Ev / Yanık türleri/ Petrol rafinasyonunun ana aşamaları. Petrol damıtımı, birincil ve ikincil yağ rafinasyonu Petrol rafinasyonu nerede başlar?

Petrol rafinasyonunun ana aşamaları. Petrol damıtımı, birincil ve ikincil yağ rafinasyonu Petrol rafinasyonu nerede başlar?

Rusya Federasyonu, petrol üretimi ve üretiminde dünya liderlerinden biridir. Eyalette ana görevleri petrol rafinerisi ve petrokimya olan 50'den fazla işletme var. Bunların arasında Kirishi NOS, Omsk Petrol Rafinerisi, Lukoil-NORSI, RNA, YaroslavNOS vb.

Açık şu an bunların çoğu Rosneft, Lukoil, Gazprom ve Surgutneftegaz gibi tanınmış petrol ve gaz şirketleriyle bağlantılı. Bu üretimin faaliyet süresi yaklaşık 3 yıldır.

Ana rafine ürünler– bu benzin, gazyağı ve dizel yakıttır. Artık çıkarılan tüm siyah altının %90'ından fazlası yakıt üretmek için kullanılıyor: havacılık, jet, dizel, fırın, kazan yakıtının yanı sıra yağlama yağları ve gelecekteki kimyasal işlemler için hammaddeler.

Petrol arıtma teknolojisi

Petrol arıtma teknolojisi birkaç aşamadan oluşur:

ürünleri kaynama noktaları farklı olan fraksiyonlara bölmek;

ilişkilendirme verilerinin işlenmesi kimyasal bileşikler ve ticari petrol ürünlerinin üretimi;

Bileşenlerin çeşitli karışımlar kullanılarak karıştırılması.

Yanıcı minerallerin işlenmesiyle ilgilenen bilim dalı petrokimyadır. Siyah altından ürün elde etme ve nihai kimyasal üretim süreçlerini inceliyor. Bunlara alkol, aldehit, amonyak, hidrojen, asit, keton ve benzerleri dahildir. Günümüzde çıkarılan petrolün yalnızca %10'u petrokimya için hammadde olarak kullanılmaktadır.

Temel yağ rafine işlemleri

Petrol rafinasyon işlemleri birincil ve ikincil olarak ikiye ayrılır. Birincisi, siyah altının kimyasal bir değişimini ima etmez, ancak fiziksel olarak fraksiyonlara ayrılmasını sağlar. İkincisinin görevi üretilen yakıt hacmini arttırmaktır. Petrolün bir parçası olan hidrokarbon moleküllerinin daha basit bileşiklere kimyasal dönüşümünü teşvik ederler.

Birincil süreçler üç aşamada gerçekleşir. Bunlardan ilki siyah altının hazırlanmasıdır. Mekanik safsızlıklardan ek saflaştırmaya tabi tutulur ve modern elektrikli tuz giderme ekipmanı kullanılarak hafif gazlar ve su giderilir.

Bunu atmosferik damıtma takip eder. Yağ, bir damıtma kolonuna taşınır ve burada fraksiyonlara bölünür: benzin, gazyağı, dizel ve son olarak da akaryakıt. İşlemenin bu aşamasındaki ürünlerin kalitesi ticari özelliklere uymadığından fraksiyonlar ikincil işleme tabi tutulur.

İkincil süreçler birkaç türe ayrılabilir:

derinleşme (katalitik ve termal çatlama, visbreaking, yavaş koklaşma, hidrokraking, bitüm üretimi vb.);

rafinasyon (reformasyon, hidro-işleme, izomerizasyon, vb.);

diğer petrol ve aromatik hidrokarbon üretim işlemleri ve alkilasyon.

Benzin fraksiyonu için reforming kullanılır. Sonuç olarak aromatik karışımlarla doyurulur. Çıkarılan hammaddeler, benzin üretmek için bir element olarak kullanılır.

Katalitik parçalama, daha sonra yakıtın salınması için kullanılan ağır gaz moleküllerinin parçalanmasına hizmet eder.

Hidrokraking, gaz moleküllerinin fazla hidrojeni ayırma yöntemidir. Bu işlem sonucunda dizel yakıtı ve benzin için elementler elde edilir.

Koklaştırma, petrol kokularının ağır fraksiyon ve ikincil proses kalıntılarından çıkarılması işlemidir.

Hidrokraking, hidrojenasyon, hidro-işleme, hidrodearomatizasyon, hidro-mum giderme - bunların hepsi petrol rafinasyonundaki hidrojenasyon işlemleridir. Onların ayırt edici özellik hidrojen veya su içeren gaz varlığında katalitik dönüşümler gerçekleştirmektir.

Birincil için modern kurulumlar endüstriyel işleme yağlar sıklıkla birleştirilir ve çeşitli hacimlerde bazı ikincil işlemleri gerçekleştirebilir.

Petrol arıtma ekipmanları

Petrol arıtma ekipmanı:

jeneratörler;

tanklar;

filtreler;

sıvı ve gaz ısıtıcıları;

yakma fırınları (termal atık imhası için cihazlar);

parlama sistemleri;

gaz kompresörleri;

Buhar türbinleri;

ısı eşanjörleri;

boru hatlarının hidrolik testi anlamına gelir;

borular;

bağlantı parçaları ve benzerleri.

Ayrıca işletmeler petrol rafinasyonu için teknolojik fırınlar kullanmaktadır. Yakıtın yanması sırasında açığa çıkan ısıyı kullanarak proses ortamını ısıtmak için tasarlanmıştır.

Bu ünitelerin iki türü vardır: tüp fırınlar ve sıvı, katı ve gaz halindeki üretim artıklarını yakmaya yönelik cihazlar.

Petrol rafinasyonunun temelleri, üretimin öncelikle yağın damıtılması ve ayrı fraksiyonlar halinde oluşturulmasıyla başlamasıdır.

Daha sonra elde edilen bileşiklerin ana kısmı, içerikleri değiştirilerek daha gerekli ürünlere dönüştürülür. fiziksel özellikler ve ikincil işlemlerle ilgili çatlama, yeniden biçimlendirme ve diğer işlemlerin etkisi altındaki moleküllerin yapısı. Daha sonra petrol ürünleri sırasıyla farklı şekiller saflaştırma ve ayırma.

Büyük petrol rafinerileri siyah altının parçalanması, dönüştürülmesi, işlenmesi ve yağlayıcılarla harmanlanmasıyla ilgilenmektedir. Ayrıca ağır akaryakıt ve asfalt üretiyorlar ve ayrıca petrol ürünlerini daha da rafine edebiliyorlar.

Petrol rafineri tasarımı ve inşaatı

Öncelikle bir petrol rafinerisinin tasarım ve inşaatının yapılması gerekmektedir. Bu oldukça karmaşık ve sorumlu bir süreçtir.

Bir petrol rafinerisinin tasarımı ve inşası birkaç aşamada gerçekleşir:

işletmenin ana amaç ve hedeflerinin oluşturulması ve yatırım analizinin yapılması;

üretim için bir bölge seçmek ve bir tesis inşa etmek için izin almak;

petrol arıtma kompleksi projesinin kendisi;

gerekli cihaz ve mekanizmaların toplanması, inşaat ve montajı ile devreye alma faaliyetleri;

Son aşama, petrol üretim işletmesinin işletmeye alınmasıdır.

