Yakıt üretiminin ana teknolojik süreçlerinin kısa açıklaması. Derin yağ rafinerisi

Birincil petrol rafinerisi

Rusya'da işlenmek üzere tedarik edilen ham petrolün büyük bir kısmı, ana petrol boru hatları aracılığıyla üretim birliklerinden rafinerilere tedarik ediliyor. Küçük miktarlarda yağ ve gaz yoğuşması, aşağıdakiler tarafından sağlanır: demiryolu. Denize erişimi olan petrol ithalatçısı ülkelerde, liman rafinerilerine ikmal su yoluyla yapılmaktadır. Tesise gelen hammaddeler uygun konteynerlere tedarik edilmektedir. emtia tabanı rafinerinin tüm proses birimlerine boru hatlarıyla bağlanır. Alınan yağ miktarı, alet ölçüm verilerine göre veya hammadde tanklarında yapılan ölçümlere göre belirlenir.

Ham petrol oldukça aşındırıcı tuzlar içerir teknolojik ekipman. Bunları gidermek için, hammadde tanklarından gelen yağ, tuzların çözündüğü suyla karıştırılarak ELOU'ya verilir - elektrikli tuzdan arındırma tesisi. Tuz giderme işlemi şu şekilde gerçekleştirilir: elektrikli kurutucular- içine elektrotların monte edildiği silindirik cihazlar. Yüksek voltaj akımının (25 kV veya daha fazla) etkisi altında, su ve yağ karışımı (emülsiyon) yok edilir, su aparatın tabanında toplanır ve dışarı pompalanır. Emülsiyonun daha etkili bir şekilde yok edilmesi için hammaddelere özel maddeler eklenir - emülsifiye ediciler. Proses sıcaklığı 100-120°C.
ELOU'dan gelen tuzdan arındırılmış yağ, Rus rafinerilerinde AVT kısaltmasıyla belirtilen atmosferik vakumlu bir damıtma ünitesine sağlanır - atmosferik vakum tüpü. Bu isim, hammaddenin fraksiyonlara bölünmeden önce ısıtılmasının bobinlerde gerçekleştirilmesinden kaynaklanmaktadır. tüp fırınları Yakıtın yanma ısısı ve baca gazlarının ısısı nedeniyle. AVT atmosferik ve vakumlu damıtma olmak üzere iki bloğa ayrılmıştır.
Atmosferik damıtma seçim amaçlıdır hafif yağ fraksiyonları- 360°C'ye kadar kaynayan, potansiyel verimi %45-60 oranında yağ olan benzin, gazyağı ve dizel. Atmosferik damıtmanın geri kalanı akaryakıttır.
İşlem, bir fırında ısıtılan yağın ayrı fraksiyonlara ayrılmasından oluşur. Damıtma sütunu- içinde bulunan silindirik bir dikey aparat kontak cihazları (plakalar) buharın yukarı doğru hareket ettiği ve sıvının aşağıya doğru hareket ettiği. Hemen hemen tüm petrol arıtma tesislerinde çeşitli boyut ve konfigürasyonlarda distilasyon kolonları kullanılmaktadır, içlerindeki tepsi sayısı 20 ila 60 arasında değişmektedir. Isı kolonun alt kısmından sağlanır ve kolonun üstünden ısı alınır ve dolayısıyla aparattaki sıcaklık aşağıdan yukarıya doğru kademeli olarak azalır. Sonuç olarak, benzin fraksiyonu kolonun üst kısmından buhar halinde çıkarılır ve gazyağı ve dizel fraksiyonlarının buharları kolonun ilgili kısımlarında yoğunlaştırılarak uzaklaştırılır, akaryakıt sıvı kalır ve pompalanır. alttan dışarı.
Vakumlu damıtma, akaryakıttan seçim yapmak için tasarlanmıştır yağ damıtıkları akaryakıt profilli veya geniş yağ fraksiyonlu rafinerilerde (vakumlu gaz yağı) bir yakıt profili rafinerisinde. Vakumlu damıtmanın geri kalanı katrandır. Yağ fraksiyonlarının vakum altında seçilmesi ihtiyacı, 380°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda hidrokarbonların termal ayrışmasının başlamasından kaynaklanmaktadır. (çatlama) ve vakumlu gaz yağının kaynama noktası 520°C veya daha fazladır. Bu nedenle damıtma 40-60 mm Hg artık basınçta gerçekleştirilir. Cihazdaki maksimum sıcaklığı 360-380°C'ye düşürmenizi sağlayan Art. Kolondaki vakum, uygun ekipman kullanılarak oluşturulur; anahtar cihazlar buhar veya sıvıdır ejektörler.
Bir atmosferik ünitede elde edilen benzin fraksiyonu, kalite gerekliliklerini aşan bir hacimde gazlar (esas olarak propan ve bütan) içerir ve ne motor benzininin bir bileşeni olarak ne de ticari düz yakıt olarak kullanılamaz. Ayrıca benzinin oktan sayısını arttırmayı ve aromatik hidrokarbonların üretimini amaçlayan petrol rafinasyon proseslerinde dar benzin fraksiyonları hammadde olarak kullanılmaktadır. Bu, sıvılaştırılmış gazların benzin fraksiyonundan damıtıldığı ve uygun sayıda sütun üzerinde 2-5 dar fraksiyona damıtıldığı bu sürecin, petrol rafine etme teknolojik şemasına dahil edilmesini açıklamaktadır.
Birincil petrol rafine ürünleri soğutulur ısı değiştiricilerısının, işlem için tedarik edilen soğuk hammaddelere aktarıldığı, dolayısıyla proses yakıtından tasarruf edildiği, su ve hava buzdolapları ve üretimden çıkarılır. Diğer rafineri ünitelerinde de benzer bir ısı değişim şeması kullanılmaktadır.
Modern birincil işleme tesisleri sıklıkla birleştirilir ve yukarıdaki işlemleri çeşitli konfigürasyonlarda içerebilir. Bu tür tesislerin kapasitesi yılda 3 ila 6 milyon ton ham petrol arasında değişmektedir.
Ünitelerden biri onarım için çıkarıldığında tesisin tamamen kapatılmasını önlemek için fabrikalarda birkaç ana işleme ünitesi inşa ediliyor.
Tablo 14'te birincil petrol rafinasyonu ürünleri gösterilmektedir

Tablo 14 Birincil petrol rafinasyonu ürünleri

*) - bilinmiyor - kaynamaya başlaması **) - k.k. - kaynatmanın sonu

Petrol rafinasyonuna yönelik teknolojik tesisler, yağı fraksiyonlara ayırmak ve daha sonra işlemek veya bunları ticari petrol ürünlerinin bileşenleri olarak kullanmak için tasarlanmıştır. Bunlar tüm rafinerilerin temelidir. Motor yakıtlarının, yağlama yağlarının, ikincil işlemlere yönelik hammaddelerin ve petrokimya üretiminin neredeyse tüm bileşenleri burada üretilmektedir. Ortaya çıkan bileşenlerin çeşitliliği ve kalitesi ile sonraki petrol işleme süreçlerinin teknik ve ekonomik göstergeleri bunların çalışmalarına bağlıdır.

Ayarlar birincil damıtma boru şeklindeki adını aldık (görünüşe göre, damıtma ünitelerinden fırın bobininde yağ ısıtmalı tesislere geçiş döneminde). Buna göre, eğer tesis, 350 ° C'ye kadar kaynayan, yalnızca hafif damıtma ürünleri (benzin, gazyağı, dizel yakıt) seçimi ile yağın damıtılması için tasarlanmışsa, buna atmosferik boru şeklinde (AT) kurulum denir. Tesisat sadece akaryakıtın vakum altında damıtılması için tasarlanmışsa buna vakum tüplü (VT) tesisat denir. Genel durumda, tesisin yağın tamamen derin damıtılması amaçlandığı durumlarda buna atmosferik vakumlu boru şeklinde (AVT) kurulum adı verilir. Derin yağ tuzdan arındırma ünitesi ile birleştirildiğinde tesise ELOU-AVT adı verilir.

