Перегонка нафти, первинна та вторинна переробка нафти
Нафта розділяється на фракції для отримання нафтопродуктів в два етапи, тобто перегонка нафти проходить через первинну і вторинну обробку.
Процес первинної нафтопереробки
На цьому етапі перегонки проводиться попереднє зневоднення і знесолення сирої нафти на спеціальному обладнанні для виділення солей та інших домішок, які можуть викликати корозію апаратури і знижувати якість продуктів нафтопереробки. Після цього в нафти міститься всього 3-4 мг солей на літр і не більше 0,1% води. Підготовлений продукт готовий до перегонці.
Унаслідок того, що рідкі вуглеводні киплять при різній температурі, це властивість використовується при перегонці нафти, щоб виділити з неї окремі фракції при різних фазах кипіння. Перегонка нафти на перших нафтопереробних підприємствах давала можливість виділяти такі фракції в залежності від температури: бензин (википає при 180 ° С і нижче), реактивне паливо (википає при 180-240 ° С) і дизпаливо (википає при 240-350 ° С). Від перегонки нафти залишається мазут.
У процесі перегонки нафту розділяється по температурам кипіння на фракції (складові частини). В результаті виходять товарні нафтопродукти або їх компоненти. Перегонка нафти є початковим етапом її переробки на спеціалізованих заводах.
При нагріванні утворюється парова фаза, склад якої відмінний від рідини. Одержувані перегонкою нафти фракції звичайно є не чистим продуктом, а сумішшю вуглеводнів. Окремі вуглеводні вдається виділити тільки завдяки багаторазовій перегонці нафтових фракцій.
Пряма перегонка нафти виконується
- методом однократного випару (так звана, рівноважна дистиляція) або простий перегонки (фракційна дистиляція) -
- з використанням ректифікації і без неї-
- за допомогою випаровується агента-
- під вакуумом і при атмосферному тиску.
Рівноважна дистиляція менш чітко розділяє нафту на фракції, ніж проста перегонка. При цьому в пароподібний стан при однаковій температурі в першому випадку переходить більше нафти, ніж у другому.
Фракційна перегонка нафти дає можливість отримати різне паливо (бензин, паливо для дизельних і реактивних двигунів), а також сировина (бензол, ксилоли, етилбензол, етилен, бутадієн, пропилен), розчинники та інші продукти.
Далі виконується вторинна перегонка нафти вже з отриманих продуктів, так званий крекінг.
Процес вторинної нафтопереробки
Вторинна перегонка нафти проводиться способом хімічного або термічного каталітичного розщеплення тих продуктів, що виділені з неї в результаті первинної нефтеперегонки. При цьому виходить більшу кількість бензинових фракцій, а також сировина для виробництва ароматичних вуглеводнів (толуолу, бензолу та інших). Найпоширенішою технологією вторинної нафтопереробки нафти є крекінг.
Крекингом називають процес високотемпературної переробки нафти і виділених фракцій для отримання (в основному) продуктів, у яких менша молекулярна маса. До них можна віднести моторне паливо, масла для мастила і т. П., Сировина для нафтохімічної та хімічної промисловості. Протікання крекінгу проходить з розривом С-С зв'язків і утворенням карбаніони або вільних радикалів. Розрив зв'язків С-С виконується одночасно з дегидрированием, ізомеризацією, полимеризацией і конденсацією проміжних і вихідних речовин. Останні два процеси утворюють крекінг-залишок, тобто фракцію з температурою кипіння вище 350 ° C і кокс.
Перегонка нафти методом крекінгу була запатентована в 1891 році В. Г. Шуховим і С. Гавриловим, потім ці інженерні рішення повторив У. Бартон при спорудженні в США першої промислової установки.
Крекінг проводиться за допомогою нагрівання сировини або впливу каталізаторів і високої температури.
Крекінг дозволяє виділити з мазуту більше корисних складових.