Нефть. Способы её переработки. Фракции нефти

1. Нефть. Способы её переработки. Фракции нефти

2. ОБЩИЙ СОСТАВ

НЕФТЬ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СМЕСЬ ОКОЛО 1000
ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ, ИЗ КОТОРЫХ БОЛЬШАЯ
ЧАСТЬ — ЖИДКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ (> 500 ИЛИ
ОБЫЧНО 80—90 % ПО МАССЕ) И ГЕТЕРОАТОМНЫЕ
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ (4—5 %),
ПРЕИМУЩЕСТВЕННО СЕРНИСТЫЕ (ОКОЛО 250),
АЗОТИСТЫЕ (> 30) И КИСЛОРОДНЫЕ (ОКОЛО 85),
А ТАКЖЕ МЕТАЛЛООРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ (В
ОСНОВНОМ ВАНАДИЕВЫЕ И НИКЕЛЕВЫЕ);
ОСТАЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ — РАСТВОРЁННЫЕ
УГЛЕВОДОРОДНЫЕ ГАЗЫ (C1-C4, ОТ ДЕСЯТЫХ
ДОЛЕЙ ДО 4 %), ВОДА (ОТ СЛЕДОВ ДО 10 %),
МИНЕРАЛЬНЫЕ СОЛИ (ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ
ХЛОРИДЫ, 0,1—4000 МГ/Л И БОЛЕЕ), РАСТВОРЫ
СОЛЕЙ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ И ДР.,
МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИМЕСИ (ЧАСТИЦЫ ГЛИНЫ, ПЕСКА,
ИЗВЕСТНЯКА).
Углеводородный состав:
В основном в нефти представлены
парафиновые (алканы) (обычно 30—35,
реже 40—50 % по объему) и нафтеновые
(циклоалканы) (25—75 %) углеводороды. В
меньшей степени — соединения
ароматического ряда углеводородов (10—
20, реже 35 %).

3. Классификация нефти по углеводородному составу

КЛАССИФИКАЦИЯ НЕФТИ ПО УГЛЕВОДОРОДНОМУ СОСТАВУ
КЛАСС
УГЛЕВОДОРОДОВ, ПО КОТОРОМУ НЕФТИ ДАЁТСЯ НАИМЕНОВАНИЕ, ДОЛЖЕН ПРИСУТСТВОВАТЬ В
50 %. ЕСЛИ ПРИСУТСТВУЮТ УГЛЕВОДОРОДЫ ТАКЖЕ
КЛАССОВ СОСТАВЛЯЕТ НЕ МЕНЕЕ 25 %, ВЫДЕЛЯЮТ СМЕШАННЫЕ ТИПЫ НЕФТИ:
КОЛИЧЕСТВЕ БОЛЕЕ
МЕТАНО-НАФТЕНОВЫЕ
НАФТЕНО-МЕТАНОВЫЕ
И ДРУГИХ КЛАССОВ И ОДИН ИЗ
АРОМАТИЧЕСКО-НАФТЕНОВЫЕ
НАФТЕНО-АРОМАТИЧЕСКИЕ
АРОМАТИЧЕСКО-МЕТАНОВЫЕ
МЕТАНО-АРОМАТИЧЕСКИЕ;
В НИХ ПЕРВОГО КОМПОНЕНТА СОДЕРЖИТСЯ БОЛЕЕ
25 %, ВТОРОГО — БОЛЕЕ 50 %.
НЕФТЯНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ С ЗАПАСАМИ БОЛЕЕ 1 МЛРД ТОНН ИЛИ 6,3 МЛРД БАРРЕЛЕЙ: ПРАДХО-БЕЙ
(США), АГАДЖАРИ (ИРАН), ХАССИ-МЕССАУД (АЛЖИР), ШАЙБА (САУДОВСКАЯ АРАВИЯ), САМОТЛОРСКОЕ
(РОССИЯ), НОКСАЛ (МЕКСИКА), ТАХЭ (КИТАЙ), ЗАПАДНАЯ КУРНА (ИРАК) И ДР.
БОЛЕЕ 5 МЛРД ТОНН ИЛИ 32 МЛРД БАРРЕЛЕЙ НЕФТИ: РУМАЙЛА (ИРАК), АЛЬ-ГАВАР (САУДОВСКАЯ
КАШАГАН (КАЗАХСТАН), БОЛЬШОЙ БУРГАН (КУВЕЙТ), ДАЦИН (КИТАЙ), КАНТАРЕЛ (МЕКСИКА) И ДР.
АРАВИЯ),

4. Физические свойства нефти

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕФТИ
СВЕТЛО-
МАСЛЯНИСТАЯ
ТЁМНО-БУРОГО
КОРИЧНЕВОГО
НЕ
РАСТВОРЯЕТСЯ
(РЕДКО 450—470)
0,65—1,05
220—300 Г/МОЛЬ
0,82—0,95
0,831—0,860
0,860
ЛЕГКОВОСПЛАМЕНЯЮЩАЯСЯ
РАСТВОРИМА В ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЯХ

5. Варианты очистки нефти

ВАРИАНТЫ ОЧИСТКИ НЕФТИ
• ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
ОЛЕУМОМ И КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ
АРОМАТИЧЕСКИЕ И НЕПРЕДЕЛЬНЫЕ
СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ
УГЛЕВОДОРОДЫ
• АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ
КИСЛОТЫ
АДСОРБЕНТ
СМОЛЫ,
ГОРЯЧИМ ВОЗДУХОМ
• КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
АЗОТИСТЫХ И СЕРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
• ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
ФЕНОЛ
СОЕДИНЕНИЙ
АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ
АЗОТИСТЫХ И СЕРНИСТЫХ
БУТАН И ПРОПАН
ГУДРОНЫ

6.