Siyah altın ürünlerinin üretimi özel mekanizmalar kullanılarak gerçekleşir.

Fuarda modern petrol arıtma teknolojileri

Petrol ve gaz endüstrisi bölgede yaygın olarak gelişmiştir Rusya Federasyonu. Bu nedenle yeni üretim tesislerinin oluşturulması ve teknik ekipmanın iyileştirilmesi ve modernizasyonu sorunu ortaya çıkıyor. Rus petrol ve gaz endüstrisini yeni ve daha yüksek bir seviyeye taşımak için her yıl bir sergi düzenleniyor bilimsel başarılar Bu bölgede "Neftegaz".

Sergi "Petrol ve Gaz"ölçeği ve davet edilen firma sayısının çokluğu ile öne çıkacak. Bunların arasında sadece popüler yerli şirketler değil aynı zamanda diğer ülkelerin temsilcileri de var. Başarılarını sergileyecekler yenilikçi teknolojiler, yeni iş projeleri ve benzerleri.

Ayrıca fuarda petrol rafineri ürünleri, alternatif yakıtlar ve enerji, işletmeler için modern ekipmanlar vb. yer alacak.

Etkinlikte çeşitli konferanslar, seminerler, sunumlar, tartışmalar, ustalık sınıfları, konferanslar ve tartışmalar yer alacak.

Diğer yazılarımızı okuyun.

Petrol rafinasyonu, aşağıdakilerin katılımını gerektiren oldukça karmaşık bir süreçtir: Çıkarılan doğal hammaddelerden birçok ürün elde edilir - farklı yakıt türleri, bitüm, kerosen, solventler, yağlayıcılar, petrol yağları ve diğerleri. Petrol rafinasyonu hidrokarbonların tesise taşınmasıyla başlar. Üretim süreci Her biri teknolojik açıdan çok önemli olan birkaç aşamadan oluşur.

Geri dönüşüm süreci

Petrol rafinasyon süreci, özel hazırlığıyla başlar. Bunun nedeni doğal hammaddelerde çok sayıda yabancı maddenin bulunmasıdır. Petrol yatağı kum, tuz, su, toprak ve gaz parçacıkları içerir. Su, büyük miktarlarda ürün çıkarmak ve enerji kaynağı yataklarını korumak için kullanılır. Bunun avantajları vardır, ancak ortaya çıkan malzemenin kalitesini önemli ölçüde azaltır.

Petrol ürünlerinde yabancı maddelerin bulunması, bunların tesise taşınmasını imkansız hale getirir. Isı eşanjörlerinde ve diğer kaplarda plak oluşumunu tetikleyerek hizmet ömrünü önemli ölçüde azaltırlar.

Bu nedenle, çıkarılan malzemeler karmaşık - mekanik ve ince - temizliğe tabi tutulur. Üretim sürecinin bu aşamasında ortaya çıkan hammaddeler yağ ve yağa ayrıştırılır. Bu, özel yağ ayırıcılar kullanılarak gerçekleşir.

Hammaddeleri saflaştırmak için genellikle hava geçirmez şekilde kapatılmış kaplarda tutulur. Ayırma işlemini etkinleştirmek için malzeme soğuğa veya yüksek sıcaklığa maruz bırakılır. Elektrikli tuz giderme tesisleri, hammaddelerin içerdiği tuzları uzaklaştırmak için kullanılır.

Yağ ve suyun ayrıştırılması işlemi nasıl gerçekleşir?

İlk saflaştırmanın ardından az çözünen bir emülsiyon elde edilir. Bir sıvının parçacıklarının ikincisinde eşit olarak dağıldığı bir karışımdır. Bu temelde 2 tip emülsiyon ayırt edilir:

hidrofilik. Yağ parçacıklarının su içerisinde bulunduğu bir karışımdır;
hidrofobik. Emülsiyon esas olarak içinde su parçacıkları bulunan yağdan oluşur.

Emülsiyonu kırma işlemi mekanik, elektriksel veya kimyasal olarak. İlk yöntem sıvının çökeltilmesini içerir. Bu, belirli koşullar altında gerçekleşir - 120-160 dereceye kadar bir sıcaklığa ısıtma, basıncı 8-15 atmosfere çıkarma. Karışımın delaminasyonu genellikle 2-3 saat içinde gerçekleşir.

Emülsiyon ayırma işleminin başarılı olabilmesi için suyun buharlaşmasının önlenmesi gerekmektedir. Ayrıca saf yağın ayrılması güçlü santrifüjler kullanılarak gerçekleştirilir. Emülsiyon 3,5-50 bin rpm'ye ulaştığında fraksiyonlara bölünür.

Kimyasal bir yöntemin kullanımı, emülsifiye edici maddeler adı verilen özel yüzey aktif maddelerin kullanımını içerir. Yağın su parçacıklarından arındırılması sonucunda adsorpsiyon filminin çözülmesine yardımcı olurlar. Kimyasal yöntem genellikle elektrikle birlikte kullanılır. Son temizleme yöntemi emülsiyonun etkilenmesini içerir elektrik akımı. Su parçacıklarının birleşmesini sağlar. Sonuç olarak karışımdan çıkarılması daha kolay olur ve en yüksek kalitede yağ elde edilir.

Birincil işleme

Petrol üretimi ve rafine edilmesi birkaç aşamada gerçekleşir. Doğal hammaddelerden çeşitli ürünlerin üretiminin bir özelliği, yüksek kalitede saflaştırmadan sonra bile ortaya çıkan ürünün amacına uygun kullanılamamasıdır.

Başlangıç malzemesi, moleküler ağırlık ve kaynama noktası bakımından önemli ölçüde farklılık gösteren çeşitli hidrokarbonların içeriği ile karakterize edilir. Naftenik, aromatik ve parafin niteliğinde maddeler içerir. Hammadde ayrıca uzaklaştırılması gereken organik tipteki kükürt, nitrojen ve oksijen bileşiklerini de içerir.

Mevcut tüm petrol arıtma yöntemleri, onu gruplara ayırmayı amaçlamaktadır. Üretim sürecinde farklı özelliklere sahip geniş bir ürün yelpazesi elde edilir.

Birincil işleme doğal hammaddelerin işlenmesi, bileşen parçalarının farklı kaynama sıcaklıkları esas alınarak gerçekleştirilir. Bu işlemi gerçekleştirmek için, akaryakıttan katrana kadar çeşitli petrol ürünlerinin elde edilmesini mümkün kılan özel tesisler kullanılmaktadır.

Doğal hammaddeleri bu şekilde işlerseniz kullanıma hazır malzeme elde edemezsiniz. daha fazla kullanım. Birincil damıtma yalnızca yağın fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Bundan sonra daha fazla işleme ihtiyacı belirlenebilir. Ayrıca gerekli süreçleri gerçekleştirmek için kullanılması gereken ekipman türünü de belirlerler.

Birincil petrol rafinerisi

Yağ damıtma yöntemleri

Aşağıdaki yağ arıtma (damıtma) yöntemleri ayırt edilir:

tek buharlaşma;
tekrarlanan buharlaşma;
kademeli buharlaştırma ile damıtma.

Flaş buharlaştırma yöntemi, yağın yüksek sıcaklıkta belirli bir değerde işlenmesini içerir. Sonuç olarak özel bir aparata giren buharlar oluşur. Evaporatör denir. Bu silindirik cihazda buharlar sıvı kısımdan ayrılır.

