НЕФТЬ (Petroleum) Добыча и переработка

Храм огнепоклонников в Сураханах, каким он выглядел в XVII – XVIII вв.

Нефтедобыча в Сураханах конец XIX в

Шельфовая добыча нефти в Баку

Основные месторождения нефти на территории России находятся в Сибири

Нефтегазоносные провинции

Идея применения трубопроводов для транспортировки нефти принадлежит Д.И.Менделееву Первым проектировщиком трубопроводов был В. Г.Шухов

Важнейшие трубопроводы

Состав нефти Углеводороды преимущественно нормального строения ( от С 1 до С 60 ) С 1 – С 5 – газы С 6 – С 15 – жидкости (главная составляющая) С 16 – С 35 – парафины > C 36 – изопарафины или церезины

Попробуйте ответить на первый вопрос Какие углеводороды могут входить в состав нефти? Алканы (парафины) Циклоалканы (нафтены) Алкены (олефины) Алкины Алкадиены Арены и другие ароматические углеводороды

Состав нефти Сероводород или включения с тиомочевиной H2N – CS – NH2 Вода диспергированная Зола Речной песок Растворенный азот

Классификация нефтей Малосернистая ( до 0,60% «S» по массе) Сернистая ( 0,61 – 1,80% ) Высокосернистая ( 1,81 – 3,50% ) Особо высокосернистая ( свыше 3,50% )

Классификация нефтей Очень легкая Легкая Средняя Тяжелая Битумиозная Ароматические Нафтеновые Метановые (парафиновые)

Геологический разрез

Физические способы переработки нефти Первичная и вторичная ректификация

Однако, это не чистые вещества, а смеси Смеси веществ, кипящие в определенном диапазоне температур называются фракциями Сырье для ректификации - сырая нефть Бензин Лигроин Керосин Газойль Мазут Соляровые масла Смазочные масла Вазелин Парафин Гудрон

Трубчатая печь

АВТ Атмосферно- вакуумная трубчатка Ректификация Прямая фракционная перегонка нефти

Ректификационная колонна

Строение тарелок ректификационной колонны

теплообменники

Продукты ректификации (фракции) Бензин С 5 -С °С Лигроин С 8 -С °С Керосин С 12 -С °С Газойль С 15 -С °С Мазут выше 350°С Уайт-спирит ( °С) и петролейный эфир это тоже фракции стабилизированного бензина

Фракция – смесь углеводородов, кипящая в определенном интервале температур накопительные емкости

Продукты вторичной (вакуумной) ректификации Соляровые масла Веретенные масла Смазочные масла Вазелин Парафин Гудрон

Комплекс масел на Менделеевском нефтеперерабатывающем заводе в Ярославле

Второй вопрос Прямая (фракционная) перегонка нефти называется ректификацией пиролизом крекингом риформингом

Третий вопрос Выберите процессы, идущие при ректификации – физический процесс, прямая перегонка по разности температур кипения – химический процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти – химический процесс получения изомеров разветвленного строения – химический процесс получения ароматических углеводородов

Четвертый вопрос При первичной ректификации получают бензин керосин мазут парафин

Пятый вопрос При вторичной (вакуумной) ректификации получают дополнительное количество бензина смазочные масла гудрон вазелин

Шестой вопрос Вторичную ректификацию проводят При более высоких температурах При более высоком давлении При более низком давлении При действии катализаторов

Однако, бензина при ректификации получается всего 20% Сырье для ректификации - сырая нефть Бензин Лигроин Керосин Газойль Мазут Соляровые масла Смазочные масла Вазелин Парафин Гудрон

Химические способы переработки нефти Крекинг, риформинг, пиролиз

Термический крекинг °С 2 – 4 MПа С 16 Н 34 С 8 Н 18 + С 8 Н 16 С 16 Н 34 С 9 Н 20 + С 7 Н 14 С 16 Н 34 С 7 Н 16 + С x Н y С 16 Н 34 С 6 Н 14 + С x Н y С 16 Н 34 С 5 Н 12 + С x Н y цепь может разорваться и по-другому

Термический крекинг °С 2 – 4 MПа Продукты термических процессов Дополнительное количество бензинов Нефтяной кокс Технический углерод (сажа) Нефтяной пек Нефтяной битум

Каталитический крекинг Схема с движущимся катализатором

Н.Д.Зелинский нашел катализатор (AlCl 3 ) для каталитического крекинга Вид промышленной установки каталитического крекинга

Каталитический крекинг °С 0,13 – 0,15 МПа катализаторы – алюмосиликаты (HAlSiO 4 ) x или nAl 2 O 3 × mSiO 2 × yH 2 O Продукты каталитического крекинга Целевой высококачественный бензин с октановым числом Газ богатый бутан-бутиленовой фракцией Легкий газойль – компонент дизельного топлива Тяжелый газойль с высоким содержанием ароматических соединений

