Физические методы переработки нефти (прямая перегонка нефти)

Подготовка нефти к переработке

Подготовка нефти к переработке. Физические методы переработки нефти (прямая перегонка нефти)

Сведения по переработки нефти

Подготовка нефти заключается в удалении из сырой нефти, добытой на промыслах, растворенных газов, минеральных солей, воды и механических примесей – песка и глины.

Удаление примесей производится на промыслах и на нефтеперерабатывающих заводах

Отделение газов осуществляется в аппаратах, называемых трапами, в которых снижается давление и скорость движения нефти и из нее десорбируются попутные газы. Наряду с попутными газами в ряде случаев удаляются легчайшие смеси углеводородов, называемые газовым бензином. Газовый бензин отделяется от попутных газов абсорбцией его соляровым маслом или адсорбцией активированным углем.

Минеральные соли – удаляются при обессоливании, которое заключается в том, что нефть несколько раз промывается теплой водой для растворения солей. Образующиеся при промывке эмульсии отделяются от нефти при обезвоживании.

Обезвоживание может производиться длительным отставанием нефти, причем наряду с водой отделяются механические примеси. Однако вода с нефтью образует стойкие эмульсии, и полное обезвоживание нефти может быть произведено при условии разрушения эмульсий, введением в нефть при нагревании деэмульгаторов, например, натриевых солей нафтеновых кислот.

Весьма эффективно электрообезвоживание нефтей, которое заключается в том, что при прохождении пленки нагретой нефти между электродами, питаемыми переменным током напряжением 30 – 40 тыс. в, происходит разрушение эмульсии, водяные капельки сливаются и затем вода отделяется от нефти отстаиванием.

Физические методы переработки заключаются в том, что из нефти или нефтепродуктов получаются индивидуальные углеводороды или чаще их смеси. Процесс их получения основан на отличии их физических свойств – температуры кипения, кристаллизации, растворимости и т. д. Наибольшее распространение получила основанная на разнице в температурах кипения отдельных фракций нефти, так называемая прямая перегонка нефти и нефтепродуктов. При перегонке нефти, основанной на разнице в температурах кипения отдельных фракций нефти, получают фракции или дистиллаты, табл. 1.

Таблица 1

Дистиллат	Температура отбора,°С	% от веса нефти*
Бензиновый	до 170	14,5
Лигроиновый	160 – 200	7,5
Керосиновый	200 – 300	18,0
Соляровое масло	300 – 350	5,0
Остаток – мазут	–	55,0

* Выход дан для грозненской парафинистой нефти.

Каждая из фракций может быть разогнана в более узких интервалах температур с получением различных сортов дистиллатов. Перегонка нефти производится при атмосферном давлении. Остаток после перегонки нефти – мазут в свою очередь может быть подвергнут фракционированию. Перегонка мазута во фракции (дистиллаты) нефти

Перегонка нефти и мазута в настоящее время производится на т. н. трубчатых установках, где протекают последовательно следующие процессы:

1. предварительный нагрев сырья за счет отнятия тепла (рекуперации) от продуктов перегонки в теплообменниках;

2. основной нагрев сырья в трубчатых печах;

3. отделение, образовавшихся паров от жидкого остатка и их ректификация в ректификационных колоннах;

4. конденсация и охлаждение продуктов перегонки в холодильниках, которые одновременно могут служить в качестве подогревателей сырья.

Жидкий бензин частично подается на орошение колонны. Мазут, который выводится из колонны 3 снизу, поступает во вторую трубчатую печь 6, нагревается до 400–420°С и попадает в колонну 7, работающую под вакуумом. Избежание расщепления углеводородов при высокой температуре производится под вакуумом; при этом получают следующие дистиллаты:

Таблица 2

Фракции (дистиллаты) мазута

Дистиллат	Температура отбора,°С*	% от веса нефти
Веретенный	230 – 250	10-12
Машинный	260 – 305
Легкий цилиндровый	315 – 325
Тяжелый цилиндровый	350 – 370
Остаток-гудрон	350 – 370	27 – 30

* Температура отбора при остаточном давлении 60 – 80 мм рт. ст.

Дистиллаты разгонки мазута после переработки дают смазочные масла.

Установки перегонки нефти имеются: 1) одноступенчатые, на которых при атмосферном давлении из нефти получаются фракции от бензиновой до любой высококипящей и 2) двухступенчатые, где нефть сначала разгоняется при атмосферном давлении с получением бензина, лигроина, керосина, солярового масла и мазута, а затем из мазута под вакуумом получаются масляные дистиллаты. Двухступенчатые установки перегонки нефти называются атмосферно-вакуумными. Принципиальная схема атмосферно-вакуумной установки изображена на.рис.1

Нефть насосом последовательно прокачивается через трубчатые теплообменники 1, где она, отнимая тепло от дистиллатов, подогревается примерно до 170–175°С и поступает в трубки первой трубчатой печи 2. В трубках нефть находится под некоторым избыточным давлением, которое создается насосом. Из трубчатой печи нефть, с температурой 300–350°С, в парожидкостном состоянии, подается в нижнюю часть ректификационной колонны 3, где давление снижается, происходит испарение фракций и отделение их от жидкого остатка – мазута. Пары фракций поднимаются вверх и ректифицируются. По высоте колонны в сконденсированном виде отбираются дистиллаты, которые дополнительно ректифицируются в отпарных колоннах (на чертеже не показаны) и охлаждаются водой в холодильниках 4. Сверху колонны отводятся пары бензина, охлаждаемые сначала в теплообменнике 1 и затем в конденсаторе 5, где они превращаются в жидкости.

В колонне 7 в нижней части происходит отделение гудрона, образующиеся пары подвергаются ректификации под вакуумом. Гудрон и отбираемые из колонны (сверху) пары веретенного дистиллата охлаждаются в теплообменниках / поступающей на переработку нефтью. Далее гудрон, как и другие отбираемые из колонны дистиллаты, охлаждается водой в холодильниках 8, а пары веретенного дистиллата конденсируются в конденсаторе 9. Конденсат частично подается на орошение колонны. Выход бензинов при прямой гонке, зависящий от фракционного состава нефти, колеблется от 3% до 15%.

Бензины прямой гонки состоят в основном из парафиновых и нафтеновых углеводородов; исключение составляют бензины, получаемые из нефтей с высоким содержанием ароматических углеводородов. Октановое число бензинов в зависимости от их состава колеблется в пределах от 50 до 78 единиц. Добавка этиловой жидкости позволяет получать из них бензины с октановым числом до 87–95 единиц.

Широкие возможности регулирования выхода, состава и свойств получаемых продуктов дают химические методы переработки нефти и нефтепродуктов.

Дата добавления: 2013-12-13