Tekrarlanan buharlaştırma ile ham madde, belirli bir algoritmaya göre sıcaklığın birkaç kez artırıldığı işleme tabi tutulur. İkinci damıtma yöntemi daha karmaşıktır. Kademeli buharlaşma ile petrolün rafine edilmesi, ana çalışma parametrelerinde yumuşak bir değişiklik anlamına gelir.

Damıtma ekipmanları

Endüstriyel yağ rafinasyonu çeşitli cihazlar kullanılarak gerçekleştirilir.

Tüp fırınları. Buna karşılık, onlar da çeşitli türlere ayrılırlar. Bunlar atmosferik, vakumlu, atmosferik-vakumlu fırınlardır. Birinci tip ekipman kullanılarak, akaryakıt, benzin, gazyağı ve dizel fraksiyonlarının elde edilmesini mümkün kılan petrol ürünlerinin sığ işlenmesi gerçekleştirilir. Sonuç olarak vakum fırınlarında daha fazla verimli çalışma hammaddeler ikiye ayrılır:

katran;
yağ parçacıkları;
gaz yağı parçacıkları.

Ortaya çıkan ürünler kok, bitüm ve yağlayıcıların üretimine tamamen uygundur.

Damıtma sütunları. Bu ekipmanı kullanarak ham petrolün işlenmesi işlemi, onu bir bobin içinde 320 dereceye kadar ısıtmayı içerir. Bundan sonra karışım, damıtma kolonunun ara seviyelerine girer. Ortalama olarak her biri belirli aralıklarla yerleştirilmiş ve sıvı banyosu ile donatılmış 30-60 oluk vardır. Bu, yoğuşma oluştuğunda buharın damlacıklar halinde aşağı doğru akmasına neden olur.

Isı eşanjörleri kullanılarak yapılan işlemler de vardır.

Geri dönüşüm

Yağın özellikleri belirlendikten sonra belirli bir nihai ürüne olan ihtiyaca bağlı olarak tip seçilir. ikincil damıtma. Temel olarak, besleme stoğu üzerinde termal katalitik bir etkiden oluşur. Derin yağ rafinasyonu çeşitli yöntemler kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Yakıt Bu ikincil damıtma yönteminin kullanılması, bir sayı elde etmeyi mümkün kılar. yüksek kaliteli ürünler– motor benzini, dizel, jet, kazan yakıtları. İşlemeyi gerçekleştirmek için çok fazla ekipman kullanmanıza gerek yoktur. Bu yöntemin kullanılması sonucunda, ağır hammadde ve tortu fraksiyonlarından bitmiş bir ürün elde edilir. Yakıt damıtma yöntemi şunları içerir:

çatlama;
reform;
hidro-işlem;
hidrokraking.

Yakıt ve yağ. Bu damıtma yönteminin kullanılmasının bir sonucu olarak, sadece çeşitli yakıtlar, aynı zamanda asfalt ve yağlama yağları da. Bu, asfalt giderme yöntemi kullanılarak yapılır.

Petrokimya. Bu yöntemin ileri teknoloji ekipmanlar kullanılarak uygulanması sonucunda, çok sayıdaürünler. Bu sadece yakıt, yağlar değil aynı zamanda plastik, kauçuk, gübre, aseton, alkol ve çok daha fazlasını da içeriyor.

Etrafımızdaki nesnelerin petrol ve gazdan nasıl yapıldığı - erişilebilir ve anlaşılır

Bu yöntem en yaygın olarak kabul edilir. Kükürtlü veya yüksek kükürtlü yağın işlenmesinde kullanılır. Hidro-işlem, ortaya çıkan yakıtların kalitesini önemli ölçüde artırabilir. Onlardan çeşitli katkı maddeleri çıkarılır - kükürt, nitrojen, oksijen bileşikleri. Malzeme, hidrojen ortamında özel katalizörler kullanılarak işlenir. Bu durumda ekipmandaki sıcaklık 300-400 dereceye, basınç ise 2-4 MPa'ya ulaşır.

Damıtma sonucunda hammaddenin içerdiği organik bileşikler, aparat içerisinde dolaşan hidrojen ile etkileşime girerek ayrışır. Sonuç olarak, katalizörden uzaklaştırılan amonyak ve hidrojen sülfür oluşur. Hidro-işlem, ham maddelerin %95-99'unu işlemenize olanak sağlar.

Katalitik çatlama

Damıtma, 550 derece sıcaklıkta zeolit içeren katalizörler kullanılarak gerçekleştirilir. Çatlama çok kabul edilir etkili yöntem Hazırlanan hammaddelerin işlenmesi. Yardımı ile akaryakıt fraksiyonlarından yüksek oktanlı motor benzini elde edilebilir. Bu durumda saf ürünün verimi %40-60'tır. Sıvı gaz da elde edilir (orijinal hacmin %10-15'i).

Katalitik reformlama

Reformasyon, 500 derece sıcaklıkta ve 1-4 MPa basınçta bir alüminyum-platin katalizör kullanılarak gerçekleştirilir. Aynı zamanda ekipmanın içerisinde hidrojen ortamı mevcuttur. Bu yöntem naftenik ve parafinik hidrokarbonları aromatik olanlara dönüştürmek için kullanılır. Bu, üretilen ürünlerin oktan sayısını önemli ölçüde artırmanıza olanak tanır. Katalitik dönüştürme kullanıldığında, saf malzemenin verimi, geri kazanılan ham maddenin %73-90'ı kadardır.

Hidrokraking

Yüksek basınca (280 atmosfer) ve sıcaklığa (450 derece) maruz kaldığında sıvı yakıt elde etmenizi sağlar. Bu işlem aynı zamanda güçlü katalizörlerin (molibden oksitler) kullanılmasıyla da gerçekleşir.

Hidrokraking, doğal hammaddeleri işlemenin diğer yöntemleriyle birleştirilirse, benzin ve jet yakıtı formundaki saf ürünlerin verimi% 75-80'dir. Yüksek kaliteli katalizörler kullanıldığında rejenerasyonları 2-3 yıl gerçekleştirilemeyebilir.

Ekstraksiyon ve asfalt giderme

Ekstraksiyon, hazırlanan ham maddenin çözücüler kullanılarak gerekli fraksiyonlara bölünmesini içerir. Daha sonra mum alma işlemi gerçekleştirilir. Yağın akma noktasını önemli ölçüde azaltmanıza olanak tanır. Ayrıca yüksek kaliteli ürünler elde etmek için hidro-işlemden geçirilirler. Ekstraksiyon sonucunda dizel yakıt elde edilebilir. Ayrıca bu teknik kullanılarak hazırlanan hammaddelerden aromatik hidrokarbonlar elde edilir.

Petrol hammaddesinin damıtılmasının son ürünlerinden reçine-asfalten bileşikleri elde etmek için asfalttan arındırma gereklidir. Ortaya çıkan maddeler, diğer işleme yöntemleri için katalizör olarak bitüm üretiminde aktif olarak kullanılır.

Diğer işleme yöntemleri

Doğal hammaddelerin birincil damıtmadan sonra işlenmesi başka yollarla da gerçekleştirilebilir.

Alkilasyon. Hazırlanan malzemelerin işlenmesinden sonra yüksek kaliteli benzin bileşenleri elde edilir. Yöntem, olefin ve parafin hidrokarbonların kimyasal etkileşimine dayanarak yüksek kaynama noktalı parafinik hidrokarbon elde edilmesine dayanır.

