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石油精製：技術と設備。燃料生産の主な技術プロセスの簡単な説明一次石油精製

ガソリン留分の二次蒸留

AVT+二次蒸留

二段減圧蒸留

真空二次蒸留装置

石油一次蒸留プラントの定義と分類

一次石油精製装置はすべての石油精製所の基礎を形成しており、結果として得られる燃料成分の品質と収量、および二次およびその他の石油精製プロセスの原料は、これらの装置の稼働に依存します。

工業的実践では、石油は沸点限界が異なる留分に分割されます。この分離は、加熱、蒸留と精留、凝縮と冷却のプロセスを使用して、石油一次蒸留プラントで行われます。直接蒸留は大気圧または数気圧で行われます。高血圧、および残留物 - 真空下。大気管状設備と真空管状設備 (AT および VT) は、互いに別々に構築されるか、1 つの設備 (AVT) の一部として組み合わされます。

大気管状設備（AT）は、技術計画次のグループに分けます。

オイルを 1 回蒸発させる設備。
オイルを二重に蒸発させる設備。
蒸発器内で軽質留分の予備蒸発とその後の精留を行う設備。

3 番目のグループの設備は、どちらの場合もオイルが 2 回蒸発するため、事実上 2 番目の設備の変形です。

真空管ユニット (VT) は 2 つのグループに分けられます。

燃料油を 1 回蒸発させる設備。
燃料油の二重蒸発（2 段階）による設備。

処理される油の種類が多岐にわたり、得られる製品とその品質も多岐にわたるため、1 つの標準スキームを使用することが常に推奨されるわけではありません。予備トッピング塔と主常圧蒸留塔を備えた装置は広く使用されており、ガソリン留分や油中の溶存ガスの含有量が大きく変化する場合に使用されます。

石油一次蒸留スキーム

AT および AVT プラントユニットの生産能力は幅広く、年間 600 万トンから 800 万トンの加工油まで対応できます。大きなユニット容量を備えた設備の利点は次のとおりです。2 つまたは複数の小規模な設備ではなく、より大きな設備に移行する場合帯域幅精製油1トン当たりの運転コストやイニシャルコストが削減され、労働生産性が向上します。多くの既存の AT および AVT 設備の再構築を通じて容量を増加する経験が得られ、その結果、技術的および経済的指標が大幅に改善されました。したがって、再構築によって AT-6 設備のスループットが 33% (重量) 増加すると、労働生産性が 1.3 倍増加し、特定の設備投資と運用コストがそれぞれ 25 % と 6.5% 削減されます。

AVT または AT を他のプロセスユニットと組み合わせると、技術的および経済的指標が改善され、石油製品のコストが削減されます。具体的な資本コストと運営コストの削減は、特に建設面積とパイプラインの長さ、中間タンクの数とエネルギーコストを削減し、機器の購入と修理にかかる全体的なコストを削減することによって達成されます。その一例は、次の 5 つのセクションで構成される国内複合設備 LK-6u です。石油の電気脱塩とその常圧蒸留 (2 段 AT)。原料（ガソリン留分）の予備水素化処理を伴う接触改質。灯油およびディーゼル留分の水素化処理。ガス分別。

一次石油精製プロセスは、ほとんどの場合、脱水および脱塩プロセスと組み合わされます。二次蒸留ガソリン留分の安定化：ELOU-AT、ELOU-AVT、ELOU-AVT - 二次蒸留、AVT - 二次蒸留。

一次蒸留工程

開放過熱蒸気は、留出物がストリッピングカラムを通過するときに留出物から軽質成分を除去するために使用されます。一部の設備では、この目的のために、ストリッピング塔から除去される留出物よりも加熱された油生成物によって加熱されるボイラーが使用されます。

水蒸気消費量は、常圧塔では油の場合 1.5 ～ 2.0% (重量)、真空塔では燃料油の場合 1.0 ～ 1.5% (重量)、ストリッピング塔では 2.0 ～ 2、5% (重量) です。 ) 蒸留物あたり。

AT および AVT 設備の精留セクションでは、セクションの上部 (側留出出口プレートの直下) に位置する中間循環灌漑が広く使用されています。循環している痰は 2 枚下のプレートで除去されます (それ以上は除去されません)。真空塔では通常、塔頂還流が循環しており、塔頂からの油生成物の損失を減らすには、3 ～ 4 つのトレイが必要です。

真空を作り出すには、気圧コンデンサーと 2 段階または 3 段階のエジェクターが使用されます (2 段階のものは 6.7 kPa の真空深さで使用され、3 段階のものは 6.7 ～ 13.3 kPa の範囲で使用されます)。前段の作動蒸気を凝縮し、排出ガスを冷却するために、各段の間に凝縮器が設置されています。でここ数年表面コンデンサは、気圧コンデンサの代わりに広く使用されています。これらを使用すると、塔内をより高い真空にするだけでなく、特に硫黄油や高硫黄油を処理する場合に、工場を大量の汚染廃水から守ることもできます。

