Նավթի վերամշակման տեխնոլոգիաներ. Նավթի թորում, նավթի առաջնային և երկրորդային վերամշակում

Նավթի վերամշակման արտադրության էությունը
Նավթի վերամշակման գործընթացը կարելի է բաժանել 3 հիմնական փուլերի.
1. Նավթային հումքի տարանջատումը ֆրակցիաների, որոնք տարբերվում են եռման ջերմաստիճանի միջակայքերով. (առաջնային մշակում);
2. Ստացված ֆրակցիաների մշակումը դրանցում պարունակվող ածխաջրածինների քիմիական փոխակերպմամբ և առևտրային նավթամթերքի բաղադրիչների արտադրությամբ. (վերամշակում);
3. Բաղադրիչների խառնում, անհրաժեշտության դեպքում, տարբեր հավելումների ներգրավմամբ՝ սահմանված որակի ցուցանիշներով առևտրային նավթամթերք ստանալու համար. (ապրանքային արտադրություն).
Զտարանի արտադրանքը ներառում է շարժիչի և կաթսայի վառելիք, հեղուկ գազեր, տարբեր տեսակներՀումք նավթաքիմիական արտադրության համար, ինչպես նաև, կախված ձեռնարկության տեխնոլոգիական սխեմայից՝ քսայուղեր, հիդրավլիկ և այլ յուղեր, բիտում, նավթային կոքսներ, պարաֆիններ: Հիմնվելով տեխնոլոգիական գործընթացների ամբողջության վրա՝ նավթավերամշակման գործարանը կարող է արտադրել 5-ից ավելի քան 40 անուն առևտրային նավթամթերք։
Նավթի վերամշակումը շարունակական արտադրություն է, ժամանակակից գործարաններում հիմնական հիմնանորոգումների միջև արտադրության ժամանակահատվածը մինչև 3 տարի է: Զտարանի ֆունկցիոնալ միավորը տեխնոլոգիական տեղադրում- արտադրական հաստատություն՝ սարքավորումների հավաքածուով, որը թույլ է տալիս իրականացնել որոշակի տեխնոլոգիական գործընթացի ամբողջական ցիկլը:
Այս նյութը հակիրճ նկարագրում է վառելիքի արտադրության հիմնական տեխնոլոգիական գործընթացները՝ շարժիչի և կաթսայի վառելիքի, ինչպես նաև կոքսի արտադրությունը։

Նավթի առաքում և ընդունում
Ռուսաստանում վերամշակման համար մատակարարվող հում նավթի հիմնական ծավալները նավթավերամշակման գործարաններին մատակարարվում են արտադրական միավորումներից՝ հիմնական նավթատարներով: Փոքր քանակությամբ նավթ, ինչպես նաև գազային կոնդենսատ մատակարարվում է երկաթուղի. Նավթ ներկրող երկրներում, որոնք ելք ունեն դեպի ծով, նավահանգիստների նավթավերամշակման գործարաններին մատակարարումները կատարվում են ջրային տրանսպորտով։
Գործարանում ստացված հումքը մատակարարվում է համապատասխան տարաներ ապրանքային բազա(նկ. 1), որը խողովակաշարերով միացված է վերամշակման գործարանի բոլոր բլոկներին: Ստացված նավթի քանակը որոշվում է ըստ գործիքի չափման տվյալների կամ հումքի տանկերում չափումների:

Յուղի պատրաստում զտման համար (էլեկտրական աղազերծում)
Հում նավթը պարունակում է աղեր, որոնք բարձր քայքայիչ են տեխնոլոգիական սարքավորումներ. Դրանք հեռացնելու համար հումքի տանկերից եկող նավթը խառնվում է ջրի հետ, որի մեջ աղերը լուծվում են և մատակարարվում ELOU-ին. էլեկտրական աղազերծման կայան(նկ. 2): Աղազերծման գործընթացն իրականացվում է ք էլեկտրական ջրազրկիչներ- ներսում տեղադրված էլեկտրոդներով գլանաձեւ սարքեր: Բարձր լարման հոսանքի (25 կՎ և ավելի) ազդեցության տակ ջրի և յուղի խառնուրդը (էմուլսիա) քայքայվում է, ջուրը հավաքվում է ապարատի հատակում և դուրս մղվում։ Էմուլսիայի ավելի արդյունավետ ոչնչացման համար հումքի մեջ ներմուծվում են հատուկ նյութեր. demulsifiers. Գործընթացի ջերմաստիճանը՝ 100-120°C։

Նավթի առաջնային վերամշակում
ELOU-ից աղազերծված յուղը մատակարարվում է մթնոլորտային-վակուումային թորման միավորին, որը ռուսական նավթավերամշակման գործարաններում նշվում է AVT - հապավումով: մթնոլորտային-վակուումային խողովակ. Այս անվանումը պայմանավորված է նրանով, որ հումքի ջեռուցումը նախքան այն ֆրակցիաների բաժանելը կատարվում է կծիկներով։ խողովակային վառարաններ(նկ. 6) վառելիքի այրման ջերմության և ծխատար գազերի ջերմության պատճառով:
AVT-ն բաժանված է երկու բլոկի. մթնոլորտային և վակուումային թորում.

1. Մթնոլորտային թորում
Մթնոլորտային թորումը (նկ. 3.4) նախատեսված է ընտրության համար թեթև յուղի ֆրակցիաներ- բենզին, կերոսին և դիզելային վառելիք՝ մինչև 360°C եռման, որոնց պոտենցիալ բերքատվությունը կազմում է նավթի 45-60%: Մթնոլորտային թորման մնացորդը մազութ է:
Գործընթացը բաղկացած է վառարանում տաքացվող յուղը առանձին ֆրակցիաների բաժանելուց թորման սյուն- գլանաձեւ ուղղահայաց ապարատ, որի ներսում կան կոնտակտային սարքեր (ափսեներ), որի միջով գոլորշին շարժվում է դեպի վեր, իսկ հեղուկը՝ ներքև։ Նավթի վերամշակման գրեթե բոլոր կայանքներում օգտագործվում են տարբեր չափերի և կոնֆիգուրացիաների թորման սյուներ, որոնցում սկուտեղների թիվը տատանվում է 20-ից 60-ի: ապարատի ջերմաստիճանը աստիճանաբար նվազում է ներքևից վերև: Արդյունքում բենզինի բաժինը սյունի վերևից գոլորշի տեսքով հանվում է, իսկ կերոսինի և դիզելային ֆրակցիաների գոլորշիները խտանում են սյունի համապատասխան մասերում և հանվում, մազութը մնում է հեղուկ և մղվում։ դուրս սյունակի ներքևից:

2. Վակուումային թորում
Վակուումային թորումը (նկ. 3,5,6) նախատեսված է մազութից ընտրության համար նավթի թորվածքներվառելիքայուղային պրոֆիլի կամ լայն նավթային ֆրակցիայի վերամշակման գործարաններում (վակուումային գազի յուղ)վառելիքի պրոֆիլի վերամշակման գործարանում: Վակուումային թորման մնացորդը խեժ է:
Վակուումի տակ նավթային ֆրակցիաների ընտրության անհրաժեշտությունը պայմանավորված է նրանով, որ 380°C-ից բարձր ջերմաստիճանում սկսվում է ածխաջրածինների ջերմային տարրալուծումը։ (ճեղքվածք), իսկ վակուումային գազ նավթի եռման կետը 520°C կամ ավելի է։ Հետեւաբար, թորումն իրականացվում է 40-60 մմ Hg մնացորդային ճնշման դեպքում: Արվեստ., որը թույլ է տալիս նվազեցնել առավելագույն ջերմաստիճանապարատում մինչև 360-380°C:
Սյունակում վակուումը ստեղծվում է համապատասխան սարքավորումների միջոցով, հիմնական սարքերը գոլորշի կամ հեղուկ են էժեկտորներ(նկ. 7):