İzomerizasyon. Bu yöntemin kullanılması, düşük oktanlı parafinik hidrokarbonlardan daha yüksek oktan sayısına sahip bir madde elde edilmesini mümkün kılar.

Polimerizasyon. Butilenlerin ve propilenin oligomerik bileşiklere dönüştürülmesini sağlar. Sonuç olarak benzin üretimi ve çeşitli petrokimyasal işlemler için malzemeler elde edilir.

koklaştırma. Petrolün damıtılmasından sonra elde edilen ağır fraksiyonlardan petrol kok üretiminde kullanılır.

Petrol rafinaj endüstrisi gelecek vaat eden ve gelişen bir endüstridir. Üretim süreci, yeni ekipman ve tekniklerin tanıtılmasıyla sürekli olarak iyileştirilmektedir.

Video: Petrol rafinerisi

Vladimir Homutko

Okuma süresi: 7 dakika

bir bir

Birincil petrol rafinasyonu nasıl gerçekleşir?

Petrol, hidrokarbon bileşiklerinin karmaşık bir karışımıdır. Rengi genellikle koyu kahverengiden siyaha kadar değişen karakteristik bir kokuya sahip yağlı, viskoz bir sıvıya benziyor, ancak hafif, neredeyse şeffaf yağlar da var.

Bu sıvının floresansı zayıftır, yoğunluğu neredeyse çözünmediği suyunkinden daha azdır. Yağın yoğunluğu santimetre küp başına 0,65-0,70 gram (hafif dereceler) ve ayrıca santimetre küp başına 0,98-1,00 gram (ağır dereceler) arasında değişebilir.

Vakumlu damıtmanın görevi, akaryakıttan (rafineri yağlar ve yağlayıcıların üretiminde uzmanlaşmışsa) veya vakumlu gaz yağı olarak adlandırılan geniş bir spektrumun geniş bir yağ fraksiyonundan (rafineri yağ ve yağlayıcıların üretiminde uzmanlaşmışsa) yağ tipi damıtılmış ürünleri seçmektir. motor yakıtı üretimi). Vakumlu damıtma sonrasında katran adı verilen bir kalıntı oluşur.

Akaryakıtın vakum altında bu şekilde işlenmesine duyulan ihtiyaç, 380 derecenin üzerindeki bir sıcaklıkta çatlama işleminin (hidrokarbonların termal ayrışması) başlaması ve vakumlu gaz yağının kaynama noktasının 520 derecenin üzerinde olmasıyla açıklanmaktadır. Bu nedenle damıtmanın 40-60 milimetrelik artık basınçta yapılması gerekir. Merkür Bu da tesisattaki maksimum sıcaklık değerinin 360 – 380 dereceye kadar düşürülmesini mümkün kılmaktadır.

Böyle bir sütundaki vakum ortamı, esas olarak özel ekipman kullanılarak oluşturulur. anahtar eleman sıvı veya buhar ejektörleridir.

Doğrudan damıtma yoluyla elde edilen ürünler

Petrol hammaddesinin birincil damıtılması kullanılarak aşağıdaki ürünler elde edilir:

stabilizasyon başlığından çıkan hidrokarbon gazı; ev yakıtı ve gaz ayırma işlemleri için hammadde olarak kullanılır;
benzin fraksiyonları (kaynama noktası - 180 dereceye kadar); ticari motor benzini elde etmek amacıyla katalitik dönüştürme ve parçalama ünitelerinde, pirolizde ve diğer petrol rafine etme türlerinde (daha doğrusu fraksiyonlarında) ikincil damıtma işlemleri için hammadde olarak kullanılır;
gazyağı fraksiyonları (kaynama noktası - 120 ila 315 derece arası); Hidro-işlemden geçtikten sonra jet ve traktör yakıtı olarak kullanılırlar;
180 ila 350 derece aralığında kaynayan atmosferik gaz yağı (dizel fraksiyonları); daha sonra uygun işlem ve saflaştırmadan geçtikten sonra dizel motorlarda yakıt olarak kullanılır;
350 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda kaynayan akaryakıt; kazan dairelerinde yakıt olarak ve termal parçalama tesislerinde hammadde olarak kullanılır;
kaynama noktası 350 ila 500 derece veya daha fazla olan vakumlu gaz yağı; katalitik ve hidrokrakingin yanı sıra petrol petrol ürünlerinin üretimi için bir hammaddedir;
katran – kaynama noktası – 500 dereceden fazla; bitüm ve çeşitli petrol yağları üreten kok ve termal parçalama tesisleri için hammadde görevi gören.

Doğrudan damıtmanın teknolojik diyagramı (Glagoleva ve Kapustin tarafından düzenlenen ders kitabından)

Gösterimi deşifre edelim:

K-1 – tepe sütunu;
K-2 – atmosferik yağ arıtma kolonu;
K-3 – sıyırma sütunu;
K-4 – stabilizasyon kurulumu;
K-5 – vakum işleme kolonu;

Ham petrol bileşikleri beş elementten (C, H, S, O ve N) oluşan karmaşık maddelerdir ve bu elementlerin içeriği %82-87 karbon, %11-15 hidrojen, %0,01-6 kükürt, %0-2 arasında değişir. % oksijen ve %0,01-3 nitrojen.

Geleneksel kuyu ham petrolü, keskin bir kokuya sahip, yeşilimsi kahverengi, oldukça yanıcı, yağlı bir sıvıdır. Tarlalarda üretilen petrol, içinde çözünmüş gazlara ek olarak belirli miktarda yabancı madde içerir - kum parçacıkları, kil, tuz kristalleri ve su. Katı parçacıkların ve suyun içeriği, boru hatları boyunca taşınmasını ve işlenmesini zorlaştırır, petrol boru hattı borularının iç yüzeylerinin aşınmasına ve ısı eşanjörlerinde, fırınlarda ve buzdolaplarında birikinti oluşumuna neden olur, bu da ısı transfer katsayısının azalmasına neden olur, artar Petrol damıtma kalıntılarının (fuel oil ve katran) kül içeriği, kalıcı emülsiyonların oluşumunu teşvik eder. Ayrıca petrolün üretimi ve taşınması sırasında hafif yağ bileşenlerinde önemli miktarda kayıp meydana gelir. Hafif bileşenlerin kaybı ve petrol boru hatları ile işleme ekipmanlarının aşırı aşınmasından kaynaklanan petrol rafine etme maliyetlerini azaltmak için, çıkarılan yağ ön işleme tabi tutulur.

Hafif bileşenlerin kayıplarını azaltmak için yağ stabilize edilir ve özel hermetik yağ depolama tankları kullanılır. Yağ, soğukta veya ısıtıldığında tanklara çökeltilerek ana miktarda su ve katı parçacıklardan arındırılır. Son olarak özel tesislerde kurutulur ve tuzdan arındırılır. Bununla birlikte, su ve yağ sıklıkla ayrılması zor bir emülsiyon oluşturur ve bu da yağın dehidrasyonunu büyük ölçüde yavaşlatır ve hatta önler. İki tip yağ emülsiyonu vardır:

su içinde yağ veya hidrofilik emülsiyon,

ve yağ içinde su veya hidrofobik emülsiyon.