空気冷却器 (ACO) は、冷蔵庫およびコンデンサー冷凍機として広く使用されています。 AVOの利用により、水使用量の削減、上下水道・処理施設の建設にかかるイニシャルコスト、ランニングコストの削減につながります。

一次石油精製施設ではそれが達成されています高度なオートメーション。したがって、工場の設備では、自動品質分析装置 (「オンライン」) が使用され、次のことを測定します。油中の水と塩の含有量、引火点航空灯油、ディーゼル燃料、石油留出物、軽質石油製品の 90% (重量) サンプルの沸点、油留分の粘度、製品含有量廃水。品質分析装置の中には自動制御回路に組み込まれているものもあります。たとえば、ストリッピング塔の底部への蒸気の供給は、自動引火点分析装置を使用して測定されるディーゼル燃料の引火点に合わせて自動的に調整されます。クロマトグラフは、ガス流の組成を自動的に連続的に測定および記録するために使用されます。

石油精製 – 原油の物理的および化学的処理の多段階プロセス。その結果、石油製品の複合体が生産されます。石油精製は蒸留、つまり石油を物理的に留分に分離することによって行われます。

石油精製には一次精製プロセスと二次精製プロセスがあります。一次プロセスには、石油の直接（大気圧）蒸留が含まれ、その間、石油炭化水素は蒸留されません。化学変化。二次プロセス (分解、改質) の結果、化学反応中に炭化水素の構造が変化します。

一次加工油。 直接蒸留、つまり油を留分に分離することは、次のことに基づいています。異なる温度異なる分子量の炭化水素の沸騰。通常の温度で行われます。大気圧最高 350 °C の温度まで対応します。

石油蒸留は、管状炉、蒸留塔、熱交換器およびその他の装置で構成される大気圧または大気圧真空ユニットで行われます。

リサイクル油。 ストレートラン製品は要件を満たしていません現代のテクノロジーしたがって、さらなる処理の対象となります。直留ガソリンには硫黄化合物が含まれており、燃料の環境性能を悪化させ、エンジンの腐食を引き起こし、触媒を汚染するため、水素化処理が行われます。

水素化処理は、石油の有機硫黄化合物を確実に水素化して硫化水素にし、硫化水素を捕捉して分離する熱触媒プロセスです。 ひび割れ – 重質炭化水素を分解して、追加の量のガソリンおよびディーゼル燃料を生成します。次の種類の亀裂が区別されます。

- 熱の– 500 ～ 750 °C、4 ～ 6 MPa の圧力で生成されるガソリン収率は 60 ～ 70% に達します。

- 触媒的な– 触媒を使用して生成されます。

改革中触媒 – 石油のガソリンおよびナフサ留分から高オクタン価ガソリン成分を得るプロセス。

アルキル化– 炭化水素分子へのアルキル化合物の導入。高オクタン価ガソリン成分の製造に使用されます。

油の品質の分類と指標。

オイルにはいくつかの分類があります。 GOST Rに従って、油は物理的および化学的特性、調製の程度、硫化水素および軽メルカプタンの含有量に従ってクラス、タイプ、グループ、タイプに分類されます。オイルの分類の兆候は、同時にオイルの品質が受け入れられるかどうかの指標でもあります。

で 硫黄の質量分率に応じて石油はクラス 1 ～ 4 に分類されます。

クラス 1 – 低硫黄。

クラス 2 – 硫黄;

クラス 3 – 高硫黄。

クラス 4 – 特に高硫黄。

による 密度、および輸出用に供給される場合 - さらにフラクションの収量とパラフィンの質量分率に応じて油は次の5種類に分類されます。

タイプ 0 – 特に軽い。

タイプ 1 – 軽い。

タイプ 2 – 平均的。

タイプ 3 – 重い。

タイプ 4 – アスファルト。

準備の程度によって油は、水分含有量、塩化物塩の濃度、飽和蒸気圧、機械的不純物の質量分率などの指標に従ってグループ 1 ～ 3 に分類されます。

硫化水素と軽質メルカプタンの質量分率によるオイルは2種類に分けられます。

シンボルオイルは、オイルのクラス、タイプ、グループ、タイプの指定に対応する 4 つの数字で構成されます。輸出用に石油を供給する場合は、型式指定に添字「e」が付加されます。

技術分類ロシアでは 1967 年から石油が施行されており、特定の石油製品の原料としての使用が決定されています。技術的な分類によれば、石油は次のように分類されます。

クラス (1 ～ 3) – 硫黄含有量による。

タイプ (T1 – T3) – 350 °C まで蒸留された軽質留分の収量に基づく。

グループ (M1 – M4) – 基油の潜在的な含有量に応じて;