Modern yağ damıtma işlemleri, dehidrasyon ve tuzdan arındırma, ikincil damıtma ve benzin fraksiyonunun stabilizasyonu işlemleriyle birleştirilir: ELOU-AT, ELOU-AVT, ELOU-AVT-ikincil damıtma, vb. İncirde. Şekil 2, ELOU, AT, VT olmak üzere 4 blok ve benzinin stabilizasyonu ve ikincil damıtılması için bir ünite (VTB) içeren böyle bir kurulumun temel teknolojik diyagramını göstermektedir.

Fraksiyonların kullanım yönüne bağlı olarak, yağ damıtma tesislerine genellikle yakıt, yağ veya akaryakıt ve buna göre yağ rafinasyon seçenekleri denir.

AT kurulumlarında sığ petrol, yakıt (benzin, gazyağı, dizel) fraksiyonları ve akaryakıt üretmek için işlenir. VT üniteleri akaryakıtın damıtılması için tasarlanmıştır. Bunlardan elde edilen gaz yağı, yağ fraksiyonları ve katran, yakıtlar, yağlama yağları, kok, bitüm ve diğer petrol ürünlerini üretmek için sonraki (ikincil) işleme süreçlerinde hammadde olarak kullanılır.

Halihazırda çalışan AVT'lerin kapasiteleri 0,5 ile 10 milyon ton/yıl arasında değişmektedir. Küçük tesisler (0,5 - 2,0 milyon ton/yıl) esas olarak 1950'lerin sonuna kadar inşa edildi. 1960'larda ELOU-AVT ünitelerinin toplu inşaatı önce 3, ardından yılda 6 ve 8 milyon ton olarak başladı. 11 milyon ton/yıl kapasiteli en büyük ABT tesisi 1975 yılında Antwerp'te kuruldu. Aynı yıllarda Amerika Birleşik Devletleri'nde 10,5 milyon ton/yıl kapasiteli iki tesis devreye alındı. Daha sonra bu kadar güçlü tesislerin inşası gerçekleştirilemedi ve ELOU-AVT tesislerinin kapasitesinin büyük bir kısmı hem ülkemizde hem de yurt dışında 6-8 milyon ton/yıl seviyesinde kaldı. Gelecekte, petrol üretiminin daha da azalması nedeniyle orta ve düşük kapasiteli AVT tesislerinin (2-3 milyon ton/yıl) yeniden daha karlı hale gelmesi mümkün.

Pirinç. 2.

/ - benzin deposu; 2 - elektrikli kurutucular; 3, 4 ve 5 - tepesi, atmosferik ve vakum kolonları; 6 - sıyırmalar; 7 ve 8 - stabilizasyon ve ikincil damıtma sütunları; 9, 10 - atmosferik ve vakumlu fırınlar; // - iki kademeli buhar ejektörlü pompalar; / - petrol, // ve /// - düşük ve düşük hidrokarbon gazı yüksek basınç; IV - sıvılaştırılmış gaz; V" - benzin kafası (Cf - 85 ° C); VI - benzin fraksiyonu (85-180 ° C); VII - kararsız benzin; VIII - soyulmuş yağ; IX - benzinin ağır bileşeni (100-180 "C); X-kerosen (140-240 °C); XI - dizel yakıt (200-350 °C), XII - akaryakıt; XIII - yoğunlaşmayan gazların karışımı; XIV - hafif gaz yağı fraksiyonu (300 °C'ye kadar); XV - hafif vakumlu gaz yağı (280-360) °C); XVI - vakumlu gaz yağı (350-500 °C); XVII - katran (500 °C'nin üzerinde); VP ve KB - su buharı ve yoğunlaşması; GS - sıcak jet; VCO ve PCO - üst ve ara sirkülasyon sulama

Modern bir rafineride AVT üniteleri, petrol rafinasyonunun tüm teknolojik zincirindeki ana ünitelerdir ve tesisin bir bütün olarak kapasitesini belirler. AVT'de yağdan ayrılan toplam damıtık sayısı 7 ila 10 arasında değişmektedir ve bunların her biri daha ileri teknolojik işlemler (temizleme, kimyasal bileşimin iyileştirilmesi, katalitik işleme) için gönderilmektedir. /

Birincil petrol rafinasyonu termal bir işlemdir ve bu nedenle önemli enerji maliyetleriyle ilişkilidir (yakıt, su, soğutma için hava, pompalama için elektrik, su buharı). 6 milyon ton/yıl kapasiteli otomatik türbinlerin spesifik enerji tüketimi (1 ton işlenmiş yağ başına enerji tüketimi) şöyledir:

fırınlarda yakılan yakıt - 35-38 kg/t (AT için ayrı olarak - 20-25 kg/t);

soğutma prosesi akışları için geri dönüştürülmüş su - 3-7 m3/t;

elektrik - 7-8 kW * sa/t, su buharı - 100-150 MJ/t.

Tüm bu enerji taşıyıcılarını karşılık gelen eşdeğerleri kullanarak yakıt eşdeğerine dönüştürürsek, 1 ton yağın birincil damıtılması, kalorifik değeri yağın kalorifik değerine yakın olan ortalama 50 - 60 kg yakıt (veya 60 -80 kg) gerektirir. standart yakıt).

AVT'de yağın damıtılması çok aşamalı bir işlemdir (tuz giderme, tepeleme, atmosferik ve vakumlu damıtma, stabilizasyon ve benzinin ikincil damıtılması), dolayısıyla yağ damıtmanın hem genel hem de aşamalı malzeme dengesi dikkate alınabilir. İlk durumda, malzeme dengesi, miktarı %100 olarak alınan, orijinal yağdan elde edilen tüm nihai damıtma ürünlerinin [% (ağırlık) olarak] verimi olarak anlaşılmaktadır. İkinci durumda, her aşamanın malzeme dengesi, belirli bir aşamadaki damıtma ürünlerinin [% (ağırlık) cinsinden] verimi olarak anlaşılır (bunlar nihai olmayabilir, ancak örneğin bir tepe sütununda olduğu gibi orta düzeyde olabilir). ) %100'ün ötesindeki her adım için kabul edilen belirli bir aşamanın hammaddelerinden.

Aşağıda damıtmanın nihai ürünlerinin genel malzeme dengesi hakkında konuşacağız. AVT'nin teknolojik hesaplamaları sırasında adım adım malzeme dengesi derlenir.

Yağ (I) (%100) tesise 50 ila 300 mg/l arasında mineral tuz ve %0,5 ila 1,0 su (Mayıs) içeriğiyle sağlanır.

Hidrokarbon gazı (II).Petrolden elde edilen verimi, saha arıtımından sonra içinde çözünen gazın içeriğine bağlıdır. Petrol hafifse (yoğunluk 0,8 - 0,85), bu gazın verimi %1,5 - 1,8 (ağırlıkça) olabilir. Ağır yağlar için bu verim daha azdır, stabilizasyona tabi tutulan yağlar için ise sıfırdır.

Yukarıdaki toplam gaz veriminin yaklaşık %90'ı tepe kolonundan alınan gazdır. Bu gazın bileşimi, C5 karışımı ile doymuş C1 - C4 hidrokarbonlarını içerir. Bu gazın düşük basıncı ve küçük miktarları, bireysel hidrokarbonların ayrılması için gaz ayırma ünitelerinde (GFU) kullanılmasına izin vermez ve bu gaz genellikle AVT fırınlarında enerji yakıtı olarak kullanılır. Bu gazın verimi yeterince yüksekse (%1,5 ve üzeri), gaz kompresörüyle daha yüksek basınca (2-4 MPa) sıkıştırılarak HFC'lere dönüştürülmesi ekonomik açıdan karlı olabilir.

Benzin stabilizasyonunun kuru hidrokarbon gazı (III), hafif hidrokarbonlar C1 - C3'ün benzinde çözünmüş halde kalan kısmıdır. Çıkışı küçüktür. Basıncı 1,0 MPa'ya kadar olduğundan HFC'ye gönderilebilir, ancak az miktarda olması nedeniyle sıklıkla gaz hattına gönderilerek fırınlarda yakılır.

Sıvılaştırılmış benzin stabilizasyon başlığı (IV), esas olarak propan ve pentan karışımıyla birlikte bütanlar içerir. Verimi de küçüktür. Otomobiller için sıvılaştırılmış ev gazı veya gaz motoru yakıtının (SPBTL veya SPBTZ) bir bileşeni olarak kullanılır.