Yağ emülsiyonlarını kırmak için üç yöntem vardır:

Mekanik:

çökeltme - taze, kolayca kırılabilen emülsiyonlara uygulanır. Su ve yağın ayrılması, emülsiyon bileşenlerinin yoğunluk farkından dolayı meydana gelir. 8-15 atmosfer basınç altında 2-3 saat süreyle 120-160°C'ye ısıtılarak işlem hızlandırılır ve suyun buharlaşması önlenir.

santrifüjleme - santrifüj kuvvetlerinin etkisi altında yağın mekanik safsızlıklarının ayrılması. Endüstride nadiren kullanılır, genellikle her biri 15-45 m3 / saat üretkenliğe sahip, dakikada 350 ila 5000 hıza sahip seri santrifüjlerde kullanılır.

Kimyasal:

emülsiyonların yok edilmesi, yüzey aktif maddelerin - emülsifiye edici maddelerin kullanılmasıyla sağlanır. İmha, a) aktif emülgatörün daha büyük yüzey aktivitesine sahip bir madde tarafından adsorpsiyonla yer değiştirmesi, b) zıt tipte emülsiyonların oluşması (vazoların ters çevrilmesi) ve c) adsorpsiyon filminin çözünmesi (tahrip edilmesi) yoluyla gerçekleştirilir. sisteme verilen emülsifiye edici madde ile kimyasal reaksiyona girer. Kimyasal yöntem, mekanik yöntemden daha sık, genellikle elektrikli yöntemle birlikte kullanılır.

Elektrik:

Bir yağ emülsiyonu alternatif bir elektrik alanına girdiğinde, alana yağdan daha güçlü tepki veren su parçacıkları salınmaya başlar, birbirleriyle çarpışır, bu da onların yağla birleşmesine, genişlemesine ve daha hızlı ayrılmasına yol açar. Elektrikli kurutucular adı verilen tesisler.

Önemli bir nokta, yağın ayrıştırılması ve karıştırılması işlemidir. Benzer fiziksel, kimyasal ve ticari özelliklere sahip yağlar tarlalarda karıştırılarak ortak işlemeye gönderilir.

Petrol rafinasyonu için üç ana seçenek vardır:

- yakıt,
- yakıt ve yağ,
- petrokimya.

Yakıt seçeneğine göre yağ, esas olarak motor ve kazan yakıtlarına işlenir. Derin ve sığ yakıt işleme vardır. Şu tarihte: derin işleme Petrol üreticileri, yüksek kaliteli ve motor benzinlerinden, kışlık ve yazlık dizel yakıtlardan ve jet yakıtlarından mümkün olan en yüksek verimi elde etmeye çalışmaktadır. Bu seçenekte kazan yakıtı verimi minimuma indirilir. Bunlar arasında katalitik işlemler (katalitik parçalama, katalitik reformasyon, hidrokraking ve hidro-işlem) ile koklaştırma gibi termal işlemler yer alır. Bu durumda fabrika gazlarının işlenmesi, yüksek kaliteli benzin veriminin arttırılmasını amaçlamaktadır. Sığ petrol rafinasyonu, yüksek verimde kazan yakıtı gerektirir.

Petrol rafinasyonunda akaryakıt seçeneğine göre yakıtların yanı sıra yağlama yağları ve distilat yağlar (hafif ve orta sanayi, otomotiv vb.) elde edilir. Artık yağlar (uçak, silindir) sıvı propanla asfalttan arındırılarak katrandan ayrılır. Bu durumda deasfalt ve asfalt oluşur. Deasfalt daha da işlenir ve asfalt işlenerek bitüm veya kok haline getirilir. Petrol rafinasyonunun petrokimyasal versiyonu - yüksek kaliteli motor yakıtları ve yağların üretimine ek olarak, ağır organik sentez için yalnızca hammaddelerin (olefinler, aromatik, normal ve izoparafin hidrokarbonlar vb.) hazırlanması değil, aynı zamanda azotlu gübrelerin, sentetik kauçuk, plastikler, sentetik elyaflar, deterjanlar, yağ asitleri, fenol, aseton, alkoller, eterler ve diğer birçok kimyasalın büyük ölçekli üretimi ile ilgili en karmaşık fiziksel ve kimyasal işlemler gerçekleştirilir. Petrol rafinasyonunun ana yöntemi doğrudan damıtılmasıdır.

Damıtma - damıtma (damla) - bileşenlerinin kaynama noktalarındaki farka bağlı olarak yağın farklı bileşimdeki fraksiyonlara (bireysel petrol ürünleri) ayrılması. Kaynama noktası 370°C'ye kadar olan petrol ürünlerinin damıtılması, atmosferik basınç ve daha yüksek olanlarla - vakumda veya su buharı kullanarak (ayrışmalarını önlemek için).

Basınç altındaki yağ, 330...350°C'ye ısıtıldığı bir boru fırınına pompalanır. Sıcak yağ, buharlarla birlikte damıtma kolonunun orta kısmına girer, burada basınçtaki düşüş nedeniyle buharlaşır ve buharlaşan hidrokarbonlar, yağın sıvı kısmından - akaryakıttan ayrılır. Hidrokarbon buharları kolondan yukarıya doğru akar ve sıvı kalıntı aşağı doğru akar. Damıtma kolonunda, buhar hareketi yolu boyunca, üzerine hidrokarbon buharlarının yoğunlaştığı plakalar yerleştirilir. Daha ağır hidrokarbonlar ilk plakalarda yoğunlaşır, hafif olanlar kolonda yükselmeyi başarır ve gazlarla karışan en ağır hidrokarbonlar, yoğuşmadan tüm kolondan geçer ve kolonun tepesinden buhar halinde çıkarılır. Yani hidrokarbonlar kaynama noktalarına bağlı olarak fraksiyonlara ayrılır.

Petrol damıtıldığında hafif petrol ürünleri elde edilir: benzin (kn. 90-200°C), nafta (kn. 150-230°C), kerosen (kn. 180-300°C), hafif gaz yağı - dizel yağı (kn. 230-) 350°C), ağır gazyağı (kn. 350-430°C) ve geri kalanı viskoz siyah sıvı - yakıttır (kn. 430°C'nin üzerinde). Akaryakıt daha ileri işlemlere tabi tutulur. İndirgenmiş basınç altında (ayrışmayı önlemek için) damıtılır ve yağlama yağları ayrılır. Flaş damıtma, artan oranlarda iki veya daha fazla tekli damıtma işleminden oluşur. Çalışma sıcaklığı her aşamada. Doğrudan damıtma yoluyla elde edilen ürünler, doymamış hidrokarbon içermediğinden yüksek kimyasal stabiliteye sahiptir. Petrol rafinasyonu için kırma işlemlerinin kullanılması, benzin fraksiyonlarının veriminin arttırılmasını mümkün kılar.

Çatlama, yüksek sıcaklık ve basınç koşulları altında karmaşık hidrokarbon moleküllerinin ayrışmasına (bölünmesine) dayanan, yağın ve fraksiyonlarının rafine edilmesi için bir işlemdir. Aşağıdaki çatlama türleri vardır: termal, katalitik, ayrıca hidrokraking ve katalitik reformasyon. Termal kraking, akaryakıt, kerosen ve dizel yakıttan benzin üretmek için kullanılır. Termal parçalama yoluyla üretilen benzinin oktan sayısı yeterince yüksek değildir (66...74) ve doymamış hidrokarbon içeriği yüksektir (%30...40), yani zayıf kimyasal stabiliteye sahiptir ve çoğunlukla yalnızca bileşen olarak kullanılır. ticari benzin üretiminde.

