Классификация нефтей и характеристика товарных нефтепродуктов»

 

  Примечание  – Нефть с нормой « менее 20 млн^-1 (ppm)» по показателю 1 таблицы считают не содержащей сероводород.

1.4 Классификация по процессам переработки

     Технологические процессы нефтеперерабатывающего завода принято классифицировать на следующие  две группы: физические и химические.

     1. 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:

     1.1. Гравитационные (Электрообессоливающая  установка).

     1.2. Ректификационные (атмосферная трубчатка  (перегонка), атмосферно-вакуумная трубчатка,  газофракционирующая установка  и др.).

     1.3. Экстракционные (деасфальтизация, селективная  очистка, депарафинизация кристаллизацией).

     1.4. Адсорбционные (депарафинизация цеолитная, контактная очистка).

     1.5. Абсорбционные (абсорбционно-газофракционирующая  установка, очистка от H2S, CO2).

     2. 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:

     2.1. Термические (термолитические).

     2.2. Каталитические.

     Термические по типу протекающих химических реакций  можно подразделить на:

     2.1.1. Термодеструктивные (термический крекинг,  висбрекинг, коксование, пиролиз, пекование,  производство технического углерода  и др.).

     2.1.2. Термоокислительные (производство  битума, газификация кокса, углей  и др.).

     В термодеструктивных процессах протекают  преимущественно реакции распада (крекинга) молекул сырья на низкомолекулярные, а также реакции конденсации  с образованием высокомолекулярных продуктов, например кокса, пека и др. Каталитические процессы по типу катализа можно классифицировать на следующие  типы:

     2.2.1. Гетеролитические, протекающие по  механизму кислотного катализа (каталитический  крекинг, алкилирование, полимеризация,  производство эфиров и др.);

     2.2.2. Гемолитические, протекающие по механизму окислительно-восстановительного (электронного) катализа (производство водорода и синтез газов, метанола, элементной серы).

     2.2.3 Гидрокаталитические, протекающие  по механизму бифункционального  (сложного) катализа (гидроочистка, гидрокрекинг, каталитический риформинг, изомеризация, гидродепафинизация и др.). 
 
 
 
 
 

Глава 2. Характеристика товарных нефтепродуктов

     Нефтепродукты - это продукты, полученные в результате переработки нефти. К основным нефтепродуктам можно отнести различные виды топлива, электроизоляционные среды, смазочные вещества, нефтехимическое сырье и растворители. Виды топлива - это бензин, дизельное топливо, керосин и другие. Нефтепродукты создаются при перегонке нефти. Это происходит путем отделения отгонов в парообразном состоянии нефти. 

Рынок нефтепродуктов можно условно разделить на две группы - рынок светлых нефтепродуктов; рынок темных нефтепродуктов.

Светлые нефтепродукты - это бензин, дизельное топливо, арктическое дизельное топливо.  

Темные  нефтепродукты - это мазут, битум, масла и т.п.

2.1 Классификация нефтепродуктов

     Вырабатываемые  на нефтеперерабатывающих заводах  продукты подразделяют на следующие  группы, различающиеся по составу, свойствам  и областям применения:

     1) топлива - бензины (топлива для  двигателей с принудительным  зажиганием), реактивные, дизельные,  газотурбинные, печные, котельные,  сжиженные газы коммунально-бытового  назначения;

     2) нефтяные масла;

     3) парафины и церезины;

     4) ароматические углеводороды;

     5) нефтяные битумы;

     6) нефтяной кокс;

     7) пластические смазки;

     8) присадки к топливам и маслам;

     9) прочие нефтепродукты различного  назначения.

     Большая группа нефтепродуктов – это топлива. Сюда относятся и горючие бензины, и различного рода газы (нефтепереработки, попутный и т.д.), и лигроины, и мазут, и авиационное топливо и многие-многие другие. Еще одна большая группа нефтепродуктов, применяемых в строительстве – это битумы. Они представляют собой продукты жидкой или полутвёрдой консистенции.

     Так же из нефти получают различного рода масла (смазочные и не смазочные). Первые используются для обеспечения  функционирования двигателей внутреннего  сгорания, станков, и прочего. Вторые применяются для обеспечения  специфических свойств, в частности  существуют электроизоляционные масла, для гидравлических систем, всевозможные смягчители и многое другое. Так  же масла используются в медицине, так называемые белые масла и  в парфюмерии. Разнообразные парафины, церезины и прочие нефтепродукты  относятся к твердым углеводородам. Из нефти получают большое количество разнообразных полимеров, куда относятся  и полиэтилен, и полипропилен, и  полиэтилентерефталат и многие-многие другие. Следует иметь в виду, что в зависимости от типа нефтепродукта, а так же свойств каждого конкретного  вещества следует использовать различные  емкости для хранения и транспортировки, а так же соблюдать ряд правил и норм, которые обеспечивают продолжительное  хранение и безопасность.

     2.2 Характеристика нефтепродуктов

2.2.1 Бензин

     Бензин - горючая жидкость, является смесью лёгких углеводородных веществ, имеющих температуры кипения в пределах 30 - 200 градусов. Плотность бензина примерно 0,7 г/см3, теплотворная способность около 10,500 ккал/кг.

     Бензин  в промышленных масштабах производится на нефтехимических предприятиях комплексом процессов: перегонкой, гидрокрекингом, каталитическим крекингом, риформингом. Для производства бензинов специального назначения дополнительно используется процесс очистки от нежелательных  включений и компонентов, смешение с присадками.