Hafif benzin (V), benzinin n fraksiyonudur. k.-85 °C. Petrolden elde edilen verimi %4-6'dır (Mayıs). Kimyasal bileşime bağlı olarak oktan sayısı 70'i (motor yöntemiyle) aşmaz, çoğunlukla 60 - 65'tir. Petrol solventlerinin hazırlanmasında kullanılır veya arttırmak için katalitik işleme (izomerizasyon) gönderilir. oktan sayısı 82 - 85'e kadar olup ticari motor benzinlerine dahil edilebilir.

Benzin fraksiyonu 85 - 180°C (VI). Yağdan elde edilen verim, yağın fraksiyonel bileşimine bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir, ancak genellikle %10-14'tür. Bu benzin fraksiyonunun oktan sayısı düşüktür (ROM = 45 t55) ve bu nedenle katalitik iyileştirme (katalitik reformasyon) için gönderilir, burada n-alkanların ve naftenlerin aromatik hidrokarbonlara dönüştürülmesi nedeniyle oktan sayısı 88'e çıkar. - 92 ve daha sonra motor benzininin temel bileşeni olarak kullanılır.

Gazyağı (X). Bu yağ akışını seçmek için iki seçenek olabilir. Bir seçenek, 140 - 230 "C'lik bir fraksiyon olan havacılık kerosenini seçmektir. Verimi %10 - 12'dir ve hazır ticari jet yakıtı TS-1 olarak kullanılır. Böyle bir yakıt petrolden elde edilemiyorsa (bazlı olarak) kükürt içeriği, başlangıç ​​sıcaklığı kristalizasyonu veya diğer göstergeler), daha sonra atmosferik sütundaki ilk yan akım X, kış veya arktik dizel yakıtı bileşenini uzaklaştırır.Böyle bir bileşenin verimi (140 - 280 °C veya 140 - 300 °C fraksiyonları) ) %14 - 18 (ağırlıkça) olup, ya doğrudan bu yakıtların bir bileşeni olarak kullanılır (kükürt içeriği ve bulutlanma noktası ve akma noktası standartlarını karşılıyorsa) ya da kükürtten arındırılıp n- ayrıştırılması için gönderilir. alkanlar (mum giderme).

Dizel yakıt (XI). A akışından jet yakıtı alınırsa verimi %22 - 26 (ağırlıkça) veya X akışından kış veya arktik dizel yakıtının bir bileşeni alınırsa %10 - 12 (ağırlıkça) olur. Kural olarak, bu akış, doğrudan (kükürt içeriği ve bulutlanma noktası standartlarını karşılıyorsa) veya kükürt ve n-alkanlardan arındırıldıktan sonra kış veya yaz dizel yakıtının bir bileşenidir.

Hafif gaz yağı fraksiyonu (XIV) Verimi %0,5 -1,0 (ağırlıkça) yağdır. Daha önce belirtildiği gibi, bu 100-250 °C'nin bir kısmıdır ve bir fırında ısıtıldığında akaryakıtın kısmi termal tahribatının sonucudur. Bu nedenle sadece doymuş değil aynı zamanda doymamış alkanları da içerir. Dizel yakıtın kükürtten hidro-işlem için gönderilmesi veya hafif kazan yakıtına gönderilmesi durumunda dizel yakıtın bir bileşeni olarak kullanılır.

Hafif vakumlu gaz yağı (XV) - fraksiyon 240 - 380 °C, yağdan elde edilen verimi %3 - 5 (ağırlıkça). Kalite göstergeleri açısından yaz dizel yakıtı XI'e yakındır ve bu nedenle çoğunlukla onunla karıştırılarak buna göre kullanılır.

Vakumlu gaz yağı (XVI), yakıt seçeneği kullanılarak akaryakıtın vakumla damıtılmasının ana damıtmasıdır (eğer yağ, yüksek kaliteli yağların elde edilmesine izin vermiyorsa). Kaynama aralığı 350 - 500 °C'dir (bazı durumlarda 350 - 550 °C). Buna göre yağdan elde edilen verim %21 ​​- 25 (ağırlıkça) (veya %26 - 30)'dur. Katalitik kırma işlemi (yüksek oktanlı benzin ve diğer motor yakıtları üretmek için) veya hidrokraking (havacılık gazyağı veya yüksek endeksli yağlar üretmek için) için hammadde olarak kullanılır. Doğrudan [vakumlu gaz yağındaki kükürt içeriği %0,5'in (ağırlık) altındaysa] veya kükürt ve diğer yabancı maddelerden (azot, metaller) arındırıldıktan sonra kullanılabilir.

Yağ (ve buna bağlı olarak akaryakıt) yüksek endeksli yağların elde edilmesini mümkün kılıyorsa, o zaman vakum sütunu 5'ten, bir çalışma XVI yerine, 350 - 420 ° C'de iki çalışma yağ damıtığı çıkarılır [yağ verimi 10 - %14 (ağırlık)] ve 420 - 500 ° C [ verim %12 -16 (ağırlık)] - Her iki kesim de onlardan baz elde etmek için saflaştırmaya (reçinelerden, yüksek moleküler ağırlıklı aromatik bileşiklerden, parafinden, kükürtten) gönderilir. orta ve yüksek viskoziteli damıtılmış yağlar.

Katran (XVII), kaynama noktası 550 °C olan vakumlu gaz yağı alınırsa, yağın 500 °C'nin üzerinde kaynayan artık kısmıdır. Petrolden elde edilen verimi, içindeki asfalt reçineli maddeler ve ağır hidrokarbon fraksiyonlarının içeriğine bağlı olarak %10 ila %20 (ağırlıkça) arasında değişmektedir. Bazı durumlarda, örneğin Tengiz petrolünü rafine ederken 5'e, Karazhanbas petrolünü ise% 45'e (ağırlıkça) kadar ulaşır.

Tar çeşitli şekillerde kullanılabilir:

ağır kazan yakıtlarının bir bileşeni olarak;

artık bitüm olarak (eğer yağ elde edilmesine izin veriyorsa) veya oksitlenmiş bitüm üretimi için hammadde olarak;

koklaştırma ve ondan değerli petrol kok elde etme için hammadde olarak (yağ düşük kükürtlü ise);

baz artık yağ elde etmek için hammadde olarak (grup 1 ve 2 ve alt gruplardaki yağlar için).

AVT'de listelenen yağ damıtma son ürünlerine ek olarak, aşağıdakileri içeren çeşitli işleme atıkları elde edilir.

ELOU atık suyu esas olarak yağı tuzlardan yıkamak için kullanılan sudur.Bu suyun miktarı oldukça fazladır - işlenen petrol miktarının %1-3'ü (ağırlıkça) (6 milyon ton kapasiteli ELOU-AVT tesisinde) /yıl bu yaklaşık olarak günde 250 - 700 ton olacaktır).

Bu su, yağdan yıkanmış çözünmüş mineral tuzları (10 ila 30 g/l, pH 7,0 - 7,5), önemli miktarlarda emülsifiye edici maddenin yanı sıra suda emülsifiye edilmiş yağ (%1'e kadar) içerir.

Bu tür kirlenme nedeniyle ELOU atık suyu, su geri dönüşüm sisteminde soğutucu olarak yeniden kullanılamıyor ve bu nedenle arıtmaya gönderiliyor. Temizlik genellikle çok aşamalıdır.

Su buharı yoğunlaşması (KB): Birincil damıtma sırasında su buharı, damıtma sütunlarında bir sıyırma maddesi olarak, bir vakum sütunundan bir buhar-gaz karışımının emilmesi için bir çıkarma maddesi olarak ve yeniden kazanlarda bir soğutucu olarak kullanılır. Yoğuşma sonrasında tüm bu akışlar değişen kalitede su yoğuşması oluşturur.

Proses yoğunlaşması (kolonlardan ve ejektörlerden gelen) petrol ürünleriyle doğrudan temas halindedir ve bu nedenle içinde emülsifiye edilmiş hidrokarbonlar ve kükürt içeren bileşiklerle kirlenmiştir. Yağda miktarı %2,5 – 3,0 arasındadır. Yıkama suyu veya temizlik amacıyla ELOU ünitesine gönderilir ve sonrasında su buharı üretmek için yeniden kullanılabilir.