Onların yardımıyla üretilen benzin, depolama sırasında reçineler oluşturmak üzere oksitlendiğinden ve katranlanma oranını keskin bir şekilde azaltan özel katkı maddelerinin (inhibitörler) eklenmesi gerektiğinden, termal çatlama için yeni tesisler artık inşa edilmiyor. Termal çatlama buhar fazı ve sıvı faz olarak ikiye ayrılır.

Buhar fazında çatlama - yağ, 2...6 atm basınçta 520...550°C'ye ısıtılır. Nihai üründe kolayca oksitlenip reçine oluşturan doymamış hidrokarbonların yüksek içeriği (%40) ve düşük üretkenliği nedeniyle şu anda kullanılmamaktadır.

Sıvı fazda çatlama - yağın ısıtma sıcaklığı 20...50 atm basınçta 480...500°C'dir. Verimlilik artar, doymamış hidrokarbonların miktarı (%25...30) azalır. Termal çatlamadan elde edilen benzin fraksiyonları, ticari motor benzininin bir bileşeni olarak kullanılır. Bununla birlikte, termal kraking yakıtları, yakıta özel antioksidan katkı maddelerinin eklenmesiyle iyileştirilen düşük kimyasal stabilite ile karakterize edilir. Benzin verimi yağdan %70, yakıttan %30'dur.

Katalitik kırma, hidrokarbonların parçalanmasına ve yüksek sıcaklığın ve bir katalizörün etkisi altında yapılarının değiştirilmesine dayanan bir benzin üretme işlemidir. Hidrokarbon moleküllerinin bölünmesi, katalizörlerin varlığında, sıcaklık ve atmosferik basınçta meydana gelir. Katalizörlerden biri özel olarak işlenmiş kildir. Bu tür çatlamaya pulverize çatlama denir. Daha sonra katalizör hidrokarbonlardan ayrılır. Hidrokarbonlar arıtma ve buzdolaplarına gidiyor ve katalizör, özelliklerinin yenilendiği rezervuarlara gidiyor. Petrolün doğrudan damıtılmasından elde edilen gaz yağı ve dizel fraksiyonları, katalitik parçalama için hammadde olarak kullanılır. Katalitik kırma ürünleri, A-72 ve A-76 benzin sınıflarının üretiminde zorunlu bileşenlerdir.

Hidrokraking, ham maddelerin (gaz yağları, petrol kalıntıları vb.) parçalanmasını ve hidrojenlenmesini birleştiren bir petrol ürünleri rafinasyon işlemidir. Bu bir tür katalitik çatlamadır. Ağır hammaddelerin ayrışması işlemi, hidrojenin varlığında 420...500°C sıcaklıkta ve 200 atm basınçta gerçekleşir. İşlem, katalizörlerin (W, Mo, Pt oksitleri) eklenmesiyle özel bir reaktörde gerçekleşir. Hidrokraking sonucunda yakıt elde edilir.

Reform - (İngiliz reformundan - yeniden yapmak, geliştirmek) yüksek kaliteli benzin ve aromatik hidrokarbonlar elde etmek için petrolün benzin ve nafta fraksiyonlarının işlenmesine yönelik endüstriyel süreç. Katalitik reformasyon için bir hammadde olarak, genellikle 85... 180 "C'de kaynayan, yağın birincil damıtılmasının benzin fraksiyonları kullanılır. Reformasyon, hidrojen içeren bir gaz ortamında (% 70... 90) gerçekleştirilir. hidrojen) 480... 540 °C sıcaklıkta ve 2... 4 MPa basınçta, bir molibden veya platin katalizörü varlığında.Yağın benzin fraksiyonlarının özelliklerini iyileştirmek için, katalitik reformasyona tabi tutulurlar, bu gerçekleştirilir. platin veya platin ve renyumdan yapılmış katalizörlerin varlığında Benzinin katalitik reformasyonu sırasında, parafinlerden ve sikloparafinlerden aromatik hidrokarbonlar (benzen, tolüen, ksilen, vb.) Bir molibden katalizörü kullanıldığında reforma hidroforming denir ve kullanıldığında platin katalizör - platform oluşturma Daha basit ve daha güvenli bir süreç olan ikincisi artık çok daha sık kullanılıyor.

Piroliz. Bu, petrol hidrokarbonlarının özel cihazlarda veya gaz jeneratörlerinde 650°C sıcaklıkta termal ayrışmasıdır. Aromatik hidrokarbonlar ve gaz üretmek için kullanılır. Hammadde olarak hem yağ hem de akaryakıt kullanılabilir, ancak en yüksek aromatik hidrokarbon verimi, yağın hafif fraksiyonlarının pirolizi sırasında gözlenir. Verim: %50 gaz, %45 katran, %5 kurum. Reçineden elde edilir aromatik hidrokarbonlar düzeltme yoluyla.

Ham petrol, işlenmemiş petrolü, yani topraktan olduğu gibi çıkan ham maddeyi ifade etmek için kullanılan terimdir. Dolayısıyla ham petrol bir fosil yakıttır, yani milyonlarca yıl önce eski denizlerde yaşayan çürüyen bitki ve hayvanlardan doğal olarak üretildiği anlamına gelir; petrolün en sık bulunduğu yerlerin çoğu bir zamanlar deniz yataklarıydı. Ham petrolün rengi ve kıvamı, sahaya bağlı olarak değişir: parlak siyahtan (ıslak asfalt) ve çok viskozdan, hafif şeffaf ve neredeyse katıya kadar.

Petrolün temel değeri ve faydası, hidrokarbonlar içermesi nedeniyle pek çok farklı maddenin başlangıç noktası olmasıdır. Hidrokarbonlar, açıkça hidrojen ve karbon içeren moleküllerdir ve birbirlerinden yalnızca düz zincirlerden halkalı dallı zincirlere kadar farklı uzunluklarda ve yapılarda olabilmeleri bakımından farklılık gösterir.

Kimyagerler için hidrokarbonları ilginç kılan iki şey vardır:

Hidrokarbonlar çok fazla potansiyel enerji içerir. Benzin, dizel yakıt, parafin vb. gibi ham petrolden elde edilenlerin çoğu. - tam olarak bu potansiyel enerji nedeniyle değerlidir.
Hidrokarbonlar birçok farklı formda olabilir. En küçük hidrokarbon (atom sayısına göre) havadan hafif bir gaz olan metandır (CH4). 5 veya daha fazla karbon atomuna sahip daha uzun zincirler çoğu durumda sıvıdır. Ve çok uzun zincirler serttir, örneğin balmumu veya reçine. "Çapraz bağlanan" hidrokarbon zincirlerinin kimyasal yapısına dayanarak sentetik kauçuktan naylon ve plastiğe kadar her şeyi elde edebilirsiniz. Hidrokarbon zincirleri aslında çok yönlüdür!

