkansızdır.

Yağ veya petrol ürünlerinin kademeli olarak artan sıcaklıkta laboratuvarda damıtılması koşullarında, ayrı bileşenler kaynama noktalarını artırma sırasına göre veya aynı şekilde doymuş buhar basınçlarını düşürme sırasına göre damıtılır. Sonuç olarak, yağ ve ürünleri, kaynama noktaları ile değil, kaynamanın başlangıç ve bitiş sıcaklık limitleri ve belirli sıcaklık aralıklarında damıtılan bireysel fraksiyonların verimi ile karakterize edilir. Damıtmanın sonuçlarına göre, fraksiyonel bileşim yargılanır.

Hizip belirli bir sıcaklık aralığında kaynayan yağ oranına denir. Yağlar, esas olarak 28 ila 520-540°C arasında değişen çok geniş bir sıcaklık aralığında kaynar. Yağın fraksiyonel bileşimi, bileşikleri yağın fraksiyonasyonu (damıtma), damıtma veya AVT birimlerinde (atmosferik) bileşiklerin bir karışımı ile kaynama noktalarına göre ayırırken laboratuvar testlerinin sonuçlarına dayanarak standart yöntemle (GOST 2177-82) belirlenir. -vakum tübüler).

Kaynamanın başlangıcı kesirler, yoğunlaştırılmış buharların ilk damlasının düşen sıcaklığını dikkate alır.

Kaynamanın sonu fraksiyonlar, fraksiyonun buharlaşmasının durduğu sıcaklığı dikkate alır.

Yeni yağların incelenmesinde, fraksiyonel bileşim, damıtma kolonları ile donatılmış standart damıtma aparatlarında belirlenir. Bu, damıtmanın netliğini önemli ölçüde iyileştirmeyi ve fraksiyonlama sonuçlarına dayanarak, koordinatlarda gerçek kaynama noktalarının (ITC) eğrisini oluşturmayı mümkün kılar - fraksiyonların verimi,% (kütle). 200°C'ye kadar olan fraksiyonların seçimi, atmosferik basınçta ve geri kalanı, termal ayrışmayı önlemek için çeşitli vakumlar altında gerçekleştirilir. Kabul edilen yönteme göre kaynama başlangıcından itibaren 300°C'ye kadar 10 derece ve daha sonra 50 derecelik fraksiyonlar kaynama ucu 475-550°C olan fraksiyonlara alınır.

Yağ fraksiyonları

Kaynama sıcaklık aralıklarına bağlı olarak, yağ fraksiyonları (yağ ayırma ürünleri) şu şekilde ayrılır:

hidrokarbon gazı- gaz ve sıvı formda ("stabilizasyon başlığı") tesislerden çıkarılır, daha fazla işlem için gaz fraksiyonlama tesislerine gönderilir ve petrol rafinerisi fırınları için yakıt olarak kullanılır;
benzin fraksiyonu- 50-180°C aralığında kaynar, ticari motor benzininin bir bileşeni, katalitik reformlama ve piroliz üniteleri için hammadde olarak kullanılır; dar fraksiyonlar elde etmek için ikincil damıtma işlemine tabi tutulur;
gazyağı fraksiyonu- 140-220°С (180-240°С) aralığında kaynar, jet ve traktör karbüratör motorları için yakıt olarak, aydınlatma için, su arıtma tesisleri için hammadde olarak kullanılır;
dizel fraksiyonu (hafif veya atmosferik gaz yağı, güneş distilat)- 180-350°С (220-350°С, 240-350°С) içinde kaynar, dizel motorlar için yakıt ve hidro-işleme üniteleri için hammadde olarak kullanılır;
akaryakıt - atmosferik damıtma kalıntısı- 350°C'nin üzerinde kaynar, hidro-işlem ve termal parçalama üniteleri için kazan yakıtı veya besleme stoğu olarak kullanılır;
vakum distilatları (vakum gaz yağları)- 350-500°C aralığında kaynatılır, katalitik kraking ve hidrokraking için hammadde olarak kullanılır;
transformatör distilat (hafif yağ fraksiyonu)- 300-400°С (350-420°С) içinde kaynar;
makine distilat (orta yağ oranı)- 400-450°С (420-490°С) içinde kaynar;
silindir distilat (ağır yağ fraksiyonu)- 450-490°С içinde kaynar;
katran- Yağın atmosferik vakumla damıtılmasının tortusu, 500°C (490°C) üzerindeki sıcaklıklarda kaynar, termal parçalama, koklaştırma, bitüm ve yağ üretim tesislerinde hammadde olarak kullanılır.

Kesirli bileşimin belirlenmesi

Kesirli bileşim, GOST 2177-99'a göre standart yöntemle (yöntem yurtdışında yaygın olan Engler damıtma yöntemine benzer) ve ayrıca laboratuvar sütunlarını kullanan çeşitli yöntemlerle belirlenir. Standart damıtma ile elde edilen kaynama noktalarını dönüştürmek için ( t gost) gerçek kaynama noktalarına ( T itk) formül önerilir:

Başlangıç sıcaklıkları tnk ve son t kk ITC'ye göre kaynama aşağıdaki formüllerle belirlenebilir:

saat fraksiyonel bileşimin belirlenmesi yağ veya petrol ürünü, belirli koşullar altında standart bir cihazda damıtılır ve koordinat sisteminde bir damıtma eğrisi oluşturulur: apsis ekseni, fraksiyonların (damıtma) % (hacim) veya % (ağırlıkça) cinsinden verimi ve ordinattır. eksen °C cinsinden kaynama noktasıdır.