Enerji yoğuşması (yeniden kaynatıcılardan gelen) temizdir ve buharın yeniden üretilmesi için gönderilir.

Ejektörlerden (XIII) çıkan yoğunlaşmayan gaz, hafif hidrokarbonlar (Q'ya kadar), hidrojen sülfür, hava ve su buharının bir karışımıdır. Bu gazların karışımının verimi, orijinal yağın ortalama %0,05'i (ağırlıkça) kadardır (maksimum - %0,1'e kadar). Gazlar, yanıcı bileşenleri yakmak için boru şeklindeki fırınlardan birinin yanma odasına yönlendirilir.

AVT işleminin önemli bir özelliği, hafif damıtma ürünleri miktarının ve yağ damıtma ürünleri miktarının seçilmesidir.

Petrol rafinasyonu, aşağıdakilerin katılımını gerektiren oldukça karmaşık bir süreçtir: Pek çok ürün, çıkarılan doğal hammaddelerden elde edilir - farklı şekiller yakıtlar, bitüm, kerosen, solventler, yağlayıcılar, petrol yağları ve diğerleri. Petrol rafinasyonu hidrokarbonların tesise taşınmasıyla başlar. Üretim süreci, her biri teknolojik açıdan çok önemli olan birkaç aşamadan oluşur.

Geri dönüşüm süreci

Petrol rafinasyon süreci, özel hazırlığıyla başlar. Bunun nedeni doğal hammaddelerde çok sayıda yabancı maddenin bulunmasıdır. Petrol yatağı kum, tuz, su, toprak ve gaz parçacıkları içerir. Su, büyük miktarlarda ürün çıkarmak ve enerji kaynağı yataklarını korumak için kullanılır. Bunun avantajları vardır, ancak ortaya çıkan malzemenin kalitesini önemli ölçüde azaltır.

Petrol ürünlerinde yabancı maddelerin bulunması, bunların tesise taşınmasını imkansız hale getirir. Isı eşanjörlerinde ve diğer kaplarda plak oluşumunu tetikleyerek hizmet ömrünü önemli ölçüde azaltırlar.

Bu nedenle, çıkarılan malzemeler karmaşık - mekanik ve ince - temizliğe tabi tutulur. Üretim sürecinin bu aşamasında ortaya çıkan hammaddeler yağ ve yağa ayrıştırılır. Bu, özel yağ ayırıcılar kullanılarak gerçekleşir.

Hammaddeleri saflaştırmak için genellikle hava geçirmez şekilde kapatılmış kaplarda tutulur. Ayırma işlemini etkinleştirmek için malzeme soğuğa veya yüksek sıcaklığa maruz bırakılır. Elektrikli tuz giderme tesisleri, hammaddelerin içerdiği tuzları uzaklaştırmak için kullanılır.

Yağ ve suyun ayrıştırılması işlemi nasıl gerçekleşir?

İlk saflaştırmanın ardından az çözünen bir emülsiyon elde edilir. Bir sıvının parçacıklarının ikincisinde eşit olarak dağıldığı bir karışımdır. Bu temelde 2 tip emülsiyon ayırt edilir:

• hidrofilik. Yağ parçacıklarının su içerisinde bulunduğu bir karışımdır;
• hidrofobik. Emülsiyon esas olarak içinde su parçacıkları bulunan yağdan oluşur.

Emülsiyonu kırma işlemi mekanik, elektriksel veya kimyasal olarak. İlk yöntem sıvının çökeltilmesini içerir. Bu, belirli koşullar altında gerçekleşir - 120-160 dereceye kadar bir sıcaklığa ısıtma, basıncı 8-15 atmosfere çıkarma. Karışımın delaminasyonu genellikle 2-3 saat içinde gerçekleşir.

Emülsiyon ayırma işleminin başarılı olabilmesi için suyun buharlaşmasının önlenmesi gerekmektedir. Ayrıca saf yağın ayrılması güçlü santrifüjler kullanılarak gerçekleştirilir. Emülsiyon 3,5-50 bin rpm'ye ulaştığında fraksiyonlara bölünür.

Kimyasal bir yöntemin kullanımı, emülsifiye edici maddeler adı verilen özel yüzey aktif maddelerin kullanımını içerir. Yağın su parçacıklarından arındırılması sonucunda adsorpsiyon filminin çözülmesine yardımcı olurlar. Kimyasal yöntem genellikle elektrik yöntemiyle birlikte kullanılır. Son temizleme yöntemi emülsiyonun elektrik akımına maruz bırakılmasını içerir. Su parçacıklarının birleşmesini sağlar. Sonuç olarak karışımdan çıkarılması daha kolay olur ve en yüksek kalitede yağ elde edilir.

Birincil işleme

Petrol üretimi ve rafine edilmesi birkaç aşamada gerçekleşir. Doğal hammaddelerden çeşitli ürünlerin üretiminin bir özelliği, yüksek kalitede saflaştırmadan sonra bile ortaya çıkan ürünün amacına uygun kullanılamamasıdır.

Başlangıç ​​malzemesi, moleküler ağırlık ve kaynama noktası bakımından önemli ölçüde farklılık gösteren çeşitli hidrokarbonların içeriği ile karakterize edilir. Naftenik, aromatik ve parafin niteliğinde maddeler içerir. Hammadde ayrıca uzaklaştırılması gereken organik tipteki kükürt, nitrojen ve oksijen bileşiklerini de içerir.

Tüm mevcut yöntemler Petrol rafinasyonu, onu gruplara ayırmayı amaçlamaktadır. Üretim sürecinde farklı özelliklere sahip geniş bir ürün yelpazesi elde edilir.

Doğal hammaddelerin birincil işlenmesi esasına göre gerçekleştirilir. farklı sıcaklıklar kurucu parçalarının kaynatılması. Bu işlemi gerçekleştirmek için, akaryakıttan katrana kadar çeşitli petrol ürünlerinin elde edilmesini mümkün kılan özel tesisler kullanılmaktadır.

Doğal hammaddeleri bu şekilde işlerseniz daha sonra kullanıma hazır malzeme elde edemezsiniz. Birincil damıtma yalnızca yağın fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Bundan sonra daha fazla işleme ihtiyacı belirlenebilir. Ayrıca gerekli süreçleri gerçekleştirmek için kullanılması gereken ekipman türünü de belirlerler.

Birincil petrol rafinerisi

Yağ damıtma yöntemleri

Aşağıdaki yağ arıtma (damıtma) yöntemleri ayırt edilir:

• tek buharlaşma;
• tekrarlanan buharlaşma;
• kademeli buharlaştırma ile damıtma.

Flaş buharlaştırma yöntemi, yağın yüksek sıcaklıkta belirli bir değerde işlenmesini içerir. Sonuç olarak özel bir aparata giren buharlar oluşur. Evaporatör denir. Bu silindirik cihazda buharlar sıvı kısımdan ayrılır.

Tekrarlanan buharlaştırma ile ham madde, belirli bir algoritmaya göre sıcaklığın birkaç kez artırıldığı işleme tabi tutulur. İkinci damıtma yöntemi daha karmaşıktır. Kademeli buharlaşma ile petrolün rafine edilmesi, ana çalışma parametrelerinde yumuşak bir değişiklik anlamına gelir.

Damıtma ekipmanları

Endüstriyel yağ rafinasyonu çeşitli cihazlar kullanılarak gerçekleştirilir.

Tüp fırınları. Buna karşılık, onlar da çeşitli türlere ayrılırlar. Bunlar atmosferik, vakumlu, atmosferik-vakumlu fırınlardır. Birinci tip ekipman kullanılarak, akaryakıt, benzin, gazyağı ve dizel fraksiyonlarının elde edilmesini mümkün kılan petrol ürünlerinin sığ işlenmesi gerçekleştirilir. Sonuç olarak vakum fırınlarında daha fazla verimli çalışma hammaddeler ikiye ayrılır:

• katran;
• yağ parçacıkları;
• gaz yağı parçacıkları.

