2020-06-08
382
Первичная переработка нефти заключается в её перегонке. Перегонку производят на нефтеперерабатывающих заводах после отделения попутных газов. Перегонка нефти осуществляется в установке, которая состоит из: трубчатой печи, ректификационной колонны и холодильника. В печь непрерывно подаётся нефть, где она нагревается до 320-350 С и в виде смеси жидкостей и паров подается в ректификационную колонну (цилиндрический аппарат высотой 40 метров). Внутри колонны есть горизонтальные перегородки с отверстиями – тарелки. Менее летучие углеводороды конденсируются на первых тарелках, образуя газойлевую фракцию, наиболее летучие углеводороды образуют бензиновую фракцию.
Недостатком перегонки нефти является малый выход бензина (не более20%).
При перегонке нефти получают светлые нефтепродукты: бензин(темпер. Кип. От 40 до 150..200), лигроин (т.к. 120…240),керосин (150…300),газойль – соляровое масло(выше 300), а в остатке - вязкую чёрную жидкость мазут. Мазут подвергают дальнейшей переработке - перегоняют под уменьшеным давлением, чтобы предупредить разложение и выделяют смазочные масла: веретенное, машинное, цилиндровое и др. из мазута некоторых сортов нефти выделяют вазелин и парафин. Остаток мазута после отгонки называют нефтяным пеком или гудроном.
Вторичная переработка нефти заключается в изменении структуры углеводородов, входящих в состав нефти.
Крекинг – это высокотемпературная переработка нефтяных фракций, с целью получения низкомолекулярных продуктов.
· Каталитический крекинг – переработка нефтепродуктов проводится при более низких температурах, чем термический, но с использованием катализаторов. Каталитический крекинг используют для получения высокооктановых бензинов(специальные катализаторы увеличивают циклизацию и изомеризацию, таким образом увеличивается октановое число).
· Термический крекинг – переработка нефтепродуктов только пд воздействием высоких температур.
Пиролиз – разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре.
1. Пиролиз низкотемпературный используют для переработки высококипящих фракций.Из гудрона, мазута, газойля при температуре = 450-480 и давлении = 1-1.5 МПа получают перегоняемые масла + кокс. Перегоняемые масла используют как сырьё для каталитического крекинга.
2. Пиролиз при умеренной температуре заключается в дегидрировании (-Н2) газов: этана, пропана, бутана при температуре 750-850 с целью получения алкенов, диенов аренов. Полученную смесь разделяют перегонкой при низкой температуре.
3. Высокотемпературный пиролиз – это переработка нефтепродуктов при температуре 2000 для получения ацетиленовых углеводородов.
· Риформинг – это каталитическая переработка бензиновых фракций после прямой перегонки нефти с помощью водорода, под давлением, с использованием катализаторов.
Например:
Из бензиновой фракции нефти с о.ч. = 35-40 после каталитического риформинга получают бензин с о.ч. = 85-90.
Таким образом, в результате крекинга нефти получают дополнительное количество бензинов.
Для количественной характеристики детонационной стойкости бензинов выработана октановая шкала. Каждый углеводород и каждый сорт бензина характеризуется определенным октановым числом. Октановое число служит мерой детонационной стойкости топлива. Октановое число изооктана (2, 2, 4-триметилпентана), обладающего высокой детонационной стойкостью, принято за 100.
Октановое число нормального гептана, чрезвычайно легко детонирующего, принято за 0.
Смеси гептана и изооктана имеют октановые числа, равные содержанию (в процентах) изооктана в них. Пользуясь такой шкалой, определяют октановые числа бензинов. Если говорят, что бензин имеет октановое число 76, то это значит, что он допускает такое же сжатие в цилиндре двигателя без детонации, как смесь из 76% изооктана и 24% гептана”.
Наименьшим о.ч. обладают линейные алканы. О.ч. увеличивается при переходе от алканов к алкенам, циклоалканам и изоалканам. Наибольшем о.ч. характеризуются арены.
Гептан 0
Гексан 26
Гексен-1 63
Циклогексан 77
Изопентан (2-метилбутан) 90
Бензол 98
Изооктан (2,2,4-триметилпентан) 100
Нефтепродукты.
Применение продуктов перегонки нефти:
· Бензин – в больших количествах используют как авиационное и автомобильное топливо. Он состоит из углеводородов, содержащих в молекулах в среднем от 5 до 9 атомов углерода.
· Лигроин – служит топливом для дизельных двигателей и растворителем в лакокрасочной промышленности. Большие количества его перерабатывают в бензин.
· Керосин – применяют как горючее для реактивных и тракторных двигателей, а также для бытовых нужд. Он состоит из углеводородов, содержащих от 9 до 16 атомов углерода.
· Соляровое масло – используют как моторное топливо, а смазочные масла – для смазки механизмов.
· Вазелин используют в медицине, он состоит из смеси жидких и твердых углеводородов.
· Парафин применяют для получения высших карбоновых кислот, для пропитки древесины в производстве спичек и карандашей, для изготовления свече, гуталина и т. д. Он состоит из смеси твердых углеводородов.
