Важнейшие химические процессы переработки нефтяного сырья
Содержание:
Введение
. Физико-Химическая характеристика нефти
.1 Химический состав нефти
.2 Фракционный состав нефти
.3 Классификация нефти.
. Важнейшие химические процессы переработки нефти
.1 Первичные процессы переработки нефти
.2 Вторичные процессы переработки нефти
.2.1 Риформинг и гидроочистка нефти
.2.2 Каталитический крекинг и Гидрокрекинг нефти
.2.3 Коксование и изомеризация нефти
.2.4 Алкилирование нефти
.2.5 Экстракция ароматики как переработка нефти
.5 Классификация процессов переработки нефти
Заключение
Список литературы
Введение
Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов с
содержанием небольшого количества других химических веществ, таких как
соединения серы, азота и кислорода. Для того чтобы можно было использовать
различные компоненты смеси, их необходимо отделить друг от друга. Процесс
разделения называется нефтепереработкой или нефтеперегонкой.
Нефть, добытая в разных частях света, и даже с разных
глубин одного и того же месторождения, различается по составу углеводородов и
других компонентов. Именно поэтому типы нефти заметно отличаются друг от друга
по внешнему виду и характеристикам - от светлых летучих жидкостей до густых
темных масел, настолько вязких, что их с трудом удается выкачивать из пласта.
Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое
значение. Вначале от нее отделяют растворенные углеводороды (преимущественно
метан). После отгонки летучих углеводородов нефть нагревают. Первыми переходят
в газообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов
углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С
повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой
температурой кипения. Таким образом, можно собрать отдельные смеси (фракции)
нефти. Чаще всего при такой перегонке получают три основные фракции, которые
затем подвергаются дальнейшему разделению. Основные фракции нефти следующие:
1. Фракция, собираемая от 400 до 2000 С, - газолиновая фракция бензинов
- содержит углеводороды от С5Н12 до С11Н24. При дальнейшей перегонке выделенной
фракции получают: газолин (от 400 до 700 С), бензин (от 700 до 1200 С) -
авиационный, автомобильный и т.д.
2. Лигроиновая фракция, собираемая в пределах от 1500 до 2500 С,
содержит углеводороды от С8Н18 до С14Н30. Лигроин применяется как горючее для
тракторов.
. Керосиновая фракция включает углеводороды от С12Н26 до С18Н38 с
температурой кипения от 1800 до 3000С. керосин после очистки используется в
качестве горючего для тракторов, реактивных самолетов и ракет.
. Газойль (выше 2750 С) - дизельное топливо.
. Мазут - остаток от перегонки. Содержит углеводороды с большим
числом атомов углерода (до многих десятков) в молекуле. Мазут также разделяют
на фракции:
a) Соляровые масла - дизельное топливо,
b) Смазочные масла (авиатракторные, авиационные, индустриальные и
др.),) Вазелин (основа для косметических средств и лекарств).
И другое…
Даже отходы переработки нефти имеют практическую ценность. Из отходов
перегонки нефти производится кокс. Его используют в производстве электродов и в
металлургии. А сера, которую извлекают из нефти в процессе переработки, идет на
производство серной кислоты.
Целью настоящей работы является: изучение важнейших химических процессов
переработки нефтяного сырья.
Задачи:
) Изучить химический и фракционный состав, классификацию нефти
) Рассмотреть первичные и вторичные процессы нефтепереработки,
) Сделать вывод
.Физико-Химическая характеристика нефти
Нефть
(греч. <#"551183.files/image001.gif">
Гидроочистка
осуществляется действием водорода
<#"551183.files/image002.gif">
.2.4 Алкилирование нефти
Процесс алкилирования направлен на получения
высокооктановых компонентов автомобильного бензина из непредельных
углеводородных газов.
Для получения хорошего качества товарного алкилата
особую важность имеет высокое соотношение «изобутан/олефины», оптимальная
продолжительность контакта, температура, и соотношение «катализатор/олефины».
Реакция алкилирования протекает с выделением тепла.
Поэтому в составе установки есть секция охлаждения, предназначенная для
получения циркулирующего хладоагента - изобутана, путем компремирования его на
компрессоре и подачи его в реакционную зону.
В изобутановой и бутан-бутиленовой фракциях приходящих
на установку, содержится небольшое количество пропана и бутана. Так как эти
алканы не участвуют в реакции, то для исключения их накопления в системе
имеются ректификационные колонны.
Получаемый алкилат имеет высокие октановые характеристики,
низкую упругость паров и не содержит олефиновых и ароматических углеводородов.
Алкилат является идеальным компонентом для
приготовления высокооктановых бензинов, благодаря своему высокому октановому
числу, низкому давлению насыщенных паров, низкому содержанию серы и уникальным
свойствам не окисляться кислородом воздуха (т.е. высоким индукционным
периодом). В связи с тем, что в настоящее время усиливаются экологические
требования к моторным топливам, возросло значение алкилата, как высококачественного
компонента смешения.