サブグループ (I1 – I2) – 基油の粘度指数による。

油中のパラフィン含有量に基づくタイプ (P1 – P2)。

化学分類は、さまざまな分野の油を炭化水素組成に応じて 6 つのグループに分類します。

パラフィン

ナフテン系

芳香のある

パラフィンナフテン系

パラフィン-ナフテン-芳香族

ナフテノ芳香族

石油製品。自動車用ガソリンの種類と特徴

石油精製業界には、目的に応じて 500 種類を超える気体、液体、固体の石油製品が含まれています。石油製品は、その使用目的に応じて、燃料、石油、パラフィンおよびセレシン、芳香族炭化水素、石油アスファルト、石油コークスおよびその他の石油製品のグループに分類されます。

燃料 - 燃焼時に熱エネルギーを生成する可燃性物質。燃料の実際の価値は、完全燃焼中に放出される熱量によって決まります。

自動車用ガソリン。

モーターガソリンは、強制点火を備えたピストン航空および自動車内燃エンジンを対象としています。

最新の自動車および航空用ガソリンは、次の要件を満たしている必要があります。

揮発性が高く、どの温度でも均一な混合気を得ることができます。

すべてのエンジン動作モードで安定したノックフリーの燃焼プロセスを保証するグループ炭化水素組成を備えています。長期保管中にその組成と特性が変化しないこと。

燃料系部品や環境に悪影響を与えません。

自動車ガソリンガソリン内燃エンジンに使用されます。ガソリンの品質の主な指標は、分別組成とオクタン価です。 派閥構成 初沸点と蒸発温度によって特徴付けられます。 オクタン価 ガソリンの品質を示す主な指標であり、耐爆発性を特徴付けます。爆発 - エンジンシリンダー内の燃料混合物の燃焼。ガソリンのブランドに文字インデックス「I」が含まれている場合は、このガソリンのオクタン価が研究方法によって決定されていることを意味します。文字「A」のみがモーターの場合。

航空ガソリン。航空ガソリンは、ピストン航空機エンジンでの使用を目的としています。

ジェット燃料空気呼吸エンジンを備えた最新の航空機で使用するために設計されています。

ディーゼル燃料陸上および海洋機器の高速ディーゼルおよびガスタービンエンジン用に設計

現在では原油からも入手可能ですが、異なる種類燃料、石油、パラフィン、ビチューメン、灯油、溶剤、すす、潤滑剤、および原料を加工して得られるその他の石油製品。

抽出された炭化水素原料（油, 関連石油ガスそして 天然ガス) この混合物から重要で価値のある成分が分離され、その後使用可能な石油製品が得られるまで、この分野は長い段階を経ます。

石油精製石油製品を製油所に輸送することから始まる、非常に複雑な技術プロセスです。ここで、オイルはすぐに使用できる製品になるまでにいくつかの段階を経ます。

一次加工用の油の準備
石油一次精製（直接蒸留）
石油リサイクル
石油製品の精製

一次加工用の油の準備

抽出されたものの加工されていない油には、塩、水、砂、粘土、土壌粒子、随伴ガスなどのさまざまな不純物が含まれています。油田の寿命により、油層の水分含有量が増加し、それに応じて生産された石油中の水やその他の不純物の含有量が増加します。機械的不純物や水の存在は、さらなる処理のために石油製品パイプラインを通る石油の輸送を妨げ、熱交換器などに堆積物の形成を引き起こし、石油精製プロセスを複雑にします。

抽出されたすべてのオイルは、最初に機械精製、次に精密精製という包括的な精製プロセスを経ます。

この段階で、抽出された原料が石油とガスに分離され、石油とガスに分離されます。

密閉容器内で冷却または加熱すると、大量の水分と固形物が除去されます。さらなる油処理のための設備の高性能を得るために、後者は特別な電気脱塩プラントで追加の脱水と脱塩を受けます。

多くの場合、水と油は、一方の液体の小さな液滴がもう一方の液体の中に懸濁した、難溶性のエマルションを形成します。

エマルジョンには次の 2 種類があります。

親水性エマルション、すなわち水中の油
疎水性エマルション、すなわち油中の水

エマルジョンを破壊するにはいくつかの方法があります。

機械的
化学薬品
電気の

機械的方法順番に次のように分けられます。

支持する
遠心分離

エマルション成分の密度の違いにより、8～15気圧の圧力下で液体を120～160℃に2～3時間加熱すると沈降して水と油を容易に分離することができます。この場合、水の蒸発は許されません。

エマルジョンは、3500 ～ 50000 rpm に達した遠心分離機の遠心力の作用下でも分離できます。

化学的手法ではエマルジョンは解乳化剤の使用によって破壊されます。界面活性剤。抗乳化剤は、活性乳化剤と比較してより大きな活性を有し、反対のタイプのエマルジョンを形成し、吸着膜を溶解します。この方法は電気式と併用されます。