Ham petroldeki ana hidrokarbon sınıfları şunları içerir:

Parafinlerİle Genel formül Düz veya dallanmış zincir yapısına sahip C n H 2n+2 (n, genellikle 1'den 20'ye kadar bir tam sayıdır), halihazırda kaynama noktasında kaynayan gazları veya sıvıları temsil edebilir. oda sıcaklığı molekül örneklerine bağlı olarak: metan, etan, propan, bütan, izobütan, pentan, heksan.
Aromatikler genel formülle: C6H5-Y (Y, bir benzen halkasına bağlanan büyük bir düz moleküldür), karbon atomları arasında alternatif çift tekli bağlar içeren, altı karbon atomu içeren bir veya daha fazla halkalı halka yapılarıdır. Canlı örnekler aromatikler: benzen ve naftalin.
Naftenler veya sikloalkanlar genel formüle sahip CnH2n (n, tipik olarak 1'den 20'ye kadar bir tam sayıdır), karbon atomları arasında yalnızca basit bağlar içeren bir veya daha fazla halkaya sahip halkalı yapılardır. Bunlar kural olarak sıvılardır: sikloheksan, metilsiklopentan ve diğerleri.
Alkenler CnH2n genel formülüne sahip (n, genellikle 1'den 20'ye kadar bir tam sayıdır), sıvı veya gaz olabilen tek bir karbon-karbon çift bağı içeren doğrusal veya dallanmış zincirli moleküllerdir, örneğin: etilen, büten , izobüten.
Alkinler genel formülle: CnH2n-2 (n, genellikle 1'den 20'ye kadar bir tamsayıdır), sıvı veya gaz olabilen iki karbon-karbon çift bağı içeren doğrusal veya dallanmış zincirli moleküllerdir, örneğin: asetilen , bütadienler.

Artık yağın yapısını bildiğimize göre onunla neler yapabileceğimize bakalım.

Petrol rafinasyonu nasıl çalışır?

Petrol rafine etme işlemi, fraksiyonel damıtma kolonuyla başlar.

Tipik petrol rafinerisi

Ham petrolün temel sorunu, yüzlerce farklı türde hidrokarbonun birbirine karışmış halde bulunmasıdır. Ve bizim görevimiz ayırmak Farklı türde faydalı bir şey elde etmek için hidrokarbonlar. Neyse ki bunları ayırmanın basit bir yolu var ve petrol rafinerisinin yaptığı da budur.

Hidrokarbon zincirinin farklı uzunlukları giderek daha yüksek kaynama noktalarına sahiptir, böylece farklı sıcaklıklarda basit damıtma yoluyla ayrılabilirler. Basitçe söylemek gerekirse, yağı belirli bir sıcaklığa kadar ısıttığımızda, belirli hidrokarbon zincirleri kaynamaya başlar ve böylece "buğdayı samandan" ayırabiliriz. Petrol rafinerisinde olan da budur; sürecin bir kısmında yağ ısıtılır ve çeşitli zincirler ilgili kaynama noktalarında kaynatılır. Her farklı zincir uzunluğunun kendine ait benzersiz özellik bu da onu kendi yolunda faydalı kılıyor.

Ham petrolün içerdiği çeşitliliği ve ham petrol rafinasyonunun uygarlığımızda neden bu kadar önemli olduğunu anlamak için şuraya bir göz atın: sonraki liste Ham petrolden elde edilen ürünler:

Petrol gazları- ısıtmak, yemek pişirmek ve plastik yapımında kullanılır:

bunlar küçük alkanlardır (1 ila 4 karbon atomu)
yaygın olarak metan, etan, propan, bütan gibi isimlerle bilinir
kaynama aralığı - 40 santigrat dereceden az
gazlar genellikle basınç altında sıvılaştırılır

Nafta veya nafta- daha sonra benzine dönüştürülmek üzere daha ileri işlemlere tabi tutulacak bir ara ürün:

5 ila 9 karbon alkan atomu içerir
kaynama aralığı - 60 ila 100 santigrat derece

Benzin- motor yakıtı:

her zaman sıvı bir ürün
alkanlar ve sikloalkanların bir karışımıdır (5 ila 12 karbon atomu)
kaynama aralığı - 40 ila 205 santigrat derece

Gazyağı- jet motorları ve traktörler için yakıt; diğer ürünlerin üretimi için başlangıç malzemesi:

sıvı
alkanlar (10 ila 18 karbon atomu) ve aromatik hidrokarbonların karışımı
kaynama aralığı - 175 ila 325 santigrat derece

Dizel damıtma ürünü- dizel yakıt ve akaryakıt için kullanılır; diğer ürünlerin üretimi için başlangıç malzemesi:

sıvı
12 veya daha fazla karbon atomu içeren alkanlar
kaynama aralığı - 250 ila 350 santigrat derece

Yağlama yağları- motor yağı, katı yağ ve diğer yağlayıcıların üretiminde kullanılır:

sıvı
uzun zincirli yapılar (20 ila 50 karbon atomu) alkanlar, sikloalkanlar, aromatikler
kaynama aralığı - 300 ila 370 santigrat derece

Akaryakıt- endüstriyel yakıt olarak kullanılır; diğer ürünlerin üretimi için başlangıç malzemesi:

sıvı
uzun zincirli yapılar (20 ila 70 karbon atomu) alkanlar, sikloalkanlar, aromatikler
kaynama aralığı - 370 ila 600 santigrat derece

İşlenmiş ürünlerin kalıntıları- kok, asfalt, katran, parafinler; diğer ürünlerin üretimi için başlangıç malzemesi:

parçacık madde
70 veya daha fazla karbon atomuna sahip çok halkalı bileşikler
kaynama aralığı en az 600 santigrat derecedir.

Bu ürünlerin hepsinin farklı boyutlara ve kaynama aralıklarına sahip olduğunu fark etmişsinizdir. Kimyacılar petrolün rafine edilmesinde bu özelliklerden yararlandılar. Şimdi gelin bu büyüleyici sürecin detaylarına daha yakından bakalım!

Detaylı yağ arıtma işlemi

Daha önce de belirtildiği gibi, bir varil ham petrolün içinde her türlü hidrokarbonun bir karışımı bulunur. Petrol rafinerisi, faydalı maddeleri tüm bu "çok ırklı temsilciler şirketinden" ayırır. Aynı zamanda, prensip olarak her petrol rafinerisinde mevcut olan aşağıdaki endüstriyel kimyasal süreç grupları meydana gelir:

Farklı bileşenleri (fraksiyonlar olarak adlandırılır) yağdan ayırmanın en eski ve en yaygın yolu, bunu kaynama noktaları arasındaki farkları kullanarak yapmaktır. Bu süreç denir kademeli damıtma .
Bazı fraksiyonlarda kimyasal arıtmanın kullanıldığı yeni yöntemler, dönüşüm yöntemini kullanır. Örneğin kimyasal işlem, uzun zincirleri daha kısa zincirlere bölebilir. Bu, örneğin rafinerinin talebe bağlı olarak dizeli benzine dönüştürmesine olanak tanır.
Rafineriler ayrıca safsızlıkları gidermek için fraksiyonel damıtma işleminden sonra fraksiyonları da temizlemelidir.
Petrol rafinerileri farklı fraksiyonları (işlenmiş ve işlenmemiş) karışımlar halinde birleştirerek gerekli ürünler. Örneğin, farklı zincirlerden gelen farklı karışımlar, farklı oktan sayılarına sahip benzinler oluşturabilir.

Petrol ürünleri, çeşitli pazarlara (benzin istasyonları, havaalanları ve kimya tesisleri) teslim edilinceye kadar özel tanklarda kısa süreli depolama için gönderilmektedir. Fabrikaların, petrol bazlı ürünler üretmenin yanı sıra, hava ve su kirliliğini en aza indirmek için üretilen kaçınılmaz atıklarla da ilgilenmeleri gerekiyor.