7. Особенность переработки нефти с помощью первичных процессов

ОСОБЕННОСТЬ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ С ПОМОЩЬЮ
ПЕРВИЧНЫХ ПРОЦЕССОВ
НЕ
ПРЕДПОЛАГАЕТ ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ ИСХОДНОГО СЫРЬЯ
БРАТЬЯ ДУБИНИНЫ
1823

8. Современные способы подготовки сырья

СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ
ОБЕЗВОЖИВАЕТСЯ
ОСВОБОЖДАЕТСЯ ОТ
МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ И УГЛЕВОДОВ ЛЕГКОГО ТИПА
АТМОСФЕРНУЮ ПЕРЕГОНКУ
ВАКУУМНУЮ ДИСТИЛЛЯЦИЮ.
УСТАНОВКА ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ НА ПРЕДПРИЯТИИ СТОЯТ ПЕЧИ, ПО РАЗМЕРАМ
НАПОМИНАЮЩИЕ ДОМА БЕЗ ОКОН, ИЗ САМОГО ЛУЧШЕГО ОГНЕУПОРНОГО КИРПИЧА. ВНУТРИ
НИХ РАСПОЛАГАЮТСЯ МНОГОКИЛОМЕТРОВЫЕ ТРУБЫ, В КОТОРЫХ НЕФТЬ ДВИЖЕТСЯ С БОЛЬШОЙ
СКОРОСТЬЮ (2 М\С.) И ПОДОГРЕВАЕТСЯ ДО 300-325 С ПЛАМЕНЕМ ИЗ БОЛЬШОЙ ФОРСУНКИ
(ПРИ БОЛЕЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ УГЛЕВОДОРОДЫ ПРОСТО РАЗЛАГАЮТСЯ). ТРУБУ ДЛЯ
КОНДЕНСАЦИИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ПАРОВ В НАШИ ДНИ ЗАМЕНЯЮТ РЕКТИФИКАЦИОННЫЕ КОЛОННЫ
(МОГУТ БЫТЬ ДО 40 МЕТРОВ В ВЫСОТУ), ГДЕ ПАРЫ РАЗДЕЛЯЮТСЯ И КОНДЕНСИРУЮТСЯ, А ДЛЯ
ПРИЕМА ПОЛУЧЕННЫХ ПРОДУКТОВ ВЫСТРАИВАЮТСЯ ЦЕЛЫЕ ГОРОДКИ ИЗ РАЗНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ.

9. Фракции нефти

ФРАКЦИИ НЕФТИ
ГАЗОВАЯ ФРАКЦИЯ НЕФТИ
БУТАН ПРОПАН ЭТАН
НЕФТЯНОЙ ГАЗ
АЛКАНАМИ
БЕНЗИНОВО
ГОРЮЧЕГО
СЖИЖЕННОГО ГАЗА
СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНА
БЕНЗИНОВАЯ ФРАКЦИЯ НЕФТИ
УГЛЕВОДОРОДОВ
МОТОРНОГО ТОПЛИВА
100
0
60

10. Фракции нефти

ФРАКЦИИ НЕФТИ
Лигроиновая фракция нефти
Получается между бензиновой и
керосиновой фракциями. Она
практически полностью состоит из
алканов. Большую часть лигроина
подвергают риформингу, превращая его
тем самым в бензин. Лигроин также
используют в качестве сырья для
получения других химических веществ.
Керосиновая фракция нефти
Фракция состоит из алифатических
алканов, ароматических углеводородов
и нафталинов. После очистки одна часть
керосиновой фракции используется для
получения углеводородов-парафинов, а
другую часть превращают в бензин.
Однако большая часть керосина
применяется в качестве топлива для
реактивных самолетов.