Ortaya çıkan ürünler kok, bitüm ve yağlayıcıların üretimine tamamen uygundur.

Damıtma sütunları. Bu ekipmanı kullanarak ham petrolün işlenmesi işlemi, onu bir bobin içinde 320 dereceye kadar ısıtmayı içerir. Bundan sonra karışım, damıtma kolonunun ara seviyelerine girer. Ortalama olarak her biri belirli aralıklarla yerleştirilmiş ve sıvı banyosu ile donatılmış 30-60 oluk vardır. Bu, yoğuşma oluştuğunda buharın damlacıklar halinde aşağı doğru akmasına neden olur.

Isı eşanjörleri kullanılarak yapılan işlemler de vardır.

Geri dönüşüm

Yağın özellikleri belirlendikten sonra belirli bir son ürüne olan ihtiyaca bağlı olarak ikincil damıtma türü seçilir. Temel olarak, besleme stoğu üzerinde termal katalitik bir etkiden oluşur. Derin yağ rafinasyonu çeşitli yöntemler kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Yakıt Bu ikincil damıtma yönteminin kullanılması, bir dizi yüksek kaliteli ürünün (motor benzini, dizel, jet ve kazan yakıtları) elde edilmesini mümkün kılar. İşlemeyi gerçekleştirmek için çok fazla ekipman kullanmanıza gerek yoktur. Bu yöntemin kullanılması sonucunda, ağır hammadde ve tortu fraksiyonlarından bitmiş bir ürün elde edilir. Yakıt damıtma yöntemi şunları içerir:

• çatlama;
• reform;
• hidro-işlem;
• hidrokraking.

Yakıt ve yağ. Bu damıtma yönteminin kullanılması sonucunda çeşitli yakıtların yanı sıra asfalt ve yağlama yağları da elde edilmektedir. Bu, asfalt giderme yöntemi kullanılarak yapılır.

Petrokimya. Bu yöntemin ileri teknoloji ekipmanlar kullanılarak uygulanması sonucunda çok sayıda ürün elde edilmektedir. Bu sadece yakıt, yağlar değil aynı zamanda plastik, kauçuk, gübre, aseton, alkol ve çok daha fazlasını da içeriyor.

Etrafımızdaki nesnelerin petrol ve gazdan nasıl yapıldığı - erişilebilir ve anlaşılır

Bu method en yaygın olanı olarak kabul edilir. Kükürtlü veya yüksek kükürtlü yağın işlenmesinde kullanılır. Hidro-işlem, ortaya çıkan yakıtların kalitesini önemli ölçüde artırabilir. Onlardan çeşitli katkı maddeleri çıkarılır - kükürt, nitrojen, oksijen bileşikleri. Malzeme, hidrojen ortamında özel katalizörler kullanılarak işlenir. Bu durumda ekipmandaki sıcaklık 300-400 dereceye, basınç ise 2-4 MPa'ya ulaşır.

Damıtma sonucunda hammaddenin içerdiği organik bileşikler, aparat içerisinde dolaşan hidrojen ile etkileşime girerek ayrışır. Sonuç olarak, katalizörden uzaklaştırılan amonyak ve hidrojen sülfür oluşur. Hidro-işlem, ham maddelerin %95-99'unu işlemenize olanak sağlar.

Katalitik çatlama

Damıtma, 550 derece sıcaklıkta zeolit ​​içeren katalizörler kullanılarak gerçekleştirilir. Çatlama çok kabul edilir etkili yöntem Hazırlanan hammaddelerin işlenmesi. Yardımı ile akaryakıt fraksiyonlarından yüksek oktanlı motor benzini elde edilebilir. Bu durumda saf ürünün verimi %40-60'tır. Sıvı gaz da elde edilir (orijinal hacmin %10-15'i).

Katalitik reformlama

Reformasyon, 500 derece sıcaklıkta ve 1-4 MPa basınçta bir alüminyum-platin katalizör kullanılarak gerçekleştirilir. Aynı zamanda ekipmanın içerisinde hidrojen ortamı mevcuttur. Bu yöntem naftenik ve parafinik hidrokarbonları aromatik olanlara dönüştürmek için kullanılır. Bu, üretilen ürünlerin oktan sayısını önemli ölçüde artırmanıza olanak tanır. Katalitik dönüştürme kullanıldığında, saf malzemenin verimi, geri kazanılan ham maddenin %73-90'ı kadardır.

Hidrokraking

Yüksek basınca (280 atmosfer) ve sıcaklığa (450 derece) maruz kaldığında sıvı yakıt elde etmenizi sağlar. Ayrıca bu süreç güçlü katalizörlerin (molibden oksitler) kullanılmasıyla oluşur.

Hidrokraking, doğal hammaddeleri işlemenin diğer yöntemleriyle birleştirilirse, benzin ve jet yakıtı formundaki saf ürünlerin verimi% 75-80'dir. Yüksek kaliteli katalizörler kullanıldığında rejenerasyonları 2-3 yıl gerçekleştirilemeyebilir.

Ekstraksiyon ve asfalt giderme

Ekstraksiyon, hazırlanan ham maddenin çözücüler kullanılarak gerekli fraksiyonlara bölünmesini içerir. Daha sonra mum alma işlemi gerçekleştirilir. Yağın akma noktasını önemli ölçüde azaltmanıza olanak tanır. Ayrıca yüksek kaliteli ürünler elde etmek için hidro-işlemden geçirilirler. Ekstraksiyon sonucunda dizel yakıt elde edilebilir. Ayrıca bu teknik kullanılarak hazırlanan hammaddelerden aromatik hidrokarbonlar elde edilir.

Petrol hammaddesinin damıtılmasının son ürünlerinden reçine-asfalten bileşikleri elde etmek için asfalttan arındırma gereklidir. Ortaya çıkan maddeler, diğer işleme yöntemleri için katalizör olarak bitüm üretiminde aktif olarak kullanılır.

Diğer işleme yöntemleri

Doğal hammaddelerin birincil damıtmadan sonra işlenmesi başka yollarla da gerçekleştirilebilir.

Alkilasyon. Hazırlanan malzemelerin işlenmesinden sonra yüksek kaliteli benzin bileşenleri elde edilir. Yöntem, olefin ve parafin hidrokarbonların kimyasal etkileşimine dayanarak yüksek kaynama noktalı parafinik hidrokarbon elde edilmesine dayanır.

İzomerizasyon. Bu yöntemin kullanılması, düşük oktanlı parafinik hidrokarbonlardan daha yüksek oktan sayısına sahip bir madde elde edilmesini mümkün kılar.

Polimerizasyon. Butilenlerin ve propilenin oligomerik bileşiklere dönüştürülmesini sağlar. Sonuç olarak, benzin üretimi ve çeşitli yağlar için malzemeler elde edilir. kimyasal süreçler.

koklaştırma. Petrolün damıtılmasından sonra elde edilen ağır fraksiyonlardan petrol kok üretiminde kullanılır.

Petrol rafinaj endüstrisi gelecek vaat eden ve gelişen bir endüstridir. Üretim süreci, yeni ekipman ve tekniklerin tanıtılmasıyla sürekli olarak iyileştirilmektedir.

Video: Petrol rafinerisi

Yağ, neredeyse renksiz veya koyu kahverengi olabilen, suda çözünmeyen yağlı bir sıvı olan bir mineraldir. Petrol rafinasyonunun özellikleri ve yöntemleri aşağıdakilere bağlıdır: yüzde Bileşiminde ağırlıklı olarak hidrokarbonlar bulunur ve farklı alanlara göre değişir.

Böylece, Sosninskoye sahasında (Sibirya), alkanlar (parafin grubu) yüzde 52, sikloalkanlar - yaklaşık% 36, aromatik hidrokarbonlar - yüzde 12'lik bir paya sahiptir. Ve örneğin Romashkinskoye sahasında (Tataristan) alkanların ve aromatik karbonların payı daha yüksektir - sırasıyla yüzde 55 ve 18, sikloalkanların payı ise yüzde 25'tir. Hidrokarbonlara ek olarak bu ham maddeler kükürt ve nitrojen bileşiklerini, mineral safsızlıklarını vb. içerebilir.