3. Բենզինի կայունացում և երկրորդային թորում
Մթնոլորտային միավորում ստացված բենզինի բաժինը պարունակում է գազեր (հիմնականում պրոպան և բութան) որակի պահանջները գերազանցող ծավալով և չի կարող օգտագործվել ոչ որպես շարժիչային բենզինի բաղադրիչ, ոչ էլ որպես առևտրային ուղղակի բենզին: Բացի այդ, նավթի վերամշակման գործընթացներում, որոնք ուղղված են բենզինի օկտանային քանակի ավելացմանը և արոմատիկ ածխաջրածինների արտադրությանը, որպես հումք օգտագործվում են բենզինի նեղ ֆրակցիաներ: Սա բացատրում է ընդգրկումը տեխնոլոգիական սխեմաայս պրոցեսի նավթի վերամշակում (նկ. 4), որի դեպքում բենզինի ֆրակցիանից թորվում են հեղուկ գազեր, և այն թորվում է 2-5 նեղ ֆրակցիաների՝ համապատասխան քանակի սյուների վրա։

Նավթի վերամշակման առաջնային արտադրանքները սառչում են ջերմափոխանակիչներ, որում ջերմությունը փոխանցվում է վերամշակման համար մատակարարվող սառը հումքին, որի շնորհիվ խնայվում է գործընթացի վառելիքը, ջրային և օդային սառնարաններև հանվում են արտադրությունից։ Նմանատիպ ջերմափոխանակման սխեման օգտագործվում է նավթավերամշակման այլ ստորաբաժանումներում:

Ժամանակակից առաջնային վերամշակման գործարանները հաճախ համակցված են և կարող են ներառել վերը նշված գործընթացները տարբեր կոնֆիգուրացիաներով: Նման կայանքների հզորությունը տատանվում է տարեկան 3-6 մլն տոննա հում նավթի սահմաններում:
Գործարաններում կառուցվում են մի քանի առաջնային վերամշակման բլոկներ, որպեսզի խուսափեն գործարանի ամբողջական փակումից, երբ ագրեգատներից մեկը դուրս է բերվում վերանորոգման:

Առաջնային նավթամթերք

Անուն	Եռման միջակայքերը (բաղադրյալ)	Որտեղ է այն ընտրված:	Որտեղ է այն օգտագործվում: (առաջնահերթության կարգով)
Reflux կայունացում	Պրոպան, բութան, իզոբութան	Կայունացման բլոկ	Գազի մասնատում, կոմերցիոն արտադրանք, տեխնոլոգիական վառելիք
Կայուն ուղիղ բենզին (նաֆթա)		Բենզինի երկրորդական թորում	Բենզինի խառնուրդ, կոմերցիոն արտադրանք
Կայուն թեթև բենզին		Կայունացման բլոկ	Իզոմերացում, բենզինի խառնուրդ, կոմերցիոն արտադրանք
Բենզոլ		Բենզինի երկրորդական թորում	Համապատասխան անուշաբույր ածխաջրածինների արտադրություն
Տոլուոլ		Բենզինի երկրորդական թորում
Քսիլեն		Բենզինի երկրորդական թորում
Կատալիզատոր բարեփոխման հումք		Բենզինի երկրորդական թորում	Կատալիզատոր բարեփոխում
Ծանր բենզին		Բենզինի երկրորդական թորում	Կերոսինի, ձմեռային դիզելային վառելիքի խառնում, կատալիտիկ ռեֆորմինգ
Կերոսինի բաղադրիչ		Մթնոլորտային թորում	Կերոսինի և դիզելային վառելիքի խառնուրդ
Դիզել		Մթնոլորտային թորում	Հիդրոմշակում, դիզելային վառելիքի, մազութի խառնուրդ
		Մթնոլորտային թորում (մնացորդ)	Վակուումային թորում, հիդրոկրեկինգ, մազութի խառնում
Գազի վակուումային յուղ		Վակուումային թորում	կատալիտիկ կրեկինգ, հիդրոկրեկինգ, կոմերցիոն արտադրանք, մազութի խառնում։
		Վակուումային թորում (մնացորդ)	Կոքսինգ, հիդրոկրեկինգ, մազութի խառնում։

*) - n.k. - եռման սկիզբ
**) - կ.կ. - եռման ավարտը

Տարբեր կոնֆիգուրացիաների առաջնային վերամշակման գործարանների լուսանկարներ

Նկ.5. Ուհդեի կողմից նախագծված Թուրքմենբաշի նավթավերամշակման գործարանում տարեկան 1,5 մլն տոննա հզորությամբ վակուումային թորման միավոր:	Բրինձ. 6. Վակուումային թորման միավոր՝ տարեկան 1,6 մլն տոննա հզորությամբ LUKOIL-PNOS նավթավերամշակման գործարանում։ Առաջին պլանում խողովակաձեւ վառարան է (դեղին):	Նկ.7. Վակուում ստեղծող սարքավորում Graham-ից: Տեսանելի են երեք արտանետիչներ, որոնց մեջ գոլորշիները մտնում են սյունակի վերևից։

Սերգեյ Պրոնին

Նավթամթերք ստանալու համար նավթը բաժանվում է ֆրակցիաների երկու փուլով, այսինքն՝ նավթի թորումն անցնում է առաջնային և երկրորդային վերամշակմամբ։

Նավթի վերամշակման առաջնային գործընթաց

Թորման այս փուլում հում նավթը նախնական ջրազրկվում և աղազրկվում է՝ օգտագործելով հատուկ սարքավորում՝ աղերը և այլ կեղտերը առանձնացնելու համար, որոնք կարող են առաջացնել սարքավորումների կոռոզիա և նվազեցնել զտված արտադրանքի որակը: Սրանից հետո յուղը պարունակում է ընդամենը 3-4 մգ աղ մեկ լիտրում և ոչ ավելի, քան 0,1% ջուր։ Պատրաստված արտադրանքը պատրաստ է թորման։

Շնորհիվ այն բանի, որ հեղուկ ածխաջրածինները եռում են տարբեր ջերմաստիճաններում, այս հատկությունն օգտագործվում է յուղի թորման ժամանակ՝ տարբեր եռման փուլերում նրանից առանձին ֆրակցիաներ առանձնացնելու համար։ Առաջին նավթավերամշակման գործարաններում նավթի թորումը հնարավորություն է տվել մեկուսացնել հետևյալ ֆրակցիաները՝ կախված ջերմաստիճանից. -350 ° C): Նավթի թորումից մնում է մազութը։

Թորման գործընթացում նավթը բաժանվում է ֆրակցիաների (բաղադրիչների): Արդյունքը առևտրային նավթամթերքն է կամ դրանց բաղադրիչները: Նավթի թորումն է սկզբնական փուլդրա վերամշակումը մասնագիտացված գործարաններում:

Տաքացնելիս առաջանում է գոլորշիների փուլ, որի բաղադրությունը տարբերվում է հեղուկից։ Յուղը թորելուց ստացվող ֆրակցիաները սովորաբար մաքուր արտադրանք չեն, այլ ածխաջրածինների խառնուրդ։ Առանձին ածխաջրածինները կարող են մեկուսացվել միայն նավթային ֆրակցիաների կրկնակի թորման միջոցով:

Կատարվում է յուղի ուղղակի թորում

Մեկ գոլորշիացումով (այսպես կոչված հավասարակշռված թորում) կամ պարզ թորումով (կոտորակային թորում);

Ուղղումով և առանց շտկման;

գոլորշիացնող նյութի օգտագործումը;

Վակուումի տակ և ժամը մթնոլորտային ճնշում.

Հավասարակշռված թորումը յուղը բաժանում է ֆրակցիաների ավելի քիչ հստակ, քան պարզ թորումը: Ավելին, առաջին դեպքում նույն ջերմաստիճանում ավելի շատ նավթ է անցնում գոլորշի վիճակում, քան երկրորդում։

Յուղի կոտորակային թորումը հնարավորություն է տալիս դիզելային վառելիքի համար ստանալ տարբեր և ռեակտիվ շարժիչներ), ինչպես նաև հումք (բենզոլ, քսիլեն, էթիլբենզոլ, էթիլեն, բութադիեն, պրոպիլեն), լուծիչներ և այլ արտադրատեսակներ։

Նավթի վերամշակման երկրորդական գործընթաց

Նավթի երկրորդական թորումն իրականացվում է այն արտադրատեսակների քիմիական կամ ջերմային կատալիտիկ պառակտման մեթոդով, որոնք մեկուսացված են դրանից նավթի առաջնային թորման արդյունքում։ Սա արտադրում է ավելի մեծ քանակությամբ բենզինի ֆրակցիաներ, ինչպես նաև հումք արոմատիկ ածխաջրածինների (տոլուոլ, բենզոլ և այլն) արտադրության համար։ Նավթի վերամշակման երկրորդային ամենատարածված տեխնոլոգիան ճեղքումն է:

Cracking-ը նավթի և տարանջատված ֆրակցիաների բարձր ջերմաստիճանի վերամշակման գործընթացն է՝ ստանալու (հիմնականում) ավելի ցածր պարունակությամբ արտադրանքներ, որոնք ներառում են շարժիչային վառելիք, քսայուղեր և այլն, նավթաքիմիական և քիմիական արդյունաբերության հումք: Cracking-ը առաջանում է C-C կապերի խզման և կարբանիոնների կամ ազատ ռադիկալների առաջացման հետ: C-C կապի ճեղքումը տեղի է ունենում միջանկյալ նյութերի և սկզբնական նյութերի ջրազրկման, իզոմերացման, պոլիմերացման և խտացման հետ միաժամանակ: Վերջին երկու գործընթացները ձևավորում են ճեղքման մնացորդ, այսինքն. 350°C-ից բարձր եռման կետով մասնաբաժինը և կոքսը։

Կրեկինգով նավթի թորումը արտոնագրվել է 1891 թվականին Վ.