     В некоторых случаях при производстве бензина в качестве сырья может  быть использована не нефть, а иное углеводородное сырьё. Например, Эстонской  ССР для получения бензина  использовались горючие сланцы. Возможно производство бензина из синтез-газа, получаемого при газификации  каменного угля и конверсии газа метана, с помощью синтеза методом  Фишера-Тропша (синтин-процесс). При  таких методах получения бензина, получаемые продукты называются когазин и синтин. Классический способ производства бензина для автотранспорта из нефтяного сырья на нефтеперерабатывающих заводах состоит в компаундировании (смешивании) из нескольких компонентов, основные из которых: прямогонный бензин, изомеризат, риформат, бензин каталитического крекинга, алкилат, бензин гидрокрекинга, различные присадки.

     Самый простой способ получения автобензина  заключается в отборе легких фракций  в процессе перегонке нефтяного  сырья кустарным способом - в так  называемых самоварах, с дальнейшим увеличением октанового числа топлива  с помощью присадок.

2.2.2 Керосин

     Керосин - горючая прозрачная углеводородная жидкость, вырабатываемая методом перегонки или ректификации нефтяного сырья. Керосин является смесью веществ-углеводородов (C12-C15).

Применение  керосина в промышленности

Промышленное  и бытовое применение керосина очень  широко: его используют в качестве топлива для реактивных самолётных двигателей, в качестве горючего компонента ракетного топлива, в качестве топлива  при обжиге фарфоровых и стеклянных изделий, для осветительных и  нагревательных приборов в быту, керосин  используется в оборудовании для  резки металла, в качестве растворителя для различных материалов, в том  числе в быту, как сырьё в  процессе нефтепереработки. Ещё одна область применения керосина - в  качестве заменителя зимнего дизельного топлива и в качестве основы горючего для мультитопливных двигателей. Авиационный керосин служит топливом, хладагентом и в качестве смазки в авиационных двигателях различных типах - турбовинтовых и турбореактивных.

Нашёл свое место керосин и в ракетной технике, где применяется как  основа для горючего и рабочей  жидкости для гидравлических машин. Начало использования керосина для  ракетных двигателей предложено ещё  в 1914 основоположником теории ракетостроения Циолковским.

Технический керосин применяется в качестве сырья при пиролитическом методе производства этилена, пропилена, углеводородов ароматического ряда, как топливо при обжиге фарфоровых и стеклянных изделий, в качестве растворителя для очистки деталей машин и механизмов и др.

     Область применения осветительного керосина обусловлено его названием. Его используют преимущественно в керосиновых и калильных осветительных лампах и как топливо в аппаратуре для резки металла, в нагревательных приборах бытового назначения, в качестве растворителя при изготовлении лаков и пленок, как пропитка для кожаного сырья, для промывки деталей машин и механизмов в ремонтных мастерских.

     Керосин опять начал цениться, начиная с 50-х годов прошлого века в связи с активным развитием авиационной техники - керосин для авиационных двигателей (и турбовинтовой, и реактивной) стал идеальным горючим.

2.2.3 Дизельное топливо 

      Дизельное топливо (дизтопливо, солярка) - органическая жидкость, получаемая при переработке нефти и используемая в качестве топливной смеси в дизельных двигателях. Обычно под термином дизтопливо понимают продукт, получаемый из керосино-газойлевых фракций в процессе прямой перегонки нефтяного сырья.

Применение  дизтоплива

     Основным  потребителем дизтоплива является транспортный сектор экономики - железнодорожники, автотранспортники, производители  сельхозпродукции. Кроме этого дизтопливо часто как котельное топливо, топливо для стационарных и передвижных электрогенераторов, в кожевенной промышленности, как смазочно-охлаждающая среда в машинах и агрегатах, как средство для закалки изделий при термообработке металла.

Основные  характеристики дизтоплива

     Дизтопливо  делят на:

▪дистиллятное - малой вязкости для высокооборотисных  двигателей;

▪остаточное - высоковязкое для низкооборотистых двигателей (сельхозтрактора, судовые  дизельные агрегаты, стационарные двигатели  электрогенераторов, насосов и т.д).

     Дистиллятное  дизтопливо получают смешением керосино-газойлевых фракций, получаемых при прямой перегонке  нефтяного сырья и газойлей от каткрекинга. Вязкое дизтопливо для  малооборотистых дизельных агрегатов  получается смешением мазутов с  веществами керосиново-газойлевых фракций.

     Ещё одна градация дизтоплива основана на сезонности - летнее и зимнее дизтопливо. Различаются сезонные виды дизтоплива показателем температуры помутнения и застывания топлива и показателем температуры предельной фильтруемости. Затраты на производство зимнего дизтоплива выше, но необходимость его производства продиктована нашим климатом, так как использование летнего дизтоплива в зимний период без предварительного разогрева невозможно начиная с температуры уже в -20 градусов.

2.2.4 Мазут  

     Мазут является нефтепродуктом. Однако он также производится из горючих сланцев и каменных углей. Тем не менее, два последних варианта производятся в небольших количествах и предназначены для потребления на месте производства.

     Используется  мазут в качестве котельного топлива, а также для производства ряда продуктов, таких как смазочные  масла, кокс, битумы и моторные масла.