Petrol ilk kez 1745'te Rusya'da "rafine edildi"

Bu doğal kaynak ham haliyle kullanılmamaktadır. Teknik açıdan değerli ürünler (çözücüler, motor yakıtları, kimyasal üretim bileşenleri) elde etmek için yağ, birincil veya ikincil yöntemler kullanılarak işlenir. Bu hammaddeyi dönüştürme girişimleri on sekizinci yüzyılın ortalarında, halk tarafından kullanılan mum ve meşalelere ek olarak, bazı kiliselerin lambalarında bir karışım olan "garnitür yağı" kullanıldığı zaman yapıldı. sebze yağı ve rafine edilmiş yağ.

Yağ arıtma seçenekleri

Rafinaj çoğu zaman doğrudan petrol rafinasyon işlemlerine dahil edilmez. Bu daha ziyade aşağıdakilerden oluşabilen bir ön aşamadır:

Petrolün oleum ve konsantre sülfürik asite maruz bırakıldığı kimyasal rafinasyon. Bu, aromatik ve doymamış hidrokarbonları giderir.

Adsorpsiyon temizliği. Burada katran ve asitler, petrol ürünlerinden sıcak hava ile muamele edilerek veya yağın bir adsorbandan geçirilmesiyle giderilebilir.

Katalitik saflaştırma – nitrojen ve kükürt bileşiklerini uzaklaştırmak için hafif hidrojenasyon.

Fiziko-kimyasal temizlik. Bu durumda fazla bileşenler solventler kullanılarak seçici olarak serbest bırakılır. Örneğin, polar çözücü fenol, nitrojen ve kükürt bileşiklerini çıkarmak için kullanılır ve polar olmayan çözücüler (bütan ve propan) katranları, aromatik hidrokarbonları vb. serbest bırakır.

Kimyasal değişiklik yok...

Birincil işlemler yoluyla petrolün rafine edilmesi, hammaddenin kimyasal dönüşümlerini içermez. Burada mineral basitçe bileşen bileşenlerine bölünmüştür. Yağın damıtılması için ilk cihaz 1823'te icat edildi. Rus imparatorluğu. Dubinin kardeşler, kazanı, bir borunun namludan geçtiği yerden ısıtılmış bir fırına koyacaklarını tahmin ettiler. soğuk su boş bir konteynere. Fırın kazanında yağ ısıtıldı, “buzdolabından” geçirildi ve çöktürüldü.

Hammadde hazırlamanın modern yöntemleri

Günümüzde petrol rafinerilerinde, petrol arıtma teknolojisi, ürünün ELOU cihazları (elektrikli tuz giderme üniteleri) kullanılarak kurutulduğu, mekanik yabancı maddelerden ve hafif karbonhidratlardan (C1 - C4) arındırıldığı ek saflaştırma ile başlamaktadır. Daha sonra ham madde atmosferik damıtma veya vakumlu damıtma için gönderilebilir. İlk durumda, fabrika ekipmanının çalışma prensibi 1823'te kullanılana benzemektedir.

Yalnızca petrol arıtma tesisinin kendisi farklı görünüyor. Şirketin en iyi refrakter tuğlalardan yapılmış, penceresiz ev büyüklüğünde fırınları var. İçlerinde, yağın yüksek hızda (saniyede 2 metre) hareket ettiği ve büyük bir ağızlıktan çıkan alevle 300-325 C'ye ısıtıldığı (daha yüksek sıcaklıklarda hidrokarbonlar basitçe ayrışır) kilometrelerce boru vardır. Buharların yoğunlaşması ve soğutulması için kullanılan borunun yerini günümüzde buharların ayrıldığı ve yoğunlaştığı damıtma kolonları (yüksekliği 40 metreye kadar çıkabilmektedir) almaktadır ve ortaya çıkan ürünleri almak için farklı tanklardan tüm kasabalar inşa edilmektedir.

Maddi denge nedir?

Rusya'daki petrol rafinerisi, hammaddelerin bir veya başka bir yataktan atmosferik damıtılması sırasında farklı malzeme dengeleri sağlar. Bu, çıktının farklı fraksiyonlar (benzin, gazyağı, dizel, akaryakıt, ilgili gaz) için farklı oranlarda olabileceği anlamına gelir.

Örneğin, Batı Sibirya petrolü için, gaz verimi ve kayıpları sırasıyla yüzde birdir, benzin fraksiyonları (yaklaşık 62 ila 180 C arasındaki sıcaklıklarda salınan) yaklaşık% 19, gazyağı - yaklaşık% 9,5, dizel fraksiyonu - 19'dur. % , akaryakıt - neredeyse yüzde 50 (240 ila 350 derece arasındaki sıcaklıklarda salınır). Ortaya çıkan malzemeler, aynı makine motorlarının operasyonel gereksinimlerini karşılamadığından neredeyse her zaman ek işlemlere tabi tutulur.

Daha az atıkla üretim

Vakumlu yağ rafinasyonu, basınç düştüğünde maddelerin daha düşük sıcaklıkta kaynaması prensibine dayanır. Örneğin, yağdaki bazı hidrokarbonlar sadece 450 C'de (atmosfer basıncı) kaynar, ancak basınç düşürülürse 325 C'de kaynatılabilirler. Hammaddelerin vakumla işlenmesi, damıtma hızını artıran ve akaryakıttan serin, parafin, yakıt, yağların elde edilmesini ve daha sonra ağır kalıntının (katran) bitüm üretimi için kullanılmasını mümkün kılan döner vakumlu buharlaştırıcılarda gerçekleştirilir. Vakumlu damıtma, atmosferik işlemeyle karşılaştırıldığında daha az atık üretir.

Geri dönüşüm, yüksek kaliteli benzin elde etmemizi sağlar

İkincil yağ rafinasyon işlemi, oksidasyona daha uygun formüller elde eden petrol hidrokarbonlarının moleküllerini etkileyerek aynı hammaddeden daha fazla motor yakıtı elde etmek amacıyla icat edildi. Geri dönüşüm şunları içerir farklı şekiller hidrokraking, termal ve katalitik seçenekleri içeren sözde "çatlama". Bu süreç aynı zamanda ilk olarak 1891 yılında Rusya'da mühendis V. Shukhov tarafından icat edildi. Hidrokarbonların molekül başına daha az karbon atomu içeren formlara parçalanmasını içerir.

600 santigrat derecede petrol ve gaz işleme

Kırma tesislerinin çalışma prensibi yaklaşık olarak tesislerle aynıdır. atmosferik basınç vakum üretimi. Ancak burada, çoğunlukla akaryakıtla temsil edilen hammaddelerin işlenmesi, 600 C'ye yakın sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Bu etki altında, akaryakıt kütlesini oluşturan hidrokarbonlar, daha küçük olanlara bölünür ve bu da yakıtı oluşturur. aynı gazyağı veya benzin. Termal çatlama işlemeye dayanır yüksek sıcaklıklar ve çok sayıda yabancı madde içeren, katalitik - yine ısıl işlem yoluyla, ancak katalizörlerin (örneğin, özel kil tozu) eklenmesiyle, daha fazla kaliteli benzin elde etmenizi sağlayan benzin üretir.

Hidrokraking: ana tipler

Bugün petrol üretimi ve rafine edilmesi şunları içerebilir: Farklı türde Hidro-işleme proseslerinin bir kombinasyonu olan hidrokraking, büyük hidrokarbon moleküllerinin daha küçük olanlara bölünmesi ve doymamış hidrokarbonların hidrojen ile doyurulması. Hidrokraking hafif (basınç 5 MPa, sıcaklık yaklaşık 400 C, bir reaktör kullanılır, esas olarak dizel yakıt ve katalitik kırma için malzeme elde edilir) ve sert (basınç 10 MPa, sıcaklık yaklaşık 400 C, birkaç reaktör, dizel, benzin ve gazyağı) olabilir. elde edilen fraksiyonlar). Katalitik hidrokraking, yüksek viskozite katsayılarına ve düşük aromatik ve kükürt hidrokarbon içeriğine sahip bir dizi yağın üretilmesini mümkün kılar.