Ճեղքումն իրականացվում է հումքի տաքացման կամ կատալիզատորների և բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության միջոցով:

Cracking-ը թույլ է տալիս մազութից ավելի օգտակար բաղադրիչներ հանել:

Ներկայումս հում նավթից կարելի է ստանալ տարբեր տեսակի վառելիք, նավթային յուղեր, պարաֆիններ, բիտումներ, կերոսիններ, լուծիչներ, մուր, քսանյութեր և այլ նավթամթերքներ, որոնք ստացվում են հումքի վերամշակմամբ։

Արդյունահանված ածխաջրածնային հումք ( յուղ, հարակից նավթային գազԵվ բնական գազ) Ոլորտը անցնում է երկար փուլով, մինչև այս խառնուրդից առանձնացվեն կարևոր և արժեքավոր բաղադրիչներ, որոնցից հետագայում կստացվեն օգտագործելի նավթամթերք:

Նավթի վերամշակումշատ բարդ տեխնոլոգիական գործընթաց, որը սկսվում է նավթամթերքների նավթավերամշակման գործարաններ տեղափոխմամբ։ Այստեղ նավթն անցնում է մի քանի փուլով, նախքան օգտագործման պատրաստի արտադրանք դառնալը.

1. յուղի պատրաստում առաջնային վերամշակման համար
2. նավթի առաջնային վերամշակում (ուղիղ թորում)
3. նավթի վերամշակում
4. նավթամթերքների մաքրում

Յուղի պատրաստում առաջնային մշակման համար

Արդյունահանված, բայց չմշակված յուղը պարունակում է տարբեր կեղտեր, օրինակ՝ աղ, ջուր, ավազ, կավ, հողի մասնիկներ և հարակից գազ: Հանքավայրի կյանքը մեծացնում է նավթի ջրամբարի ջրի պարունակությունը և, համապատասխանաբար, ջրի և այլ կեղտերի պարունակությունը արտադրված նավթում: Մեխանիկական կեղտերի և ջրի առկայությունը խանգարում է նավթի տեղափոխմանը նավթամթերքի խողովակաշարերով հետագա մշակման համար, առաջացնում է նստվածքներ ջերմափոխանակիչներում և այլոցներում և բարդացնում նավթի վերամշակման գործընթացը:

Ամբողջ արդյունահանվող յուղը ենթարկվում է համապարփակ մաքրման գործընթացի, սկզբում մեխանիկական, ապա նուրբ մաքրման:

Այս փուլում տեղի է ունենում նաև արդյունահանվող հումքի տարանջատում նավթի, իսկ գազը՝ նավթի և գազի։

Կնքված տարաներում տեղավորվելով՝ սառը կամ տաքացվող, հեռացնում են մեծ քանակությամբ ջուր և պինդ նյութեր: ստանալու համար բարձր կատարողականՅուղերի հետագա մշակման համար նախատեսված կայանքների շահագործման ժամանակ վերջինս ենթարկվում է լրացուցիչ ջրազրկման և աղազրկման հատուկ էլեկտրական աղազերծման կայաններում:

Հաճախ ջուրը և յուղը կազմում են վատ լուծվող էմուլսիա, որի մեջ մի հեղուկի փոքրիկ կաթիլները կախված են մյուսի մեջ:

Էմուլսիաների երկու տեսակ կա.

• հիդրոֆիլ էմուլսիա, այսինքն. յուղ ջրի մեջ
• հիդրոֆոբ էմուլսիա, այսինքն. ջուր յուղի մեջ

Էմուլսիաները կոտրելու մի քանի եղանակ կա.

• մեխանիկական
• քիմիական
• էլեկտրական

Մեխանիկական մեթոդիր հերթին բաժանվում է.

• պահպանում
• ցենտրիֆուգացիա

Էմուլսիայի բաղադրիչների խտությունների տարբերությունը հնարավորություն է տալիս հեշտությամբ տարանջատել ջուրն ու յուղը՝ 2-3 ժամ տաքացնելով հեղուկը մինչև 120-160°C 8-15 մթնոլորտ ճնշման տակ։ Այս դեպքում ջրի գոլորշիացում չի թույլատրվում:

Էմուլսիան կարող է առանձնացվել նաև կենտրոնախույս ուժերի ազդեցությամբ ցենտրիֆուգներում, երբ հասնում է 3500-50000 պտույտ/րոպե:

Քիմիական մեթոդովէմուլսիան կոտրվում է դեմուլգատորների օգտագործմամբ, այսինքն. մակերեսային ակտիվ նյութեր. Դեմուլգատորներն ունեն ավելի մեծ ակտիվություն՝ համեմատած ակտիվ էմուլգատորի հետ, կազմում են հակառակ տեսակի էմուլսիա և լուծում են կլանման թաղանթը: Այս մեթոդըօգտագործվում է էլեկտրականության հետ միասին։

Էլեկտրական ջրազրկիչի կայանքներում էլեկտրական ազդեցությունՅուղի էմուլսիայի վրա ջրի մասնիկները միանում են, և տեղի է ունենում ավելի արագ տարանջատում յուղով:

Նավթի առաջնային վերամշակում

Արդյունահանված յուղը նաֆթենիկ, պարաֆինային, անուշաբույր ածխաջրերի խառնուրդ է, որոնք ունեն տարբեր մոլեկուլային քաշ և եռման կետ, և ծծումբ, թթվածին և ազոտ: օրգանական միացություններ. Նավթի առաջնային վերամշակումը բաղկացած է պատրաստված նավթի և գազերի բաժանումից ածխաջրածինների ֆրակցիաների և խմբերի: Թորման ժամանակ ստացվում է նավթամթերքների և միջանկյալ նյութերի լայն տեսականի։

Գործընթացի էությունը հիմնված է արդյունահանվող յուղի բաղադրիչների եռման ջերմաստիճանների տարբերության սկզբունքի վրա։ Արդյունքում հումքը քայքայվում է ֆրակցիաների՝ մազութի (թեթև նավթամթերք) և խեժի (յուղի)։

Յուղի առաջնային թորումը կարող է իրականացվել հետևյալով.

• մեկ գոլորշիացում
• բազմակի գոլորշիացում
• աստիճանական գոլորշիացում

Մեկ գոլորշիացման ժամանակ յուղը ջեռուցվում է ջեռուցիչում մինչև նախապես որոշված ​​ջերմաստիճան: Երբ այն տաքանում է, առաջանում են գոլորշիներ: Երբ սահմանված ջերմաստիճանը հասնում է, գոլորշի-հեղուկ խառնուրդը մտնում է գոլորշիացուցիչ (մխոց, որում գոլորշին անջատվում է հեղուկ փուլից):

Գործընթացը բազմակի գոլորշիացումներկայացնում է մեկ գոլորշիների հաջորդականություն՝ ջեռուցման ջերմաստիճանի աստիճանական աճով:

Թորում աստիճանական գոլորշիացումներկայացնում է նավթի վիճակի փոքր փոփոխություն յուրաքանչյուր գոլորշիացման ժամանակ:

Հիմնական սարքերը, որոնցում տեղի է ունենում նավթի թորում կամ թորում, խողովակային վառարաններն են, թորման սյուները և ջերմափոխանակիչները:

Կախված թորման տեսակից, խողովակային վառարանները բաժանվում են մթնոլորտային վառարաններ AT, վակուումային վառարաններ VT և մթնոլորտային-վակուումային խողովակային վառարաններ AVT: AT-ի կայանքներն իրականացնում են մակերեսային վերամշակում և ստանում բենզին, կերոսին, դիզելային ֆրակցիաներ և մազութ։ VT կայանքներում իրականացվում է հումքի առաջադեմ վերամշակում և ստացվում են գազի նավթի և նավթի ֆրակցիաներ, խեժ, որոնք հետագայում օգտագործվում են քսայուղերի, կոքսի, բիտումի և այլնի արտադրության համար: AVT վառարաններում նավթի թորման երկու եղանակ կա. համակցված.