Каталитический крекинг °С 0,13 – 0,15 МПа катализаторы – алюмосиликаты (HAlSiO 4 )x Продукты каталитического крекинга Целевой высококачественный бензин с октановым числом 90-92

Газ богатый бутан- бутиленово й фракцией

Седьмой вопрос Термический крекинг - это физический процесс, прямая перегонка по разности температур кипения химический процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти химический процесс получения изомеров разветвленного строения химический процесс получения ароматических углеводородов

Восьмой вопрос В отличие от бензина прямой перегонки бензин термического крекинга Имеет более высокое октановое число Содержит больше непредельных углеводородов Менее стоек при хранении Содержит больше веществ разветвленного строения

Девятый вопрос Каталитический крекинг - это физический процесс, прямая перегонка по разности температур кипения химический процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти химический процесс получения изомеров разветвленного строения химический процесс получения ароматических углеводородов

Десятый вопрос При каталитическом крекинге можно получить дополнительное количество бензина более качественный бензин, чем при термическом крекинге бензин, содержащий углеводороды разветвленного строения (изомеризация) бензин, содержащий ароматические углеводороды

Одиннадцатый вопрос Каталитический крекинг отличается от термического тем, что Осуществляется при более низкой температуре Сопровождается изомеризацией углеводородов Приводит к образованию большего содержания непредельных углеводородов Позволяет получить бензин с более высоким октановым числом

Риформинг Ароматизация нефтепродуктов, облагораживани е бензинов.

Каталитический риформинг °С 0,7-1,5 или 2-4 МПа на платиновом или платиново-рениевом катализаторе с содержанием Pt не менее 0,4% на высокопористом Al 2 O 3

Каталитический риформинг °С 0,7-1,5 или 2-4 МПа на платиновом или платиново-рениевом катализаторе с содержанием Pt не менее 0,4% на высокопористом Al 2 O 3

Каталитический риформинг Продукты каталитического риформинга Ароматические углеводороды (бензол и его гомологи, которые не осмоляют катализатор и имеют октановое число выше 100) Водород

Гидрокрекинг °С 15 – 20 МПа на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе в реакторе полочкового типа Сырье – гудроны и смолистые вещества Продукты гидрокрекинга: Получение бензина Реактивное топливо Дизельное топливо

Пиролиз °С 1 - 1,2МПа Продукты пиролиза: Алкены, алкадиены ( С 2 -С 4 ) Водород Сажа Факельное хозяйство обеспечивает безопасность эксплуатации всех реакторов технологической схемы

Двенадцатый вопрос Риформинг - физический процесс, прямая перегонка по разности температур кипения химический процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти химический процесс получения изомеров разветвленного строения химический процесс получения ароматических углеводородов на платиновых катализаторах

Оценка качества бензинов Детонационная стойкость

Главное качество бензинов – устойчивость к детонации (взрыву)

Качество бензинов определяется октановым числом

Эталонная шкала Если октановое число 92, то бензин имеет такую же стойкость к взрыву как и смесь состоящая из 92 % 2,2,3-триметилпентана (изооктана) и 8% гептана ВеществоОктановое число н-гептан 0 2,2,3-триметилпентан 100

Сравнение октанового числа Цели этилирования: Повышение октанового числа бензинов Вводимые вещества являются антиокислителями ВеществоОктановое число ароматические у/вбольше 100 изопарафины (алканы) олефины (алкены) нафтены (циклоалканы) парафины нормального строения (алканы) около 30

Повышение качества бензинов Этилированные бензины в силу высокой токсичности окрашивают ВеществоНазначение тетраэтилсвинец тетраметилсвинец (С 2 Н 5 ) 4 Pb и (СН 3 ) 4 Pb повышение детонационной стойкости п-оксидифениламинантиокислитель цеолиты (молекулярные сита для н-парафинов) повышение детонационной стойкости

Тринадцатый вопрос Какой бензин наиболее высококачественый полученный при ректификаци полученный термическим крекингом полученный каталитическим крекингом полученный риформингом

Четырнадцатый вопрос Октановое число бензина показывает устойчивость бензина к детонации (взрыву) качество бензина количество бензина содержание октана

Пятнадцатый вопрос Бензин марки 80 Имеет в составе 80% октана Имеет 80% изооктана и 20% гептана Имеет 80% 2,2,4-триметилпентана и 20% гептана Допускает такое же сжатие в цилиндре как и смесь из 80% 2,2,4-триметилпентана и 20%

«Нефть – не топливо, топить можно и ассигнациями» Д.И.Менделеев Разнообразие нефтепродуктов

Продукты нефтеоргсинтеза Все виды углеводородного топлива Все виды нефтяных масел Парафин, вазелин, церезин, скипидар, олифа Лекарственные препараты Пищевые добавки Красители Синтетические моющие средства и мыла Пластмассы и волокна Каучуки Взрывчатые вещества Растворители Серная кислота

НЕФТЬ (Petroleum) Добыча и переработка