Yağın geri dönüşümü ayrıca aşağıdaki teknolojik süreçleri de kullanabilir:

Viskozite kırma. Bu durumda, 500 C'ye kadar sıcaklıklarda ve yarım ila üç MPa arasında değişen basınçlarda, parafin ve naftenlerin parçalanmasıyla hammaddeden ikincil asfaltenler, hidrokarbon gazları ve benzin elde edilir.

Ağır petrol kalıntılarının koklaştırılması, gaz yağı bileşenleri ve petrol kok üretmek için ham maddenin 0,65 MPa basınç altında 500 C'ye yakın sıcaklıklarda işlendiği derin bir yağ rafinasyonudur. Sürecin aşamaları, daha önce (içinde) “kola keki” üretimi ile sona ermektedir. Ters sipariş) yoğunlaştırma, polikondensasyon, aromatizasyon, siklizasyon, dehidrojenasyon ve çatlama. Ayrıca ürünün kurutulması ve kalsine edilmesi de gerekir.

Reform. Bu method Petrol ürünlerinin işlenmesi, 1911 yılında Rusya'da mühendis N. Zelinsky tarafından icat edildi. Günümüzde katalitik reformlama, daha sonra hidrokraking işlemi için yüksek kaliteli aromatik hidrokarbonlar ve benzinlerin yanı sıra nafta ve benzin fraksiyonlarından hidrojen içeren gaz elde etmek için kullanılmaktadır.

İzomerizasyon. Bu durumda petrol ve gazın rafine edilmesi, maddenin karbon iskeletindeki değişikliklere bağlı olarak kimyasal bir bileşikten bir izomer elde edilmesini içerir. Böylece, ticari benzin üretmek için yüksek oktanlı bileşenler, yağın düşük oktanlı bileşenlerinden izole edilir.

Alkilasyon. Bu işlem alkil ikame edicilerinin organik bir moleküle dahil edilmesine dayanmaktadır. Bu sayede yüksek oktanlı benzine yönelik bileşenler doymamış hidrokarbon gazlarından elde edilir.

Avrupa standartlarına ulaşma çabası

Rafinerilerdeki petrol ve gaz işleme teknolojisi sürekli olarak geliştirilmektedir. Böylece, yerli işletmelerde hammaddelerin işlenmesinde parametreler açısından verimlilikte bir artış olmuştur: işleme derinliği, hafif petrol ürünleri seçiminin artması, geri dönüşü olmayan kayıpların azaltılması vb. Yirminin 10-20'li yılları için tesis planları -Birinci yüzyıl, işleme derinliğinde daha fazla artış (yüzde 88'e kadar) içerir, üretilen ürünlerin kalitesini Avrupa standartlarına yükseltir, çevre üzerindeki teknolojik etkiyi azaltır.

Halihazırda ham petrolden çeşitli yakıt türleri, petrol yağları, parafinler, bitümler, gazyağı, solventler, kurum, yağlayıcılar ve hammaddelerin işlenmesiyle elde edilen diğer petrol ürünleri elde edilebilmektedir.

Çıkarılan hidrokarbon hammaddeleri ( yağ, geçen petrol gazı Ve doğal gaz) Daha sonra kullanılabilir petrol ürünleri elde edilecek olan bu karışımdan önemli ve değerli bileşenlerin ayrıştırılması için saha uzun bir aşamadan geçmektedir.

Petrol rafineri petrol ürünlerinin petrol rafinerilerine taşınmasıyla başlayan oldukça karmaşık bir teknolojik süreç. Burada yağ, kullanıma hazır bir ürün haline gelinceye kadar birkaç aşamadan geçer:

1. Birincil işleme için yağın hazırlanması
2. birincil yağ rafinasyonu (doğrudan damıtma)
3. yağ geri dönüşümü
4. petrol ürünleri saflaştırma

Birincil işleme için yağın hazırlanması

Çıkartılmış ancak işlenmemiş yağ, tuz, su, kum, kil, toprak parçacıkları gibi çeşitli yabancı maddeler içerir. ilgili gaz PNG. Sahanın ömrü, petrol rezervuarının su içeriğini ve buna bağlı olarak üretilen petroldeki su ve diğer yabancı maddelerin içeriğini arttırır. Mekanik yabancı maddelerin ve suyun varlığı, petrolün daha ileri işlemler için petrol ürünleri boru hatları yoluyla taşınmasını engeller, ısı eşanjörlerinde ve diğerlerinde birikintilerin oluşmasına neden olur ve petrol rafinasyon sürecini zorlaştırır.

Çıkarılan tüm yağlar, önce mekanik, ardından ince saflaştırma olmak üzere kapsamlı bir saflaştırma sürecinden geçer.

Bu aşamada petrol ve gaza çıkarılan ham maddelerin petrol ve gaza ayrılması da meydana gelir.

Soğuk veya ısıtılmış kapalı kaplara yerleştirmek, büyük miktarlarda su ve katı maddeleri uzaklaştırır. Petrolün daha fazla işlenmesi için tesislerde yüksek performans elde etmek amacıyla, petrol özel elektrikli tuz giderme tesislerinde ilave dehidrasyon ve tuzdan arındırma işlemlerine tabi tutulur.

Çoğunlukla su ve yağ, bir sıvının küçük damlacıklarının diğerinde asılı kaldığı, az çözünen bir emülsiyon oluşturur.

İki tür emülsiyon vardır:

• hidrofilik emülsiyon, yani. sudaki yağ
• hidrofobik emülsiyon, yani. yağdaki su

Emülsiyonları kırmanın birkaç yolu vardır:

• mekanik
• kimyasal
• elektrik

Mekanik yöntem sırasıyla şu şekilde ayrılır:

• Korumak
• santrifüjleme

Emülsiyon bileşenlerinin yoğunluklarındaki farklılık, sıvının 8-15 atmosfer basınç altında 2-3 saat boyunca 120-160°C'ye ısıtılmasıyla çökeltilerek su ve yağın kolayca ayrılmasını mümkün kılar. Bu durumda suyun buharlaşmasına izin verilmez.

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

Şu tarihte: kimyasal yöntem emülsiyon, emülsifiye edici maddelerin kullanımıyla kırılır; yüzey aktif maddeler. Emülsifiye edici maddeler, aktif emülsiyonlaştırıcıya kıyasla daha büyük aktiviteye sahiptir, zıt tipte bir emülsiyon oluşturur ve adsorpsiyon filmini çözer. Bu yöntem elektrikli olanla birlikte kullanılır.

Elektrikli kurutucu tesisatlarında elektriksel etki Bir yağ emülsiyonunda su parçacıkları birleşir ve yağdan daha hızlı ayrılma meydana gelir.

Birincil petrol rafinerisi

Çıkarılan yağ, farklı molekül ağırlıklarına ve kaynama noktalarına sahip naftenik, parafinik, aromatik karbonhidratlar ile kükürt, oksijen ve azotlu organik bileşiklerin bir karışımıdır. Birincil petrol rafinasyonu, hazırlanan petrol ve gazların hidrokarbon fraksiyonlarına ve gruplarına ayrılmasından oluşur. Damıtma sırasında çok çeşitli petrol ürünleri ve ara ürünler elde edilir.

Sürecin özü, ekstrakte edilen yağın bileşenlerinin kaynama sıcaklıkları arasındaki fark prensibine dayanmaktadır. Sonuç olarak, hammadde, akaryakıt (hafif petrol ürünleri) ve katran (yağ) olmak üzere fraksiyonlara ayrışır.

Yağın birincil damıtılması aşağıdakilerle gerçekleştirilebilir:

• tek buharlaşma
• çoklu buharlaşma
• kademeli buharlaşma

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

İşlem çoklu buharlaşmaısıtma sıcaklığında kademeli bir artışla birlikte tekli buharlaşmaların bir dizisini temsil eder.

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

Petrol damıtmanın veya damıtmanın gerçekleştiği ana cihazlar tüp fırınları, damıtma kolonları ve ısı eşanjörleridir.