Գոլորշիացման սկզբունքով նավթի վերամշակման գործընթացը տեղի է ունենում թորման սյուներ. Այնտեղ աղբյուրի յուղը պոմպի միջոցով մատակարարվում է ջերմափոխանակիչին, տաքացվում, այնուհետև մտնում է խողովակաձև վառարան (հրդեհային վառարան), որտեղ այն տաքացվում է մինչև տվյալ ջերմաստիճանը։ Հաջորդը, գոլորշի-հեղուկ խառնուրդի տեսքով յուղը մտնում է թորման սյունակի գոլորշիացման մասը: Այստեղ տեղի է ունենում գոլորշու և հեղուկ փուլի բաժանում. գոլորշին բարձրանում է սյունով, հեղուկը հոսում է ներքև։

Նավթի վերամշակման վերոհիշյալ մեթոդները չեն կարող օգտագործվել առանձին բարձր մաքրության ածխաջրածինները նավթի ֆրակցիաներից մեկուսացնելու համար, որոնք հետագայում կդառնան նավթաքիմիական արդյունաբերության հումք՝ բենզոլ, տոլուոլ, քսիլեն և այլն արտադրելու համար։ Բարձր մաքրության ածխաջրածիններ ստանալու համար լրացուցիչ նյութ է։ ներմուծվում է նավթի թորման միավորներ՝ առանձնացված ածխաջրածինների անկայունության տարբերությունը մեծացնելու համար։

Նավթի առաջնային վերամշակումից հետո ստացված բաղադրիչները սովորաբար չեն օգտագործվում որպես պատրաստի արտադրանք: Առաջնային թորման փուլում որոշվում են յուղի հատկությունները և բնութագրերը, որոնցից կախված է վերջնական արտադրանքի ստացման հետագա վերամշակման գործընթացի ընտրությունը։

Նավթի առաջնային վերամշակման արդյունքում ստացվում են հետևյալ հիմնական նավթամթերքները.

• ածխաջրածին գազ (պրոպան, բութան)
• բենզինի բաժին (եռման կետը մինչև 200 աստիճան)
• կերոսին (եռման կետ 220-275 աստիճան)
• գազի յուղ կամ դիզելային վառելիք (եռման կետ 200-400 աստիճան)
• քսայուղեր (եռման կետը 300 աստիճանից բարձր) մնացորդ (մազութ)

Նավթի վերամշակում

Կախված նրանից ֆիզիկական և քիմիական հատկություններնավթը և վերջնական արտադրանքի անհրաժեշտությունը, կատարվում է հումքի կործանարար վերամշակման հետագա մեթոդի ընտրություն։ Նավթի վերամշակումը բաղկացած է ջերմային և կատալիտիկ ազդեցություններից նավթամթերքների վրա, որոնք ստացվում են ուղղակի թորման միջոցով: Հումքի, այսինքն՝ նավթի մեջ պարունակվող ածխաջրածինների վրա ազդեցությունը փոխում է դրանց բնույթը։

Նավթի վերամշակման տարբերակներ կան.

• վառելիք
• վառելիք և նավթ
• նավթաքիմիական

Վառելիքի մեթոդվերամշակումն օգտագործվում է բարձրորակ շարժիչային բենզին, ձմեռային և ամառային դիզելային վառելիք, ռեակտիվ շարժիչների և կաթսաների վառելիք արտադրելու համար։ Այս մեթոդը օգտագործում է ավելի քիչ տեխնոլոգիական տեղակայանքներ: Վառելիքի մեթոդը մի գործընթաց է, որն արտադրում է շարժիչային վառելիքներ ծանր նավթային ֆրակցիաներից և մնացորդներից: Մշակման այս տեսակը ներառում է կատալիտիկ կրեկինգ, կատալիտիկ բարեփոխում, հիդրոկրեկինգ, հիդրոմշակում և այլ ջերմային գործընթացներ:

Վառելիքի և նավթի վերամշակման ժամանակՎառելիքի հետ մեկտեղ արտադրվում են քսայուղեր և ասֆալտ։ Այս տեսակը ներառում է արդյունահանման և դասֆալտացման գործընթացներ:

Արդյունքում ստացվում է նավթամթերքների ամենամեծ բազմազանությունը նավթաքիմիական վերամշակում. Այս առումով օգտագործվում են մեծ թվով տեխնոլոգիական կայանքներ։ Հումքի նավթաքիմիական վերամշակման արդյունքում արտադրվում են ոչ միայն վառելանյութեր և յուղեր, այլև ազոտական ​​պարարտանյութեր, սինթետիկ կաուչուկ, պլաստմասսա, սինթետիկ մանրաթելեր, լվացող միջոցներ, ճարպաթթուներ, ֆենոլ, ացետոն, սպիրտ, եթերներ և այլ քիմիական նյութեր։

կատալիտիկ ճեղքվածք

Կատալիտիկ ճեղքումն օգտագործում է կատալիզատոր՝ արագացնելու քիմիական գործընթացները, բայց միևնույն ժամանակ առանց դրանց էությունը փոխելու։ քիմիական ռեակցիաներ. Ճեղքման գործընթացի էությունը, այսինքն. Պառակտման ռեակցիան բաղկացած է կատալիզատորի միջոցով տաքացվող յուղերը գոլորշի վիճակի անցնելուց:

Բարեփոխում

Բարեփոխման գործընթացը հիմնականում օգտագործվում է բարձր օկտանային բենզին արտադրելու համար: Այս վերամշակման կարող են ենթարկվել միայն պարաֆինային ֆրակցիաները, որոնք եռում են 95-205°C միջակայքում:

Բարեփոխումների տեսակները.

• ջերմային բարեփոխում
• կատալիտիկ բարեփոխում

Ջերմային բարեփոխման ժամանակՆավթի առաջնային վերամշակման ֆրակցիաները ենթարկվում են միայն բարձր ջերմաստիճանի:

կատալիտիկ բարեփոխման ժամանակսկզբնական ֆրակցիաների վրա ազդեցությունը տեղի է ունենում ինչպես ջերմաստիճանի, այնպես էլ կատալիզատորների օգնությամբ։

Հիդրոկրեկինգ և հիդրոմշակում

Մշակման այս մեթոդը բաղկացած է բենզինի ֆրակցիաների, ռեակտիվ և դիզելային վառելիք, քսայուղեր և հեղուկ գազեր՝ կատալիզատորի ազդեցության տակ բարձր եռացող նավթային ֆրակցիաների վրա ջրածնի ազդեցությամբ։ Հիդրոկրեկինգի արդյունքում սկզբնական նավթային ֆրակցիաները նույնպես ենթարկվում են հիդրոմշակման։

Հիդրոմշակումը ներառում է հումքից ծծմբի և այլ կեղտերի հեռացում: Սովորաբար, հիդրոմշակման ստորաբաժանումները զուգակցվում են կատալիտիկ բարեփոխման ագրեգատների հետ, քանի որ վերջիններիս արդյունքում. մեծ թվովջրածինը։ Մաքրման արդյունքում նավթամթերքի որակը բարձրանում է, իսկ սարքավորումների կոռոզիան նվազում է։

Արդյունահանում և ասֆալտացում

Արդյունահանման գործընթացբաղկացած է լուծիչներով պինդ կամ հեղուկ նյութերի խառնուրդի առանձնացումից։ Արդյունահանված բաղադրիչները լավ են լուծվում օգտագործվող լուծիչում: Այնուհետև կատարվում է էպիլյացիա՝ նավթի թափվելու կետը նվազեցնելու համար: Վերջնական արտադրանքը ստացվում է հիդրոմշակման միջոցով։ Մշակման այս մեթոդը օգտագործվում է դիզելային վառելիքի արտադրության և արոմատիկ ածխաջրածինների արդյունահանման համար:

Դեասֆալտացման արդյունքում մնացորդային յուղի թորման արտադրանքից ստացվում են խեժային ասֆալտինային նյութեր։ Այնուհետև, ապաասֆալտացված յուղն օգտագործվում է բիտումի արտադրության համար և օգտագործվում է որպես հումք կատալիտիկ կրեկինգի և հիդրոկրեկինգի համար:

Կոքսինգ

Նավթի կոքսի և գազի յուղի ֆրակցիաներ ստանալու համար նավթի թորման ծանր ֆրակցիաներից, ապաասֆալտացման մնացորդներից, ջերմային և կատալիտիկ ճեղքումից և բենզինի պիրոլիզից, օգտագործվում է կոքսացման գործընթացը: Այս տեսակըՆավթամթերքի վերամշակումը բաղկացած է ճեղքման, ջրազրկման (ջրածնի ազատում հումքից), ցիկլացման (ցիկլային կառուցվածքի ձևավորում), բուրավետացման (նավթի մեջ արոմատիկ ածխաջրածինների քանակի ավելացում), պոլիկոնդենսացիայի (կողմնամթերքի արտազատում) հաջորդական ռեակցիաներից. ջուր, սպիրտ) և խտացում՝ ամբողջական «կոկային կարկանդակ» ձևավորելու համար։ Կոքսացման գործընթացում արձակված ցնդող արտադրանքները ենթարկվում են ուղղման գործընթացի՝ թիրախային ֆրակցիաները ստանալու և դրանք կայունացնելու համար:

Իզոմերացում

Իզոմերացման գործընթացը բաղկացած է դրա իզոմերների փոխակերպումից: Նման փոխակերպումները հանգեցնում են բարձր օկտանային քանակով բենզինի արտադրությանը։

Ալկիլացում

Միացությունների մեջ ալկինային խմբեր ներմուծելով՝ ածխաջրածնային գազերից ստացվում է բարձր օկտանային բենզին։

Նշենք, որ նավթի վերամշակման և վերջնական արտադրանքի ստացման գործընթացում օգտագործվում է նավթի, գազի և նավթաքիմիական տեխնոլոգիաների ողջ համալիրը։ Պատրաստի արտադրանքի բարդությունն ու բազմազանությունը, որոնք կարելի է ձեռք բերել արդյունահանվող հումքից, նաև որոշում են նավթի վերամշակման գործընթացների բազմազանությունը:

Հում նավթը տերմինն է, որն օգտագործվում է չմշակված նավթի համար՝ հումքը, որը դուրս է գալիս գետնից այնպես, ինչպես կա: Այսպիսով, հում նավթը հանածո վառելիք է, ինչը նշանակում է, որ այն բնականորեն արտադրվել է քայքայվող բույսերից և կենդանիներից, որոնք ապրել են հին ծովերում միլիոնավոր տարիներ առաջ. այն վայրերի մեծ մասը, որտեղ նավթը ամենից հաճախ հայտնաբերվում է, նախկինում եղել են ծովի հատակներ: Կախված դաշտից՝ հում նավթը տարբերվում է գույնի և հետևողականության մեջ՝ վառ սևից (խոնավ ասֆալտ) և շատ մածուցիկից մինչև թեթևակի թափանցիկ և գրեթե պինդ:

Նավթի հիմնական արժեքն ու օգուտն այն է, որ այն մեկնարկային կետ է շատ տարբեր նյութերի համար, քանի որ այն պարունակում է ածխաջրածիններ: Ածխաջրածինները մոլեկուլներ են, որոնք ակնհայտորեն պարունակում են ջրածին և ածխածին, և միմյանցից տարբերվում են միայն նրանով, որ դրանք կարող են ունենալ տարբեր երկարություններ և կառուցվածքներ՝ ուղիղ շղթաներից մինչև օղակներով ճյուղավորված շղթաներ:

Երկու բան կա, որ ածխաջրածինները հետաքրքիր են դարձնում քիմիկոսներին.

1. Ածխաջրածինները պարունակում են մեծ քանակությամբ պոտենցիալ էներգիա։ Հում նավթից ստացվածի մեծ մասը, ինչպիսիք են բենզինը, դիզվառելիքը, պարաֆինը և այլն: - արժեքավոր է հենց այս պոտենցիալ էներգիայի շնորհիվ:
2. Ածխաջրածինները կարող են շատ բան վերցնել տարբեր ձևեր. Ամենափոքր ածխաջրածինը (ըստ ատոմների քանակի) մեթանն է (CH4), որը օդից թեթեւ գազ է։ 5 կամ ավելի ածխածնի ատոմներով ավելի երկար շղթաները շատ դեպքերում հեղուկ են: Իսկ շատ երկար շղթաները կոշտ են, օրինակ՝ մոմ կամ խեժ։ Ելնելով «խաչ կապող» ածխաջրածնային շղթաների քիմիական կառուցվածքից՝ դուք կարող եք ստանալ ամեն ինչ՝ սինթետիկ կաուչուկից մինչև նեյլոն և պլաստիկ: Ածխաջրածնային շղթաներն իրականում շատ բազմակողմանի են:

Հում նավթի ածխաջրածինների հիմնական դասերը ներառում են.

• Պարաֆիններ C n H 2n+2 ընդհանուր բանաձևով (n-ը ամբողջ թիվ է, սովորաբար 1-ից մինչև 20-ը) ուղիղ կամ ճյուղավորված շղթայական կառուցվածքով կարող են ներկայացնել գազեր կամ հեղուկներ, որոնք արդեն եռում են սենյակային ջերմաստիճանում՝ կախված մոլեկուլների օրինակներից՝ մեթան, էթան, պրոպան, բութան, իզոբութան, պենտան, հեքսան:
• Արոմատիկ նյութերընդհանուր բանաձևով. C 6 H 5 -Y (Y-ը մեծ ուղիղ մոլեկուլ է, որը միանում է բենզոլի օղակին) օղակային կառուցվածքներ են մեկ կամ մի քանի օղակներով, որոնք պարունակում են վեց ածխածնի ատոմ, ածխածնի ատոմների միջև փոփոխվող կրկնակի միայնակ կապերով: Արոմատիկ նյութերի վառ օրինակներ՝ բենզոլ և նաֆթալին:
• Նաֆթեններկամ ցիկլոալկաններ CnH2n ընդհանուր բանաձևով (n-ը ամբողջ թիվ է, սովորաբար 1-ից 20-ը) օղակաձև կառուցվածքներ են մեկ կամ մի քանի օղակներով, որոնք պարունակում են միայն պարզ կապեր ածխածնի ատոմների միջև: Դրանք, որպես կանոն, հեղուկներ են՝ ցիկլոհեքսան, մեթիլցիկլոպենտան և այլն։
• Ալկեններ C n H 2n ընդհանուր բանաձևով (n-ը ամբողջ թիվ է, սովորաբար 1-ից 20-ը) գծային կամ ճյուղավորված շղթայի մոլեկուլներ են, որոնք պարունակում են մեկ ածխածին-ածխածին կրկնակի կապ, որը կարող է լինել հեղուկ կամ գազ, օրինակ՝ էթիլեն, բութեն։ , իզոբուտեն .
• Ալկիններընդհանուր բանաձևով. C n H 2n-2 (n-ը ամբողջ թիվ է, սովորաբար 1-ից 20-ը) գծային կամ ճյուղավորված շղթայի մոլեկուլներ են, որոնք պարունակում են երկու ածխածին-ածխածին կրկնակի կապեր, որոնք կարող են լինել հեղուկ կամ գազ, օրինակ՝ ացետիլեն։ , բութադիեններ.