Уравнение реакции(общий вил С-алкилирования)
спн2п+2 = стн2т ^ сп+тн2(п+т)+2
.2.5 Экстракция ароматики как переработка нефти
Замены растворителя - получаемый эффект. Экстракция
ароматики- переработка нефти. Селективная очистка нефти. Селективная очистка -
процесс переработки нефтяного сырья, направленный на улучшение качества
масляных фракций. Основан на экстракции сырья избирательным растворителем с
последующей отгонкой растворителя из рафинатного и экстрактного растворов.
Технология переработки нефти и газа, производство ароматических
углеводородов.
Традиционным сырьем для получения индивидуальных ароматических
угле-водородов (бензол, толуол, параксилол, метаксилол, ортоксилол и
этилбен-зол) является катализат процесса риформинга (риформат). Обычно для
полу-чения бензола и толуола риформингу подвергается узкая бензиновая фрак-ция,
выкипающая в пределах 70-105оС, а при производстве ксилолов и этил-бензола -
105-140оС.
При этом в состав установки риформинга, как правило, входят специальные
блоки: догидриро вания продуктов (с целью удалени я алкенов) и экстракции
ароматических углеводородов.
.5 Классификация процессов переработки нефти
Технологические процессы нефтеперерабатывающего завода принято
классифицировать на следующие две группы: физические и химические.
Физическими (массообменными) процессами достигается разделение нефти на
составляющие компоненты (топливные и масляные фракции) без химических
превращений и удаление (извлечение) из фракций нефти, нефтяных остатков,
масляных фракций, газоконденсата и газов нежелательных компонентов
(полициклических аренов, асфальтенов, тугоплавких парафинов), неуглеводных
соединений.
Физические процессы по типу массообмена можно подразделить на типы:
• Гравитационные (электрообессоливающая утановка), ректификационные
(атмосферная трубчатка (перегонка);
• Атмосферно-вакуумная трубчатка, газофракционирующая установка и др.);
• Экстракционные (деасфальтизация, селективная очистка, депарафинизация
кристаллизацией);
• Адсорбционные (депарафинизация цеолитная, контактная очистка);
В химических процессах переработка нефтяного сырья осуществляется путем
химических превращений с получением новых продуктов, не содержащихся в исходном
сырье. Химические процессы, применяемые на современных нефтеперерабатывающих
заводах, по способу активации химические реакции подразделяют на:
• Термические (термолитические) - термодеструктивные и
термоокислительные;
• Каталитические - гетеролитические, гомолитические и
гидрокаталитические.
Заключение:
Наряду с большим количественным ростом, важной народнохозяйственной
задачей нефтеперерабатывающей промышленности в ближайшие годы должно быть
резкое улучшение качества бензинов, дизельных топлив, смазочных масел и других
нефтепродуктов, а также полное обеспечение промышленности нефтехимического
синтеза необходимым и высококачественным сырьем и полупродуктами.
Добыча и переработка нефти - дело непростое. Углубление переработки нефти
позволяет выйти на большое колличество синтетических продуктов и материалов -
пластмассы, каучуки, шину и др.
Нефть останется в ближайшем будущем основой обеспечения энергией
народного хозяйства и сырьем нефтехимической промышленности. Здесь будет многое
зависеть от успехов в области поисков, разведки и разработки месторождений. Но
ресурсы нефти в природе ограничены. Бурное наращивание в течение последних
десятилетий их добычи привело к относительному истощению наиболее крупных и
благоприятно расположенных месторождений.
Список используемой литературы:
1. -Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г.,
Синицин С.А. «Химия и технология нефти и газа.» Учебное пособие. - М.: ФОРУМ:
ИНФРА-М, 2007. - 400 с
2. - Дерябина Г.И., Нечаева О.Н., Потапова И.А.
«Практикум по органической химии. Часть II. Реакции органических соединений
<http://window.edu.ru/resource/569/63569>» 2007г.
3. - Суханов В. П., «Каталитические процессы в
нефтепереработке», 3 изд., М., 1979г.
4. - «Технология переработки нефти.» В 2-х частях. Часть
первая. /Под ред. О. Ф. Глаголевой и В. М. Капустина. - М.: Химия, КолосС,
2007. - 400 с.
5. - Наметкин С.С. «Химия нефти» 2-е
изд., испр. и доп. ГОНТИ. М.-Л. 1939. 797 с.
6. - Магарил Р. 1, «Теоретические основы
химических процессов переработки нефти», М., 1976
7. - Пархоменко В.Е. «Технология
переработки нефти и газа», Москва-Ленинград: Гостоптехиздат, 1953. - 460 с.
8. - Ахметов С.А. «Технологии глубокой
переработки нефти и газа», Учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. - 672
с.
Интернет-ресурсы:
9. - http://www.twirpx.com
. - www. ngpedia.ru/
11. - www. vseonefti.ru
<http://vseonefti.ru/>
. -
www.dobi.oglib.ru/ <http://www.dobi.oglib.ru/>
. -
www.osoboekb.ru/techno_npz.htm <http://www.osoboekb.ru/techno_npz.htm>
14. - www.oilmedia.ru/ <http://www.oilmedia.ru/>