Damıtma türüne bağlı olarak, tüp fırınları atmosferik fırınlar AT, vakum fırınları VT ve atmosferik-vakum tüp fırınları AVT'ye ayrılır. AT kurulumları sığ işleme yapar ve benzin, gazyağı, dizel fraksiyonları ve akaryakıt elde eder. VT tesislerinde, hammaddelerin derinlemesine işlenmesi gerçekleştirilir ve daha sonra yağlama yağları, kok, bitüm vb. üretiminde kullanılan gaz yağı ve yağ fraksiyonları, katran elde edilir. AVT fırınlarında iki yağ yöntemi kullanılır. damıtma birleştirilir.

Petrolün buharlaşma prensibine göre rafine edilmesi işlemi şu şekilde gerçekleşir: damıtma sütunları. Burada, kaynak yağ bir pompa kullanılarak bir ısı eşanjörüne beslenir, ısıtılır ve daha sonra belirli bir sıcaklığa kadar ısıtıldığı boru şeklindeki bir fırına (yangın ısıtıcısı) girer. Daha sonra buhar-sıvı karışımı formundaki yağ, damıtma kolonunun buharlaştırma kısmına girer. Burada buhar fazı ile sıvı fazın bölünmesi meydana gelir: buhar sütunda yükselir, sıvı aşağı doğru akar.

Yukarıdaki petrol rafine etme yöntemleri, daha sonra petrokimya endüstrisinin benzen, toluen, ksilen vb. üretmek için hammadde haline gelecek olan yüksek saflıkta hidrokarbonları yağ fraksiyonlarından izole etmek için kullanılamaz. Yüksek saflıkta hidrokarbonlar elde etmek için ek bir madde Ayrılmış hidrokarbonların uçuculuk farkını arttırmak için yağ damıtma ünitelerine verilir.

Birincil yağ rafinasyonundan sonra elde edilen bileşenler genellikle nihai ürün olarak kullanılmaz. Birincil damıtma aşamasında, yağın özellikleri ve karakteristikleri belirlenir ve nihai ürünü elde etmek için daha ileri işleme prosesi seçimi buna bağlıdır.

Birincil petrol işleme sonucunda aşağıdaki ana petrol ürünleri elde edilir:

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

Yağ geri dönüşümü

Petrolün fiziksel ve kimyasal özelliklerine ve nihai ürün ihtiyacına bağlı olarak, hammaddelerin tahrip edici işlenmesi için başka bir yöntem seçilir. Petrolün geri dönüşümü, doğrudan damıtma yoluyla elde edilen petrol ürünleri üzerindeki termal ve katalitik etkilerden oluşur. Hammaddeler yani petrolün içerdiği hidrokarbonlar üzerindeki etki doğalarını değiştirir.

Petrol rafinasyonu için seçenekler vardır:

• yakıt
• yakıt ve yağ
• petrokimya

Yakıt yöntemiİşleme, yüksek kaliteli motor benzini, kış ve yaz dizel yakıtları, yakıtlar üretmek için kullanılır. Jet Motorları, kazan yakıtları. Bu yöntem daha az teknolojik kurulum kullanır. Yakıt yöntemi, ağır petrol fraksiyonları ve kalıntılarından motor yakıtları üreten bir işlemdir. Bu tür işlemler arasında katalitik kırma, katalitik reformasyon, hidrokraking, hidro-işlem ve diğer termal işlemler yer alır.

Yakıt ve yağın işlenmesi sırasında Yakıtların yanı sıra madeni yağlar ve asfalt da üretilir. Bu tür ekstraksiyon ve asfalt giderme işlemlerini içerir.

Sonuç olarak en geniş çeşitlilikte petrol ürünleri elde edilir. petrokimya rafineri. Bu bağlamda çok sayıda teknolojik tesis kullanılmaktadır. Hammaddelerin petrokimyasal olarak işlenmesi sonucunda sadece yakıtlar ve yağlar değil, aynı zamanda azotlu gübreler, sentetik kauçuk, plastikler, sentetik elyaflar, deterjanlar, yağ asitleri, fenol, aseton, alkol, eterler ve diğer kimyasallar da üretilir.

Katalitik çatlama

Katalitik kırma, kimyasal reaksiyonların doğasını değiştirmeden kimyasal süreçleri hızlandırmak için bir katalizör kullanır. Çatlama sürecinin özü, yani. Bölünme reaksiyonu, bir katalizörden buhar durumuna kadar ısıtılan yağların geçirilmesinden oluşur.

Reform

Reformasyon işlemi öncelikle yüksek oktanlı benzin üretmek için kullanılır. Sadece 95-205°C aralığında kaynayan parafin fraksiyonları bu işleme tabi tutulabilir.

Reform türleri:

• termal reformasyon
• katalitik reformasyon

Termal reformasyon sırasında Birincil yağ rafinasyonunun bir kısmı yalnızca yüksek sıcaklıklara maruz kalır.

Katalitik reformasyon sırasında ilk fraksiyonlar üzerindeki etki hem sıcaklıkla hem de katalizörlerin yardımıyla meydana gelir.

Hidrokraking ve hidroişlem

Bu işleme yöntemi, bir katalizörün etkisi altında hidrojenin yüksek kaynama noktalı yağ fraksiyonları üzerindeki etkisi yoluyla benzin fraksiyonlarının, jet ve dizel yakıtın, yağlama yağlarının ve sıvılaştırılmış gazların elde edilmesini içerir. Hidrokrakingin bir sonucu olarak, orijinal yağ fraksiyonları da hidro-işlemeye tabi tutulur.

Hidro-işlem, ham maddelerden kükürt ve diğer yabancı maddelerin uzaklaştırılmasını içerir. Tipik olarak, hidro-işlem üniteleri katalitik dönüştürme üniteleriyle birleştirilir, çünkü ikincisi büyük miktarda hidrojen üretir. Saflaştırma sonucunda petrol ürünlerinin kalitesi artar ve ekipman korozyonu azalır.

Ekstraksiyon ve asfalt giderme

Ekstraksiyon süreci katı veya sıvı maddelerden oluşan bir karışımın çözücüler kullanılarak ayrılmasından oluşur. Ekstrakte edilen bileşenler kullanılan solventte iyi çözünür. Daha sonra yağın akma noktasını düşürmek için mum alma işlemi gerçekleştirilir. Nihai ürün hidro-işlem yoluyla elde edilir. Bu işleme yöntemi, dizel yakıt üretmek ve aromatik hidrokarbonları çıkarmak için kullanılır.

Asfalt giderme sonucunda artık yağ damıtma ürünlerinden reçineli asfalten maddeleri elde edilir. Daha sonra asfalttan arındırılmış yağ, bitüm üretmek için kullanılır ve katalitik kırma ve hidrokraking için hammadde olarak kullanılır.

koklaştırma

Petrol kok ve gazyağı fraksiyonlarını, petrolün damıtılmasının ağır fraksiyonlarından, asfalt giderme kalıntılarından, termal ve katalitik parçalamadan ve benzinin pirolizinden elde etmek için koklaştırma işlemi kullanılır. Bu tür petrol ürünü rafinasyonu, kırma, dehidrojenasyon (hammaddelerden hidrojenin salınması), siklizasyon (döngüsel bir yapının oluşumu), aromatizasyon (yağdaki aromatik hidrokarbonların artması), polikondensasyon (yan ürünlerin salınması) gibi sıralı reaksiyonlardan oluşur. su, alkol gibi) ve sürekli bir "kola keki" oluşturmak için sıkıştırılır. Koklaştırma işlemi sırasında açığa çıkan uçucu ürünler, hedef fraksiyonları elde etmek ve stabilize etmek için bir düzeltme işlemine tabi tutulur.

İzomerizasyon

İzomerizasyon işlemi, izomerlerinin hammaddeden dönüştürülmesinden oluşur. Bu tür dönüşümler yüksek oktan sayısına sahip benzin üretimine yol açmaktadır.

Alkinleşme

Bileşiklere alkin gruplarının eklenmesiyle hidrokarbon gazlarından yüksek oktanlı benzin elde edilir.

Petrol rafine etme sürecinde ve nihai ürünü elde etmek için tüm petrol, gaz ve petrokimya teknolojileri kompleksinin kullanıldığı unutulmamalıdır. Çıkarılan hammaddelerden elde edilebilecek nihai ürünlerin karmaşıklığı ve çeşitliliği, aynı zamanda petrol rafinasyon işlemlerinin çeşitliliğini de belirlemektedir.