Այժմ, երբ մենք գիտենք նավթի կառուցվածքը, եկեք տեսնենք, թե ինչ կարող ենք անել դրա հետ:

Ինչպե՞ս է աշխատում նավթի վերամշակումը:

Նավթի վերամշակման գործընթացը սկսվում է կոտորակային թորման սյունակով:

Տիպիկ նավթավերամշակման գործարան

Հում նավթի հիմնական խնդիրն այն է, որ այն պարունակում է հարյուրավոր տարբեր տեսակներածխաջրածինները՝ խառնված։ Եվ մեր գործն է առանձնացնել ածխաջրածինների տարբեր տեսակները՝ օգտակար բան ստանալու համար: Բարեբախտաբար, կա այս իրերը առանձնացնելու պարզ միջոց, և դա այն է, ինչ անում է նավթի վերամշակումը:

Ածխաջրածնային շղթայի տարբեր երկարություններ ունեն աստիճանաբար ավելի բարձր եռման կետեր, այնպես որ դրանք կարող են բաժանվել տարբեր ջերմաստիճաններում պարզ թորման միջոցով: Պարզ ասած՝ յուղը որոշակի ջերմաստիճանի տաքացնելով, ածխաջրածինների որոշակի շղթաներ սկսում են եռալ, և այդպիսով մենք կարող ենք «ցորենը ցորենից» առանձնացնել։ Ահա թե ինչ է տեղի ունենում նավթավերամշակման գործարանում. գործընթացի մի մասում նավթը տաքացվում է և տարբեր շղթաները եռում են իրենց համապատասխան եռման կետերում: Յուրաքանչյուր տարբեր երկարության շղթա ունի իր յուրահատուկ հատկությունը, ինչը յուրովի դարձնում է այն օգտակար:

Հասկանալու համար, թե ինչ բազմազանություն է պարունակում հում նավթը և ինչու է հում նավթի վերամշակումն այդքան կարևոր մեր քաղաքակրթության մեջ, տեսեք. հաջորդ ցուցակըՀում նավթից ստացված ապրանքներ.

Նավթային գազեր- օգտագործվում է ջեռուցման, ճաշ պատրաստելու, պլաստմասսա պատրաստելու համար.

• սրանք փոքր ալկաններ են (1-ից 4 ածխածնի ատոմ)
• լայնորեն հայտնի է այնպիսի անուններով, ինչպիսիք են մեթան, էթան, պրոպան, բութան
• եռման միջակայք - 40 աստիճանից պակաս Ցելսիուս
• գազերը հաճախ հեղուկացվում են ճնշման տակ

Նաֆթակամ նաֆթա- միջանկյալ արտադրանք, որը հետագայում կվերամշակվի՝ հետագայում բենզին դառնալու համար.

• պարունակում է 5-ից 9 ածխածնի ալկանի ատոմ
• եռման միջակայքը `60-ից 100 աստիճան Celsius

Բենզին- շարժիչային վառելիք.

• միշտ հեղուկ արտադրանք
• ալկանների և ցիկլոալկանների խառնուրդ է (5-ից 12 ածխածնի ատոմ)
• եռման միջակայքը `40-ից 205 աստիճան Celsius

Կերոզին- վառելիք ռեակտիվ շարժիչների և տրակտորների համար. ելանյութ այլ ապրանքների արտադրության համար.

• հեղուկ
• ալկանների (10-ից 18 ածխածնի ատոմ) և արոմատիկ ածխաջրածինների խառնուրդ
• եռման միջակայք - 175-ից 325 աստիճան Celsius

Դիզելային թորում- օգտագործվում է դիզելային վառելիքի և մազութի համար; ելանյութ այլ ապրանքների արտադրության համար.

• հեղուկ
• 12 կամ ավելի ածխածնի ատոմ պարունակող ալկաններ
• եռման միջակայք - 250-ից 350 աստիճան Celsius

Քսայուղեր- օգտագործվում է պատրաստման համար շարժիչի յուղ, ճարպ, այլ քսանյութեր.

• հեղուկ
• երկար շղթայական կառուցվածքներ (20-ից 50 ածխածնի ատոմ) ալկաններ, ցիկլոալկաններ, արոմատիկ նյութեր
• եռման միջակայք - 300-ից 370 աստիճան Ցելսիուս

Մազութ- օգտագործվում է արդյունաբերական վառելիքի համար; ելանյութ այլ ապրանքների արտադրության համար.

• հեղուկ
• երկար շղթայական կառուցվածքներ (20-ից 70 ածխածնի ատոմ) ալկաններ, ցիկլոալկաններ, արոմատիկ նյութեր
• եռման միջակայք - 370-ից 600 աստիճան Celsius

Վերամշակված արտադրանքի մնացորդներ- կոքս, ասֆալտ, խեժ, պարաֆիններ; ելանյութ այլ ապրանքների արտադրության համար.

• մասնիկները
• 70 կամ ավելի ածխածնի ատոմներով բազմակի օղակային միացություններ
• եռման միջակայքը առնվազն 600 աստիճան Ցելսիուս:

Դուք կարող եք նկատել, որ այս բոլոր ապրանքներն ունեն տարբեր չափեր և եռման միջակայքեր: Քիմիկոսներն օգտվեցին այս հատկություններից նավթի վերամշակման համար: Եկեք հիմա ավելի մանրամասն իմանանք այս հետաքրքրաշարժ գործընթացի մանրամասները:

Նավթի վերամշակման մանրամասն գործընթաց

Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, մեկ բարել հում նավթի մեջ կա բոլոր տեսակի ածխաջրածինների խառնուրդ: Նավթի վերամշակումը մեզ բաժանում է այս ամբողջ «բազմազգային ներկայացուցիչների ընկերությունից». օգտակար նյութ. Միաժամանակ կան հետևյալ խմբերըարտադրական քիմիական գործընթացներ, որոնք, սկզբունքորեն, գոյություն ունեն յուրաքանչյուր նավթավերամշակման գործարանում.

• Տարբեր բաղադրիչները (կոչվում են ֆրակցիաներ) նավթից առանձնացնելու ամենահին և ամենատարածված ձևը դա անելն է՝ օգտագործելով եռման կետերի տարբերությունները: Այս գործընթացը կոչվում է կոտորակային թորում .
• Որոշ ֆրակցիաներում քիմիական մշակման կիրառման նոր մեթոդները օգտագործում են փոխակերպման մեթոդը։ Քիմիական բուժումը, օրինակ, կարող է երկար շղթաները բաժանել ավելի կարճների: Սա թույլ է տալիս նավթավերամշակման գործարանին, օրինակ, պահանջարկից կախված դիզելային վառելիքը վերածել բենզինի:
• Մաքրման գործարանները պետք է նաև մաքրեն ֆրակցիաները կոտորակային թորման գործընթացից հետո՝ կեղտերը հեռացնելու համար:
• Նավթի վերամշակման գործարանները միավորում են տարբեր ֆրակցիաները (վերամշակված և չմշակված) խառնուրդների մեջ, որպեսզի ստացվեն ցանկալի արտադրանք: Օրինակ՝ տարբեր շղթաներից տարբեր խառնուրդներ կարող են ստեղծել տարբեր օկտանային թվերով բենզիններ։

Նավթամթերքը կարճաժամկետ պահեստավորման է ուղարկվում հատուկ տանկերով, մինչև դրանք մատակարարվեն տարբեր շուկաներ՝ գազալցակայաններ, օդանավակայաններ և քիմիական գործարաններ։ Նավթի վրա հիմնված արտադրանք ստեղծելուց բացի, գործարանները պետք է հոգ տանեն նաև առաջացող անխուսափելի թափոնների մասին՝ նվազագույնի հասցնելու օդի և ջրի աղտոտվածությունը:

Կոտորակային թորում

Նավթի տարբեր բաղադրիչներն ունեն տարբեր չափեր, կշիռներ և եռման կետեր. ուստի առաջին քայլը այս բաղադրիչներն առանձնացնելն է: Քանի որ դրանք ունեն տարբեր եռման կետեր, դրանք հեշտությամբ կարելի է առանձնացնել՝ օգտագործելով կոտորակային թորում կոչվող գործընթաց:

Կոտորակի թորման փուլերը հետևյալն են.