Yağ gibi kompleks bir karışım ısıtıldığında, öncelikle yüksek uçuculuğa sahip düşük kaynama noktalı bileşenler buhar fazına geçer. Yüksek kaynama noktalı bileşenler kısmen onlarla birlikte ayrılır, ancak düşük kaynama noktalı bileşenin buhar içindeki konsantrasyonu her zaman kaynayan bir sıvıdakinden daha yüksektir. Düşük kaynama noktalı bileşenler damıtıldığından, kalıntı, yüksek kaynama noktalı bileşenler açısından zenginleşir. Belirli bir sıcaklıkta yüksek kaynama noktalı bileşenlerin buhar basıncı dış basıncın altında olduğundan kaynama sonunda durabilir. Kaynamanın kesintisiz olması için sıvı kalıntı sürekli olarak ısıtılır. Aynı zamanda, giderek artan kaynama noktalarına sahip yeni bileşenler buhara geçer. Çıkan buharlar yoğuşturulur, oluşan yoğuşma, bileşenlerin kaynama noktası aralıklarına göre ayrı yağ fraksiyonları şeklinde alınır.

Yağ ve petrol ürünlerinin fraksiyonlara ayrılması amacıyla damıtılması, kademeli veya tek bir buharlaştırma ile gerçekleştirilebilir. Kademeli buharlaştırma ile damıtma sırasında, ortaya çıkan buharlar sürekli olarak damıtma cihazından çıkarılır, yoğuşturulur ve bir kondenser-buzdolabında soğutulur ve sıvı fraksiyonlar şeklinde bir alıcıda toplanır.

Isıtma işlemi sırasında oluşan buharların, buhar fazının sıvı fazdan tek adımda ayrıldığı belirtilen sıcaklığa ulaşılıncaya kadar damıtma cihazından uzaklaştırılmaması durumunda, işleme flaş damıtma denir. Daha sonra bir RI eğrisi oluşturulur.

Yüksek kaynama noktalı bileşenlerin bir kısmı distilat içine geçtiğinden ve düşük kaynama noktalı bileşenlerin bir kısmı sıvı içinde kaldığından, petrol ürünlerinin dar fraksiyonlara kademeli olarak veya hatta daha fazla tek buharlaştırma yoluyla net bir şekilde ayrılmasını sağlamak imkansızdır. evre. Bu nedenle, geri akış veya rektifikasyon ile damıtma kullanılır. Bunu yapmak için, bir şişede yağ veya bir yağ ürünü ısıtılır; damıtma sırasında oluşan, neredeyse yüksek kaynama noktalı bileşenlerden yoksun olan buharlar, özel bir aparatta - bir geri akış kondansatöründe soğutulur ve sıvı hale - balgam geçer. Aşağıya doğru akan balgam, yeni oluşan çiftlerle buluşur. Isı değişiminin bir sonucu olarak, düşük kaynama noktalı geri akış bileşenleri buharlaşır ve yüksek kaynama noktalı buhar bileşenleri yoğunlaşır. Bu tür buhar temasıyla, geri akış olmaksızın fraksiyonlara daha net bir ayrılma sağlanır.

Rektifikasyon ile damıtma sırasında daha da net bir ayırma meydana gelir. Böyle bir damıtma cihazı, bir damıtma şişesi, bir damıtma sütunu, bir yoğunlaştırıcı-buzdolabı ve bir alıcıdan oluşur.

Rektifikasyon damıtma kolonlarında gerçekleştirilir. Doğrultma sırasında, yükselen buhar akışı ile aşağı akan kondens - geri akış arasında bir temas vardır. Buharlar balgamdan daha yüksek bir sıcaklığa sahiptir, bu nedenle temas üzerine ısı değişimi gerçekleşir. Sonuç olarak, balgamdan gelen düşük kaynama noktalı bileşenler buhar fazına geçer ve yüksek kaynama noktalı bileşenler yoğunlaşarak sıvı faza geçer. Damıtma işleminin verimli bir şekilde yürütülmesi için buhar ve sıvı fazlar arasında mümkün olan en yakın temas gereklidir. Bu, kolona yerleştirilen özel kontak cihazlarının (nozullar, plakalar vb.) yardımıyla elde edilir. Karışım bileşenlerinin ayrımının netliği, esas olarak temas aşamalarının sayısına ve buharlara doğru akan geri akış (sulama) miktarına bağlıdır. Geri akış oluşturmak için kolonun üst kısmına bir kondenser-buzdolabı yerleştirilir. Açık bir düzeltmenin sonuçlarına dayanarak, bir ITC eğrisi (gerçek kaynama noktaları) oluşturulur.

Kesirli bileşimin belirlenmesi yağlar ve petrol fraksiyonları laboratuvar koşullarında gerçekleştirilir. Aşağıdaki damıtma türleri, laboratuvar uygulamalarında en yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kademeli buharlaşma ilkesine dayalı damıtma: 350 °C'ye kadar kaynayan petrol ve petrol ürünlerinin basit damıtılması:

atmosfer basıncında;
350°C'nin üzerinde kaynayan petrol ürünlerinin düşük basınçta (vakum altında) basit damıtılması;
reflü ile damıtma;
net bir düzeltme ile damıtma.

Flaş damıtma: Flaş damıtma.

Makromoleküler bileşikler ve reçineler için moleküler damıtma.

Simüle edilmiş yarış.