電気脱水機の設置では電気的影響油エマルジョンでは水の粒子が結合し、油との分離が速くなります。

一次石油精製

抽出された油は、分子量と沸点が異なるナフテン系、パラフィン系、芳香族炭水化物と、硫黄、酸素、窒素含有有機化合物の混合物です。一次石油精製は、準備された石油とガスを留分と炭化水素のグループに分離することから構成されます。蒸留中に、広範囲の石油製品および中間体が得られます。

このプロセスの本質は、抽出された油の成分の沸点の違いの原理に基づいています。その結果、原料は燃料油（軽油製品）とタール（油）に分解されます。

石油の一次蒸留は次の方法で実行できます。

単一蒸発
複数回の蒸発
徐々に蒸発

1 回の蒸発中に、オイルはヒーター内で所定の温度まで加熱されます。加熱すると蒸気が発生します。設定温度に達すると、蒸気と液体の混合物が蒸発器 (蒸気と液相が分離されるシリンダー) に入ります。

プロセス複数回の蒸発加熱温度が徐々に上昇する一連の単一蒸発を表します。

蒸留徐々に蒸発蒸発ごとのオイルの状態の小さな変化を表します。

石油蒸留または蒸留が行われる主な装置は、管状炉、蒸留塔、熱交換器です。

管状炉は蒸留の種類により大気炉AT、真空炉VT、大気圧真空管状炉AVTに分けられます。 AT 設備は浅い処理を実行し、ガソリン、灯油、ディーゼル留分および燃料油を取得します。 VT 設備では、原料の高度な処理が実行され、軽油および石油留分、タールが得られ、その後潤滑油、コークス、ビチューメンなどの製造に使用されます。 AVT 炉では、石油蒸留の 2 つの方法が使用されます。組み合わせた。

蒸発の原理による石油精製のプロセスは次のように行われます。蒸留塔。そこで原料油はポンプにより熱交換器に供給され加熱された後、管状炉（火炉）に入り一定の温度まで加熱されます。次に、油は気液混合物の形で蒸留塔の蒸発部に入ります。ここで気相と液相の分離が起こります。蒸気は塔を上昇し、液体は下に流れます。

上記の石油精製方法は、石油留分からベンゼン、トルエン、キシレンなどを製造するための石油化学産業の原料となる個々の高純度の炭化水素を分離するために使用することはできません。高純度の炭化水素を得るには、追加の物質が必要です。分離された炭化水素の揮発性の差を増大させるために石油蒸留装置に導入されます。

一次石油精製後に得られるコンポーネントは、通常、最終製品として使用されません。一次蒸留段階でオイルの性質と特性が決定され、それに応じて選択が決まります。さらなるプロセス最終製品を得るために加工します。

石油の一次処理の結果、次の主要な石油製品が得られます。

炭化水素ガス（プロパン、ブタン）
ガソリン留分（沸点200度まで）
灯油（沸点220～275度）
軽油またはディーゼル燃料（沸点200～400度）
潤滑油（沸点300度以上）残留物（燃料油）

油のリサイクル

油の物理的および化学的特性と最終製品の必要性に応じて、原材料のさらなる破壊処理方法が選択されます。石油リサイクルは、直接蒸留によって得られた石油製品に対する熱効果と触媒効果から構成されます。原料、つまり石油に含まれる炭化水素に影響を与えると、その性質が変化します。

石油精製には次のようなオプションがあります。

燃料
燃料とオイル
石油化学

燃料方式この処理は、高品質のモーターガソリン、冬季および夏季のディーゼル燃料、ジェットエンジン燃料、ボイラー燃料の製造に使用されます。この方法では、使用する技術的設備が少なくなります。燃料法は、重質石油留分および残留物からモーター燃料を製造するプロセスです。このタイプの処理には、接触分解、接触改質、水素化分解、水素化処理、およびその他の熱プロセスが含まれます。

燃料およびオイルの処理中燃料とともに、潤滑油とアスファルトも生産されます。このタイプには、抽出プロセスと脱れきプロセスが含まれます。

その結果、最も多様な石油製品が得られます。石油化学精製。この点に関して、使われているのは、大きな数技術的な設備。原料の石油化学処理の結果として、燃料や油だけでなく、窒素肥料、合成ゴム、プラスチック、合成繊維、洗剤、脂肪酸、フェノール、アセトン、アルコール、エーテル、その他の化学物質も生成されます。

接触分解

接触分解では、触媒を使用して、化学反応の性質を変えることなく化学プロセスを高速化します。クラッキングプロセスの本質、つまり分解反応は、蒸気状態に加熱されたオイルを触媒に通すことで構成されます。

改革中

改質プロセスは主に高オクタン価ガソリンを製造するために使用されます。この処理は、95～205℃の範囲で沸騰するパラフィン留分のみが可能です。

リフォームの種類:

熱改質
接触改質

熱改質中一次石油精製の留分は高温にのみさらされます。

接触改質中初期留分への影響は、温度と触媒の両方によって発生します。

水素化分解と水素化処理

この処理方法は、触媒の影響下で高沸点油留分に水素を作用させることにより、ガソリン留分、ジェット燃料およびディーゼル燃料、潤滑油および液化ガスを得ることからなる。水素化分解の結果、元の油留分も水素化処理を受けます。

水素化処理には、原料から硫黄やその他の不純物を除去することが含まれます。通常、水素化処理ユニットは接触改質ユニットと組み合わされます。これは、後者が大量の水素を生成するためです。精製の結果、石油製品の品質が向上し、機器の腐食が減少します。

抽出と脱れき

抽出工程溶媒を使用して固体または液体の物質の混合物を分離することから成ります。抽出された成分は使用する溶媒によく溶解します。次に、油の流動点を下げるために脱蝋が行われます。最終製品は水素化処理によって得られます。この処理方法は、ディーゼル燃料の製造と芳香族炭化水素の抽出に使用されます。

脱れきの結果、残油蒸留生成物から樹脂状アスファルテン物質が得られる。その後、脱れきした油はビチューメンの製造に使用され、接触分解および水素化分解の原料として使用されます。

料理

石油蒸留、脱れき残留物、熱分解および接触分解、ガソリンの熱分解の重質留分から石油コークスおよび軽油留分を得るには、コークス化プロセスが使用されます。このタイプ石油製品の精製は、分解、脱水素化（原料からの水素の放出）、環化（環状構造の形成）、芳香族化（油中の芳香族炭化水素の増加）、重縮合（次のような副産物の放出）という一連の反応で構成されます。水、アルコール）を加えて圧縮し、完全な「コークパイ」を形成します。コークス化プロセス中に放出された揮発性生成物は、目的の留分を取得して安定化させるために精留プロセスにかけられます。

異性化

異性化プロセスは、原料から異性体を変換することで構成されます。このような変換により、高オクタン価のガソリンが生産されます。

アルキル化

化合物にアルキン基を導入することにより、炭化水素ガスからハイオクタン価ガソリンが得られます。

石油精製のプロセスと最終製品を得るために、石油、ガス、石油化学技術の複合体全体が使用されることに注意してください。抽出された原材料から得られる最終製品の複雑さと多様性も、石油精製プロセスの多様性を決定します。

ウラジミール・ホムトコ

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あ、あ

石油精製を深化させる最新テクノロジー

戦略的に言えば、ロシアの石油精製近代化の主な目標は次のとおりです。

ユーロ5基準を満たす燃料の生産を最大化する。
燃料油の排出量を最小限に抑えます。

そして、高度な石油精製がどのように発展すべきかも明らかです。年間生産能力をほぼ2倍の7,200万トンから1億3,600万トンに拡大するには、新しい変換プロセスを構築して運用する必要があります。

例えば、石油精製業界の世界的リーダーである米国の企業では、深層精製プロセスの割合は55パーセントを超えていますが、我が国ではそれはわずか17パーセントです。

この状況を変えることは可能ですが、どのようなテクノロジーの助けを借りればよいのでしょうか? 従来の一連のプロセスを使用するのは、長くて非常にコストがかかります。の上現代の舞台ロシアのすべての製油所に適用できる最も効率的な技術が緊急に必要とされている。このような解決策の探索は、次のような重油残留物の特有の特性を考慮して実行する必要があります。コンテンツの増加アスファルテンおよび樹脂状物質および上級料理。

残留物のこうした特性により、専門家は間接的に、重質残留物の古典的な技術（コークス化、脱れき、熱分解など）では軽質留分を選択する能力が限られているという結論に達することになる。不十分であること。

利用可能な最新テクノロジー

主な深化技術はタールのディレードコーキングプロセスに基づいており、これにより留出物の最大収率（処理された原料の総量の 60 ～ 80 パーセント）が保証されます。この場合、得られる留分は中間留分および軽油留分に属します。中留分はディーゼル燃料を製造するための水素化処理に送られ、重質軽油留分は触媒処理を受けます。

カナダやベネズエラなどの国では、重質油の商業的処理の基本プロセスとしてディレードコーキングが 20 年以上使用されています。ただし、硫黄含有量が高い原料の場合、環境上の理由からコークス化は適用できません。さらに、大量に生産される高硫黄コークスは燃料として有効に利用できず、これを脱硫しても全く採算が合わない。

ロシアは、特にそのような量の低品質のコークスを必要としていません。さらに、ディレードコーキングは非常にエネルギーを大量に消費するプロセスであり、環境の観点からは有害であり、処理能力が低いと採算が合わなくなります。これらの要因により、他の深化技術を見つける必要があります。