• Երկու կամ ավելի նյութերի (հեղուկների) խառնուրդը տարբեր եռման կետով տաքացնում եք բարձր ջերմաստիճանի։ Ջեռուցումը սովորաբար կատարվում է բարձր ճնշման գոլորշու միջոցով մինչև 600 աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճան:
• Խառնուրդը եռում է՝ առաջացնելով գոլորշի (գազեր); Նյութերի մեծ մասն անցնում է գոլորշիների փուլում:
• Գոլորշին մտնում է երկար սյունակի հատակը, որը լցված է սկուտեղներով կամ սկուտեղներով: Սկուտեղներն ունեն բազմաթիվ անցքեր կամ պղպջակների գլխարկներ (նման է անցքի կափարիչի վրա պլաստիկ շիշ) դրանց մեջ, որպեսզի գոլորշին անցնի դրանց միջով: Նրանք մեծացնում են սյունակի գոլորշու և հեղուկի միջև շփման ժամանակը և օգնում են հավաքել հեղուկներ, որոնք ձևավորվում են սյունակի տարբեր բարձրությունների վրա: Այս սյունակում կա ջերմաստիճանի տարբերություն (ներքևում շատ տաք է, իսկ վերևում՝ ավելի սառը):
• Այսպիսով, գոլորշին բարձրանում է սյունակում:
• Երբ գոլորշին բարձրանում է սյունակի թիթեղների միջով, այն սառչում է:
• Երբ գոլորշի նյութը հասնում է մի բարձրության, որտեղ սյունակում ջերմաստիճանը հավասար է այդ նյութի եռման կետին, այն խտանում է՝ առաջացնելով հեղուկ: Այս դեպքում ամենացածր եռման կետ ունեցող նյութերը կխտանան սյունակի ամենաբարձր կետում, իսկ ավելի բարձր եռման կետ ունեցող նյութերը կխտանան սյունակում ավելի ցածր:
• Սկուտեղները հավաքում են տարբեր հեղուկ ֆրակցիաներ:
• Հավաքված հեղուկ ֆրակցիաները կարող են գնալ կոնդենսատորներ, որոնք դրանք ավելի հովացնում են, այնուհետև տեղափոխվում պահեստային տանկեր, կամ կարող են գնալ այլ տարածքներ հետագա քիմիական մշակման համար:

Կոտորակային թորումը օգտակար է եռման կետերի փոքր տարբերություններով նյութերի խառնուրդն առանձնացնելու համար և նավթի վերամշակման գործընթացի ամենակարևոր քայլն է: Նավթի վերամշակման գործընթացը սկսվում է կոտորակային թորման սյունակով: Բաղադրիչներից շատ քչերը դուրս կգան կոտորակային թորման սյունից, որը պատրաստ է վաճառքի նավթամթերքների շուկայում: Նրանցից շատերը պետք է քիմիապես մշակվեն, որպեսզի փոխարկվեն այլ ֆրակցիաների: Օրինակ՝ թորած հումքի միայն 40%-ն է դառնալու բենզին, սակայն բենզինը նավթային ընկերությունների արտադրած հիմնական ապրանքներից է։ Անընդհատ թորելու փոխարեն մեծ քանակությամբհում նավթը, նավթային ընկերությունները քիմիապես մշակում են թորման սյունակի այլ ֆրակցիաները՝ նույն բենզինը արտադրելու համար. և այս բուժումը մեծացնում է բենզինի եկամտաբերությունը յուրաքանչյուր բարել հում նավթից:

Քիմիական փոխակերպում

Դուք կարող եք մի խմբակցություն փոխարկել մյուսին, օգտագործելով երեք մեթոդներից մեկը.

1. Խոշոր ածխաջրածինները բաժանել փոքրերի (ճեղքվածք)
2. Միավորել փոքր ածխաջրածինները՝ դարձնելով ավելի մեծ (միավորում)
3. Վերադասավորել կամ փոխարինել ածխաջրածինների տարբեր մասերը՝ ցանկալի ածխաջրածիններ ստանալու համար (ջրաջերմային փոփոխություն)

Cracking

Cracking-ը վերցնում է մեծ ածխաջրածիններ և դրանք բաժանում փոքրերի: Ճեղքման մի քանի տեսակներ կան.

• Ջերմային- Խոշոր ածխաջրածինները տաքացնում եք բարձր ջերմաստիճանում (երբեմն նաև բարձր ճնշման դեպքում), մինչև դրանք քայքայվեն։
• Գոլորշի - ջերմությունգոլորշին (ավելի քան 800 աստիճան Ցելսիուս) օգտագործվում է էթանը, բութանը և նաֆտան կոտրելու համար էթիլենի և բենզոլի, որոնք օգտագործվում են քիմիական նյութեր արտադրելու համար:
• Visbreaking- թորման սյունակի մնացորդները տաքացվում են մինչև 500 աստիճան Ցելսիուս, սառչում և արագ այրվում թորման սյունակում: Այս գործընթացը նվազեցնում է նյութերի մածուցիկությունը և դրանցում ծանր յուղերի քանակը և արտադրում խեժեր:
• Կոքսինգ- թորման սյունակից մնացորդային նյութերը տաքացվում են մինչև 450 աստիճան Ցելսիուսից բարձր ջերմաստիճան, ինչի արդյունքում մնում է ծանր գրեթե մաքուր ածխածին (կոքս); կոքսը եփվում և վաճառվում է։
• Կատալիզ- կատալիզատոր օգտագործվում է ճեղքման ռեակցիան արագացնելու համար: Կատալիզատորները ներառում են ցեոլիտ, ջրային ալյումինի սիլիկատ, բոքսիտ և ալյումինոսիլիկատ: Կատալիտիկ ճեղքումն այն է, երբ տաք կատալիզատորի հեղուկը (538 աստիճան Ցելսիուս) քայքայում է ծանր նյութը դիզելային յուղերի և բենզինի:
• Hydrocracking- նման է կատալիտիկ ճեղքմանը, բայց օգտագործում է այլ կատալիզատոր՝ ավելի ցածր ջերմաստիճաններով, բարձր ճնշմամբ և ջրածնով: Սա թույլ է տալիս ծանր նավթը բաժանել բենզինի և կերոսինի (ռեակտիվ վառելիք):

Միավորում

Երբեմն անհրաժեշտ է միավորել փոքր ածխաջրածինները՝ ավելի մեծերը ստանալու համար, մի գործընթաց, որը կոչվում է միավորում: Հիմնական միավորման գործընթացն է կատալիտիկ բարեփոխումև այս դեպքում կատալիզատորը (պլատինի և պլատինի-ռենիումի խառնուրդ) օգտագործվում է ցածր քաշով նաֆտան անուշաբույր միացությունների մեջ միավորելու համար, որոնք օգտագործվում են քիմիական նյութեր ստեղծելու և բենզինի խառնուրդի մեջ: Այս ռեակցիայի զգալի կողմնակի արտադրանքը ջրածնի գազն է, որն այնուհետ կամ օգտագործվում է հիդրոկրեկինգի համար, կամ պարզապես վաճառվում է:

Հիդրոջերմային փոփոխություն

Երբեմն մեկ ֆրակցիայի մոլեկուլային կառուցվածքները վերադասավորվում են՝ մյուս մասն առաջացնելու համար: Սովորաբար դա արվում է գործընթացի միջոցով, որը կոչվում է ալկիլացում. Ալկիլացման ժամանակ ցածր մոլեկուլային քաշի միացությունները, ինչպիսիք են պրոպիլենը և բուտիլենը, խառնվում են կատալիզատորի առկայության դեպքում, ինչպիսին է ֆտորֆտորաթթուն կամ ծծմբաթթուն (բազմաթիվ նավթամթերքներից կեղտերի հեռացման կողմնակի արտադրանք): Ալկիլացման արտադրանքները բարձր օկտանային ածխաջրածիններ են, որոնք օգտագործվում են բենզինային խառնուրդներում՝ օկտանային թիվը մեծացնելու համար։

Նավթամթերքի վերջնական վերամշակում (մաքրում).

Թորած և քիմիապես մշակված նավթային ֆրակցիաները կրկին վերամշակվում են կեղտերը հեռացնելու համար՝ հիմնականում ծծումբ, ազոտ, թթվածին, ջուր, լուծված մետաղներ և անօրգանական աղեր պարունակող օրգանական միացություններ: Վերջնական մշակումը սովորաբար կատարվում է հետևյալ եղանակներով.