11. Фракции нефти

ФРАКЦИИ НЕФТИ
ГАЗОЙЛЕВАЯ ФРАКЦИЯ НЕФТИ
ДАННАЯ ФРАКЦИЯ НЕФТИ ИМЕЕТ ДРУГОЕ, БОЛЕЕ
РАСПРОСТРАНЕННОЕ НАЗВАНИЕ – ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО. ИЗ
ОДНОЙ ЕЕ ЧАСТИ ПОЛУЧАЮТ НЕФТЕЗАВОДСКОЙ ГАЗ И
БЕНЗИН, ОДНАКО ПО БОЛЬШОМУ СЧЕТУ ОНА ПРИМЕНЯЕТСЯ В
КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ.
МАЗУТ ПОЛУЧАЮТ ПОСЛЕ ТОГО, КАК ВСЕ ОСТАЛЬНЫЕ
ФРАКЦИИ ИЗ НЕФТИ БУДУТ УДАЛЕНЫ. ОБЫЧНО МАЗУТ И
ТО, ЧТО ДЕЛАЮТ ИЗ НЕФТИ, ИСПОЛЬЗУЮТ В КАЧЕСТВЕ
ЖИДКОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРА И НАГРЕВАНИЯ
КОТЛОВ НА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ, ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЯХ И КОРАБЛЯХ. ОДНАКО ОПРЕДЕЛЕННУЮ ЧАСТЬ
МАЗУТА ПЕРЕГОНЯЮТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАФИНОВОГО
ВОСКА И СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ. ПОСЛЕ ВАКУУМНОЙ
ПЕРЕГОНКИ МАЗУТА ОБРАЗУЕТСЯ ВЕЩЕСТВО ТЕМНОГО ЦВЕТА,
КОТОРОЕ НОСИТ НАЗВАНИЕ «АСФАЛЬТ» ИЛИ «БИТУМ».
ПРИМЕНЯЮТСЯ БИТУМ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОГ.

12.

13.

14.

Ректификационная колонна

15.

16. Производство с меньшим числом отходов. Вторичная переработка

ПРОИЗВОДСТВО С МЕНЬШИМ ЧИСЛОМ ОТХОДОВ. ВТОРИЧНАЯ
ПЕРЕРАБОТКА
ВАКУУМНАЯ ПЕРЕРАБОТКА
450 С (+P),
325 С, ЕСЛИ(<P)
ЦЕРЕЗИНЫ
ПАРАФИНЫ, ТОПЛИВО МАСЛА
БИТУМА ВАКУУМНАЯ ДИСТИЛЛЯЦИЯ
ВТОРИЧНЫЙ ПРОЦЕСС
МОТОРНОГО ТОПЛИВА
КРЕКИНГА ГИДРОКРЕКИНГ
ТЕРМИЧЕСКИЙ
КАТАЛИТИЧЕСКИЙ
В. ШУХОВЫМ
1891

17. Процесс вакуумной переработки нефти

18. Переработка нефти и газа при 600 градусах Цельсия

ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ И ГАЗА ПРИ 600 ГРАДУСАХ ЦЕЛЬСИЯ
Термический крекинг — высокотемпературная
переработка (нагревание без доступа воздуха)
углеводородов с целью получения, как правило, продуктов
с меньшей молекулярной массой. Термический крекинг
нефтяных фракций проводится при температуре 500—
540°С и давлении 2-5 МПа для получения компонентов
топлив и сырья для химической и нефтехимической
промышленности.
Наряду с расщеплением тяжелых углеводородов при
термическом крекинге протекают процессы
полимеризации и конденсации, продуктами которых
являются полициклические и полиароматические
соединения. При термическом крекинге образуются также
отсутствующие в природной нефти непредельные
углеводороды, обладающие сравнительно невысокой
химической стабильностью. Эти два фактора являются
основными недостатками термического крекинга и
причиной того, что этот процесс заменяется другими,
более прогрессивными методами нефтепереработки, в
частности каталитическим крекингом.

19.

• 1 СХЕМА
• 2 СХЕМА

20. Каталитический крекинг

ЦЕОЛИТЫ*
* ЦЕОЛИТЫ — БОЛЬШАЯ ГРУППА БЛИЗКИХ ПО
СОСТАВУ И СВОЙСТВАМ МИНЕРАЛОВ, ВОДНЫЕ
АЛЮМОСИЛИКАТЫ КАЛЬЦИЯ И НАТРИЯ

21. Гидрокрекинг: основные типы

ГИДРОКРЕКИНГ: ОСНОВНЫЕ ТИПЫ

22.

ТЕРМИЧЕСКИЙ
КАТАЛИТИЧЕСКИЙ
ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
РИФОРМИНГ
ЛИНЕЙНЫХ
И НЕЦИКЛИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
АРОМАТИЧЕСКИЕ
БОЛЕЕ ВЫСОКОЕ ОКТАНОВОЕ
ЧИСЛО
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЕЙ ДЛЯ
ВЫСОКООКТАНОВОГО БЕНЗИНА
ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ, ТАК
И КАТАЛИЗАТОРОВ
ПЛАТИНОВЫХ
КАТАЛИЗАТОРАХ

23.

Висбрекинг - один из видов
термического крекинга.
Применяют для получения
главным образом котельных
топлив (топочных мазутов) из
гудронов. Также с целью
снижения вязкости тяжелых
нефтяных остатков.
Алкилирование
Изомеризация - получение
высокооктановых
компонентов товарного
бензина из низкооктановых
фракций нефти путём
структурного изменения
углеродного скелета.
Технологические
процессы вторичной
переработки нефти
Коксование
нефтяных остатков
тяжелого типа
Риформинг