水素化分解とガス化は深層石油精製プロセスの中で最も高価であるため、近い将来ロシアの製油所では使用されなくなるだろう。

したがって、この記事ではそれらについては注意しません。ロシアは、資本集約度が最も低く、非常に効果的な変換技術を必要としています。

このような技術的解決策の探索は長い間続けられており、そのような探索の主な課題は、適格な残留生成物を取得することである。

これらは：

高融点ピッチ。
「液体コークス」;
さまざまなブランドのアスファルト。

さらに、コークス化、ガス化、水素化分解による処理で利益を得るには、残留物の収量を最小限に抑える必要があります。

また、石油残渣の二次高度処理においては、技術自体の有効性を損なうことなく、求められる高品質な製品を得ることが方法選択の基準の一つとなります。ロシアの道路の状態は永遠の問題であるため、我が国では、そのような製品は間違いなく高品質の道路アスファルトです。

したがって、うまく選択して実装できれば、効率的なプロセス高品質のアスファルトの形で中間留分と残留物を取得することにより、石油精製の深化の問題を同時に解決し、道路建設業界に高品質の残留物を提供することが可能になります。

ロシアの加工企業で実装できるこのような技術プロセスの中で、次の技術は注目に値します。

これは、アスファルトとタールの製造に使用されるよく知られた技術プロセスです。燃料油の真空蒸留によって得られるタールの約 80 ～ 90 パーセントは市販のアスファルトの品質要件を満たしておらず、酸化プロセスを使用したさらなる処理が必要であることはすぐに言う価値があります。

一般に、得られるボイラー燃料の粘度を下げるため、またアスファルト原料中の酸化しにくいパラフィンの濃度を下げるために、酸化前にタールに追加のビスブレーキングが行われます。

このプロセスを使用して得られる真空軽油について言えば、次のような特徴があります。

高密度（1立方メートルあたり900キログラム以上）。
粘度が高い。
流動点の高い値（多くの場合摂氏30度から40度以上）。

このような高粘度で一般的に高パラフィン性の軽油は、本質的に中間体であり、さらに触媒処理を施す必要がある。得られるタールの大部分は、ボイラー燃料ブランドM-100。

上記に基づくと、燃料油の真空処理は、石油精製を深化させるために設計されたプロセスに対する現代の要件をもはや満たしておらず、その結果、GOR を根本的に増加させることができる基本プロセスとして考慮されるべきではありません。

プロパン脱れきは通常、高指数の油を生産するために使用されます。

ガソリンによるタールの脱れきは主に原料の製造に使用され、その後ビチューメンの製造に使用されますが、この場合に放出されるアスファルト相は、必要な品質の商業用アスファルトを得るのに必要な特性を常に備えているわけではありません。この点において、得られたアスファルタイトはさらに酸化または油相による希釈を受けなければならない。

この技術プロセスの軽い段階は脱アスファルトです。その性能は真空軽油よりもさらに劣ります。

密度値 - 1立方メートルあたり920キログラム以上;
流動点 - 摂氏40度以上。
より高い粘度値。

これらすべてには追加の触媒処理が必要です。さらに、脱アスファルトオイルは粘度が高いため、ポンプで汲み上げるのが非常に困難です。

しかし、脱れきの最大の問題はエネルギー集約度が高いことであり、そのため設備投資の規模が減圧蒸留と比べて 2 倍以上になります。

結果として得られるアスファルタイトの大部分には、遅延コーキングまたはガス化という変換プロセスを使用した追加の処理が必要です。

上記すべてに関連して、脱れきは、石油精製の深化と高品質の道路アスファルトの取得を同時に行うための技術の基本要件を満たしていないため、ガス圧力比を高める効果的な技術としても適していません。

燃料油のビスブレーキング

この技術プロセスは復活を遂げており、その需要はますます高まっています。

以前はビスブレーキングがタールの粘度を下げるために使用されていましたが、技術開発の現段階ではビスブレーキングが石油精製を深化させる主要なプロセスになりつつあります。世界のほぼすべての大手企業 (チオダ、シェル、KBR、フォスターウィラー、UOP など) 最近いくつかの独自の技術ソリューションを一度に開発しました。

これらの最新の熱プロセスの主な利点は次のとおりです。

シンプルさ。
高い信頼性。
必要な機器の低コスト。
重油残留物から得られる中間留分の収率が 40 ～ 60% 増加します。

さらに、最新のビスブレーキングにより、高品質の道路アスファルトや「液体コークス」などのエネルギー燃料を得ることが可能になります。

たとえば、チオーダやシェルなどの大企業は、重質軽油（真空および常圧の両方）を硬質分解炉に送り、沸点が摂氏 370 度を超える留分の放出を排除しています。得られた製品には、ガソリンとディーゼルの留出物と非常に重質の残留物だけが残りますが、重質タイプの軽油はまったく存在しません。

技術「ビスブレーキング - TERMAKAT」

この最新の技術により、ディーゼルおよびガソリン留分の 88 ～ 93% を加工燃料油から得ることが可能になります。
Visbreaking-TERMAKAT テクノロジーを開発する際には、熱破壊と熱重縮合という 2 つの並行プロセスを同時に制御することが可能でした。この場合、破壊は持続的に起こり、熱重縮合は遅延的に起こる。
これにより、ガソリン/ディーゼル留分が最大収率で得られ、得られる残留物は高品質で望ましい特性を備えた道路アスファルトになります。