• Ծծմբաթթվի սյունը հեռացնում է չհագեցած ածխաջրածինները (կրկնակի ածխածին-ածխածին-կապ), ազոտային միացությունները, թթվածնային միացությունները և մնացորդային պինդ նյութերը (խեժ, ասֆալտ):
• Կլանման սյունը լցված է չորացնող նյութով, ջուրը հեռացնելու համար:
• Ջրածնի սուլֆիդային մաքրիչները հեռացնում են ծծումբը և ծծմբի բոլոր միացությունները:

Երբ ֆրակցիաները մշակվում են, դրանք սառչում են, այնուհետև խառնվում իրար՝ պատրաստելու տարբեր ապրանքներ, ինչպիսիք են՝

• Բենզին տարբեր մակնիշի, հավելումներով կամ առանց հավելումների։
• Տարբեր ապրանքանիշերի և տեսակների քսայուղեր (օրինակ, 10W-40, 5W-30):
• Կերոզին տարբեր ապրանքանիշերի.
• Ինքնաթիռի վառելիք.
• Մազութ.
• Այլ քիմիական նյութերպլաստմասսա և այլ պոլիմերների արտադրության տարբեր դասակարգեր:

Նավթի վերամշակման մեթոդները բաժանվում են առաջնային և երկրորդային: Դիտարկենք հիմնական մեթոդները, երբ նավթը մտնում է նավթավերամշակման գործարան:

Յուղի նախնական պատրաստում

Ուղղում

Նախապես մշակված հում նավթը բաժանվում է ածխաջրածնային խմբերի (ֆրակցիաների)՝ օգտագործելով առաջնային վերամշակման գործընթացները՝ մթնոլորտային թորում և վակուումային թորում:
Զտման գործընթացն ինքնին ներառում է հում նավթի գոլորշիացում և ստացված ֆրակցիաների թորում եռման ջերմաստիճանի տարբերության պատճառով։ Այս գործընթացը կոչվում է ուղղակի թորում կամ ուղղում:

Մթնոլորտային թորում- տեղի է ունենում թորման սյունակում մթնոլորտային ճնշման տակ: Արդյունքում ստացվում են բենզին, կերոսին, դիզելային ֆրակցիաներ և մազութ։

Վակուումային թորում– մթնոլորտային թորումից մնացած մազութի տարանջատում դեպի խեժ՝ կամ լայն թորման բաժին (վառելիքի տարբերակ) կամ նավթի նեղ ֆրակցիաներ (նավթի տարբերակ) ստանալու համար։

Այսպիսով, նավթի առաջնային վերամշակման արդյունքը նավթամթերքներն ու միջանկյալ նյութերն են՝ հետագա վերամշակման համար երկրորդական մեթոդներով` դրանց առևտրային որակի բարելավմամբ:

Նավթի վերամշակման գործընթացներ

Մեթոդներ վերամշակումՅուղերը կարելի է բաժանել ջերմային և կատալիտիկ:

Նավթի վերամշակման համար օգտագործվող մեթոդները կարելի է բաժանել ջերմային և կատալիտիկ գործընթացների:

Visbreaking

Visbreaking-ը խեժից և նմանատիպ մնացորդային նավթավերամշակման արտադրանքներից կաթսայի վառելիքի արտադրության գործընթացն է՝ բարելավված կատարողական հատկություններով, որոնք բնութագրվում են մածուցիկության մակարդակի և թափման կետի նվազմամբ:

Ջերմային ճեղքման ժամանակ արտադրվում է թեթև հումքի լրացուցիչ ծավալ, ինչպես նաև այս վերամշակման գործընթացն օգտագործելիս հնարավոր է ձեռք բերել նավթամթերք, որն օգտագործվում է էլեկտրոդային կոքսի և հումքի արտադրության համար օգտագործվող սարքավորումների վրա, որոնց հիման վրա ածխածնի սև. ստացվում է. Ստացված թեթև նավթամթերքի ծավալը բավականին ցածր է և պահանջում է հետագա վերամշակում։

Բարեփոխման միջոցով վերամշակման հումքը ուղիղ բենզինն է՝ 80-85 միավոր օկտանային թվով։ Նավթի վերամշակման այս մեթոդը թույլ է տալիս հեռացնել վերջնական արտադրանքի 78-82%-ը: Միևնույն ժամանակ, այս ձևով ստացված բազային բենզինը պարունակում է անուշաբույր ածխաջրածինների բավականին բարձր տոկոս (50-65%), ներառյալ մինչև 7% բենզոլ, ինչը զգալիորեն մեծացնում է մուրի ձևավորման մակարդակը և նպաստում մակարդակի բարձրացմանը: մթնոլորտ քաղցկեղածին նյութերի արտանետումների, ինչպես նաև պարունակում է ոչ բավարար քանակությամբ լուսային ֆրակցիաներ:

Հաստատված ստանդարտներին համապատասխանող բենզին արտադրելու համար օգտագործվում են թեթև իզոպարաֆիններ, որոնք հեռացվում են նորմալ կառուցվածքի պարաֆիններից՝ օգտագործելով կատալիտիկ իզոմերացում ջրածին պարունակող միջավայրում։

Ուղղակի բենզինի ամենաթեթև մասը, այսպես կոչված, գլուխը, մնում է որպես առևտրային բենզինի բաղադրիչ նավթավերամշակման գործարաններում բարեփոխիչ հումքի արտադրության ժամանակ: Միևնույն ժամանակ, վերամշակված յուղի հիմնական մասնաբաժինը բնութագրվում է ցածր օկտանային թվով գլխային ֆրակցիայի առկայությամբ։ Թեթև մասի օկտանային թիվը 15-20 միավորով ավելացնելը հնարավոր է իզոմերացման միջոցով, ինչը հնարավորություն է տալիս օգտագործել որպես կոմերցիոն բենզինի բաղադրիչ։

Hydrocracking

Հիդրոկրեկինգը մազութի, վակուումային գազի նավթի կամ ապաասֆալտացված յուղի մշակման գործընթացն է ջրածնի ճնշման տակ, որը նախատեսված է ցանկացած տեսակի թեթև նավթամթերքի արտադրության համար, ներառյալ շարժիչային բենզինը, դիզելային վառելիքը, հեղուկ գազերը և այլ տեսակի թեթև նավթամթերքներ: Վերջնական արտադրանքի տեսակը կախված է օգտագործվող ջրածնի պարամետրերից և ծավալից:

Ի դեպ, կարդացեք նաև այս հոդվածը. Հետաձգված կոկեր

Հիդրոկրեկինգն օգտագործվում է նաև ցածր եռման ածխաջրածիններ արտադրելու համար։ Այս դեպքում հումք են միջին թորած ֆրակցիաները և ծանր բենզինը։

Օգտագործելով հիդրոկրեկինգի գործընթացը, կարող են արտադրվել միայն տարրալուծման արտադրանքներ, նավթամթերքների վերամշակման այս մեթոդով խտացման ռեակցիաները ճնշվում են ջրածնի ազդեցության պատճառով:

Վառելիքի և նավթամթերքի արտադրության մեջ մասնագիտացած ձեռնարկությունները ստանում են թորած ֆրակցիաներ՝ վակուումային գազ նավթը ֆրակցիաներից առանձնացնելով, իսկ մնացորդային յուղի ֆրակցիաները խեժի դիֆալտացված յուղից: Որպես կանոն, արդյունահանման գործընթացները օգտագործվում են յուղերի արտադրության մեջ: Միևնույն ժամանակ, մշակման գործընթացների հաջող ավարտի համար անհրաժեշտ պայմանները տարբեր են, ինչը պայմանավորված է տարբերությամբ. քիմիական բաղադրությունըվերջնական արտադրանքը, որը ստացվում է տարբեր ծագման յուղերից.

Այսօրվա բնականոն աշխատանքի համար նավթավերամշակման գործարանները պետք է համապատասխանեն հետևյալ պահանջներին.

– կարողանալ արտադրել վերջնական արտադրանքի բավարար ծավալ՝ տարածաշրջանի կարիքները լիովին հոգալու համար.

- արտադրել արտադրանք, որը համապատասխանում է ժամանակակից բարձր որակի չափանիշներին.

– ձգտել հաստատել նավթի վերամշակման անդադար գործընթաց.

- իրականացնել նավթի և գազի արդյունաբերության արտադրանքի ինտեգրված արտադրություն.

- պահել բարձր մակարդակմրցունակություն;

- համապատասխանում է արտադրության տեխնոլոգիական և բնապահպանական անվտանգության բոլոր չափանիշներին:

ՔԵԶ ՀԵՏԱՔՐՔՐԻՐ.

Նավթի բարելները տոննաների վերածելը և հետադարձ Նավթի վերամշակման խորությունը Ծանր նավթի վերամշակման առանձնահատկությունները Կրասնոդարի նավթավերամշակման գործարանում 2017 թվականին նավթի վերամշակման խորությունն աճել է 4,2%-ով՝ հասնելով 74,1%-ի։ Ռուսական նավթավերամշակման գործարաններում 2018 թվականին հում նավթի վերամշակման ծավալը կպահպանվի 280 մլն տոննայի մակարդակում։