アスファルテン物質と原料油の含有量に応じて、ビチューメンの収率は 3 ～ 5 パーセントから 20 ～ 30 パーセントまで変化します。ビチューメンが必要ない場合は、残留物から二次ボイラー燃料を製造することも、水素化分解およびガス化プロセスの原料として使用することもできます。

導入

I. 一次石油精製

1. ガソリンおよびディーゼル留分の二次蒸留

1.1 ガソリン留分の二次蒸留

1.2 ディーゼル留分の二次蒸留

II. 石油精製技術の熱プロセス

2. 理論的根拠遅延コークス化および冷却層内のコークス化プロセスの制御

2.1 遅延コークス化プロセス

2.2 冷却層でのコークス化

Ⅲ．熱触媒および熱水素触媒プロセス技術

石油精製

3. 灯油留分の水素化処理

IV. ガス処理技術

4. 製油所ガスの処理 - 吸収ガス分別装置 (AGFU) およびガス分別装置 (GFC)

4.1 ガス分別プラント (GFU)

4.2 吸収ガス分留装置 (AGFU)

結論

参考文献

導入

今日の石油産業は、独自の法律に従って存続し、発展する大規模な国家経済複合体です。今日の石油とは何ですか？国民経済国？これらは、合成ゴム、アルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、幅広い種類のプラスチックおよびそれらから作られた最終製品、人工繊維の製造における石油化学原料です。モーター燃料（ガソリン、灯油、ディーゼル、ジェット燃料）、オイルおよび潤滑油、ならびにボイラーおよび炉の燃料（重油）の生産源、建材(ビチューメン、タール、アスファルト); 家畜の成長を刺激するための家畜飼料への添加物として使用される、多くのタンパク質製剤の製造用の原料。

現在の石油産業は、ロシア連邦世界第3位にランクされています。ロシアの石油コンビナートには、14万8,000の油井、4万8,300kmの主要な石油パイプライン、年間総石油生産能力3億トンを超える28の製油所、およびその他の多数の生産施設が含まれている。

石油産業とそのサービス産業の企業は約 90 万人の労働者を雇用しており、そのうち科学および科学サービスの分野では約 2 万人が雇用されています。

工業用有機化学は長く複雑な開発過程を経て、その過程でその原料ベースは劇的に変化しました。植物や動物の原料の処理から始まり、石炭やコークスの化学（原料炭からの廃棄物のリサイクル）に変化し、最終的には現代の石油化学に変わりました。石油化学は、もはや石油精製廃棄物だけでは満足できませんでした。主要産業である重質、つまり大規模な有機合成を成功裏に独立して機能させるために、熱分解プロセスが開発され、現代のオレフィン石油化学コンビナートの基礎となっています。これらは主に低級オレフィンとジオレフィンを受け取り、処理します。熱分解の原料ベースは以下のとおりです。随伴ガスナフサ、軽油、さらには原油まで。当初はエチレンの製造のみを目的としていたこのプロセスは、現在ではプロピレン、ブタジエン、ベンゼンなどの製品の大規模供給源としても使用されています。

石油は我が国の国富であり、国力の源であり、経済の基盤です。

石油ガス処理技術

私。一次石油精製

1. ガソリンおよびディーゼル留分の二次蒸留

二次蒸留 -一次蒸留中に得られた留分をより狭い留分に分割し、それぞれを独自の目的に使用します。

製油所では、広範囲のガソリン留分、ディーゼル留分（吸着パラフィン抽出装置から原料を受け入れた場合）、石油留分などが二次蒸留されます。このプロセスは、AT および AVT インストールの一部である別個のインストールまたはユニットで実行されます。

石油蒸留 - 沸点に基づいて石油を留分に分割するプロセス (そのため「分別」という用語) - は、石油の精製と自動車燃料、潤滑油、その他のさまざまな価値ある物質の生産の基礎となります。化学製品。石油の一次蒸留は、石油の研究の最初の段階です。化学組成.

石油の一次蒸留中に分離される主な留分:

1. ガソリン留分– 紀元前からの沸点でカットされたオイル (沸点、オイルごとに異なります) 最大 150 ～ 205 ℃ (自動車、航空、またはその他の特殊ガソリンを製造する技術的目的に応じて異なります)。

この留分は、アルカン、ナフテン、芳香族炭化水素の混合物です。これらの炭化水素はすべて 5 ～ 10 個の C 原子を含みます。

2. 灯油留分– 沸点が 150 ～ 180 ℃ ～ 270 ～ 280 ℃ のオイルカット。この留分には C10 ～ C15 の炭化水素が含まれています。

自動車燃料（トラクター灯油、ディーゼル燃料の一部）、家庭用燃料（照明用灯油）などに使用されます。

3. 軽油留分– 沸点は 270 ～ 280 ℃ ～ 320 ～ 350 ℃。この留分には C14 ～ C20 の炭化水素が含まれています。ディーゼル燃料として使用されます。

4. 燃料油– 沸点が 320 ～ 350 ℃ を超える上記の留分の蒸留後の残留物。

重油はボイラー燃料として使用することも、油留分を選択して減圧（真空）下で蒸留するか、または真空軽油の幅広い留分（接触分解の原料として機能する）のいずれかでさらなる処理を行うこともできます。ガソリンの高オクタン価成分を得る）、またはクラッキング。

5. タール- 燃料油からの油留分を蒸留した後のほぼ固体の残留物。そこから、いわゆる残油とアスファルトが得られ、そこから酸化によってアスファルトが得られ、道路の建設などに使用されます。タールやその他の二次起源の残留物から、冶金産業で使用されるコークスをコークス化によって得ることができます。

1 .1 ガソリン留分の二次蒸留

ガソリン留出物の二次蒸留は、独立したプロセスであるか、製油所内の複合設備の一部です。現代の工場では、ガソリン留出物の二次蒸留のための設備は、そこから狭い留分を得るように設計されています。これらの留分は、その後、ベンゼン、トルエン、キシレン、またはよりオクタン価の高いガソリンなど、個々の芳香族炭化水素を生成するプロセスである接触改質の原料として使用されます。芳香族炭化水素の製造では、最初のガソリン留出物は沸点が 62 ～ 85 °C (ベンゼン)、85 ～ 115 (120) °C (トルエン)、および 115 (120) ～ 140 °C (キシレン) の留分に分割されます。）。

ガソリン留分は、さまざまな種類のモーター燃料の製造に使用されます。これは、直鎖および分岐アルカンを含むさまざまな炭化水素の混合物です。直鎖アルカンの燃焼特性は、内燃エンジンには理想的には適していません。したがって、ガソリン留分は、非分岐分子を分岐分子に変換するために熱改質を受けることがよくあります。使用前に、この留分は通常、接触分解または改質によって他の留分から得られる分岐アルカン、シクロアルカンおよび芳香族化合物と混合されます。

自動車燃料としてのガソリンの品質は、オクタン価によって決まります。これは、試験対象のガソリンと同じ燃焼ノック特性を持つ 2,2,4-トリメチルペンタンとヘプタン (直鎖アルカン) の混合物中の 2,2,4-トリメチルペンタン (イソオクタン) の体積百分率を示します。

質の悪いモーター燃料のオクタン価は 0 ですが、良好な燃料のオクタン価は 100 です。原油から得られるガソリン留分のオクタン価は、通常 60 を超えません。ガソリンの燃焼特性は、アンチノック添加剤を添加することで改善されます。これは四エチル鉛 (IV)、Pb(C 2 H 5) 4. テトラエチル鉛は、クロロエタンをナトリウムと鉛の合金と加熱することによって得られる無色の液体です。

この添加剤を含むガソリンが燃焼すると、鉛および酸化鉛(II)の粒子が形成されます。それらはガソリン燃料の燃焼の特定の段階を遅くし、それによって爆発を防ぎます。テトラエチル鉛とともに、1,2-ジブロモエタンもガソリンに添加されます。鉛および鉛(II)と反応して臭化鉛(II)を形成します。臭化鉛(II)は揮発性化合物であるため、車のエンジンの排気ガスから除去されます。ガソリン留分ワイド派閥構成たとえば、初沸点から 180 °C までの液体は、熱交換器を介してポンプで送られ、最初の炉コイルに供給され、次に蒸留塔に供給されます。このカラムの主生成物は n 画分です。温度 - 85 °C、空冷装置と冷蔵庫を通過し、レシーバーに入ります。凝縮液の一部は灌水として塔の上部にポンプで送られ、残りは別の塔に供給されます。熱は循環還流により塔下部に供給され（留分 85 ～ 180 ℃）、第 2 炉コイルを通って塔底部に供給され、塔底部からの残りはポンプにより塔底部に送られます。別のコラム。

塔の頂部から出る頭部留分の蒸気（n.c. - 62 °C）は、空冷装置内で凝縮されます。水冷器で冷却された凝縮水は受器に集められます。ここから、凝縮液はポンプによってリザーバーに送られ、フラクションの一部はカラムへの灌水として機能します。残留生成物 (62 ～ 85 °C の画分) は、下からカラムを出ると、ポンプによって熱交換器と冷却器を通ってリザーバーに送られます。カラムの塔頂生成物として 85 ～ 120 °C の留分が得られ、これは装置を通過した後、受器に入ります。凝縮液の一部は灌水として塔の上部に戻され、残りの量はポンプによって設備からリザーバーに除去されます。

石油精製：技術と設備。 燃料生産の主な技術プロセスの簡単な説明 一次石油精製