Kademeli damıtma

Petrolün farklı bileşenleri farklı boyutlara, ağırlıklara ve kaynama noktalarına sahiptir; dolayısıyla ilk adım bu bileşenleri ayırmaktır. Farklı kaynama noktalarına sahip olduklarından, ayrımsal damıtma adı verilen bir işlem kullanılarak kolayca ayrılabilirler.

Ayrımsal damıtmanın aşamaları aşağıdaki gibidir:

Farklı kaynama noktalarına sahip iki veya daha fazla maddenin (sıvıların) karışımını yüksek sıcaklığa ısıtırsınız. Isıtma genellikle buhar kullanılarak yapılır. yüksek basınç yaklaşık 600 santigrat dereceye kadar bir sıcaklığa kadar.
Karışım kaynayarak buhar (gazlar) üretir; Çoğu madde buhar fazında geçer.
Buhar girer alt kısım tepsiler veya tabaklarla dolu uzun bir sütun. Tepsilerde çok sayıda delik veya kabarcık kapağı bulunur (tepsideki delikli kapağa benzer şekilde). plastik şişe) buharın içlerinden geçmesine izin vermek için içlerine. Kolon içerisinde buhar ve sıvı arasındaki temas süresini artırarak kolon içerisinde çeşitli yüksekliklerde oluşan sıvıların toplanmasına yardımcı olurlar. Bu sütunda sıcaklık farkı vardır (alt kısım çok sıcak, yukarı doğru soğuk).
Böylece buhar kolonda yükselir.
Buhar kolondaki plakalardan yükseldikçe soğur.
Buhar halindeki bir madde, sütundaki sıcaklığın o maddenin kaynama noktasına eşit olduğu bir yüksekliğe ulaştığında, sıvı oluşturacak şekilde yoğunlaşacaktır. Bu durumda kaynama noktası en düşük olan maddeler en yüksek sıcaklıkta yoğuşacaktır. yüksek nokta kolonda ve daha yüksek kaynama noktasına sahip maddeler kolonda daha alçakta yoğunlaşacaktır.
Tepsiler çeşitli sıvı fraksiyonlarını toplar.
Toplanan sıvı fraksiyonlar, kendilerini daha da soğutan yoğunlaştırıcılara gidebilir ve daha sonra depolama tanklarına gidebilir veya daha ileri kimyasal işlemler için diğer alanlara gidebilirler.

Ayrımsal damıtma, kaynama noktaları arasında dar fark olan maddelerin karışımlarını ayırmak için kullanışlıdır ve en yaygın olanıdır. önemli adım petrol rafine etme sürecinde. Petrol rafine etme işlemi, fraksiyonel damıtma kolonuyla başlar. Petrol ürünleri piyasasına satılmaya hazır fraksiyonel damıtma kolonundan çok az bileşen çıkacaktır. Birçoğunun diğer fraksiyonlara dönüştürülebilmesi için kimyasal olarak işlenmesi gerekir. Örneğin, damıtılmış ham petrolün yalnızca %40'ı benzine dönüşecektir, ancak benzin, petrol şirketlerinin ürettiği ana ürünlerden biridir. Petrol şirketleri, ham petrolü sürekli olarak büyük miktarlarda damıtmak yerine, aynı benzini üretmek için damıtma sütunundaki diğer fraksiyonları kimyasal olarak arıtıyor; ve bu işlem ham petrolün her varilinden elde edilen benzin verimini artırır.

Kimyasal dönüşüm

Üç yöntemden birini kullanarak bir grubu diğerine dönüştürebilirsiniz:

Büyük hidrokarbonları daha küçük parçalara ayırın (çatlama)
Daha büyük hidrokarbonlar oluşturmak için küçük hidrokarbonları birleştirin (birleşme)
İstenilen hidrokarbonları üretmek için hidrokarbonların farklı kısımlarını yeniden düzenleyin veya değiştirin (hidrotermal değişim)

Çatlama

Çatlama büyük hidrokarbonları alır ve onları daha küçük parçalara ayırır. Birkaç çeşit çatlama vardır:

Termal- Büyük hidrokarbonları yüksek sıcaklıklarda (bazen yüksek basınçta da) parçalanıncaya kadar ısıtırsınız.
Buhar- Yüksek sıcaklıktaki buhar (800 santigrat derecenin üzerinde), etan, bütan ve nafta'yı kimyasal üretmek için kullanılan etilen ve benzene parçalamak için kullanılır.
Viskozite kırma- Damıtma kolonundaki kalıntılar neredeyse 500 santigrat dereceye kadar ısıtılır, soğutulur ve damıtma kolonunda hızla yakılır. Bu işlem maddelerin viskozitesini ve içlerindeki ağır yağların miktarını azaltır ve reçineler üretir.
koklaştırma- damıtma kolonundaki artık maddeler 450 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklara ısıtılır, bunun sonucunda ağır, neredeyse saf karbon (kok) kalır; kola ayrıştırılıp satılıyor.
Kataliz- çatlama reaksiyonunu hızlandırmak için bir katalizör kullanılır. Katalizörler arasında zeolit, sulu alüminyum silikat, boksit ve alüminosilikat bulunur. Katalitik çatlama, sıcak bir katalizör sıvısının (538 santigrat derece) ağır bir maddeyi dizel yağlarına ve benzine parçalamasıdır.
Hidrokraking- katalitik parçalamaya benzer, ancak daha fazla özelliğe sahip farklı bir katalizör kullanır Düşük sıcaklık, yüksek basınç ve hidrojen. Bu, ağır yağın benzin ve gazyağı (jet yakıtı) olarak parçalanmasına olanak tanır.

Birleşme

Bazen daha büyük hidrokarbonlar oluşturmak için küçük hidrokarbonları birleştirmeniz gerekir; bu işleme birleştirme adı verilir. Ana birleştirme süreci katalitik reformasyon ve bu durumda, düşük ağırlıklı naftayı kimyasalların oluşturulmasında ve benzin harmanlamasında kullanılan aromatik bileşiklerle birleştirmek için bir katalizör (platin ve platin-renyum karışımı) kullanılır. Bu reaksiyonun önemli bir yan ürünü, daha sonra hidrokraking için kullanılan veya basitçe satılan hidrojen gazıdır.

Hidrotermal alterasyon

Bazen bir fraksiyondaki moleküler yapılar bir başkasını oluşturacak şekilde yeniden düzenlenir. Genellikle bu, adı verilen bir işlem aracılığıyla yapılır. alkilasyon. Alkilasyonda, propilen ve butilen gibi düşük molekül ağırlıklı bileşikler, hidroflorik asit veya sülfürik asit (birçok petrol ürünündeki yabancı maddelerin uzaklaştırılmasından elde edilen bir yan ürün) gibi bir katalizör varlığında karıştırılır. Alkilasyon ürünleri, benzin karışımlarında oktan sayısını arttırmak için kullanılan yüksek oktanlı hidrokarbonlardır.

Petrol ürünlerinin son işlenmesi (saflaştırılması)

Damıtılmış ve kimyasal olarak işlenmiş petrol fraksiyonları, başta kükürt, nitrojen, oksijen, su, çözünmüş metaller ve inorganik tuzlar içeren organik bileşikler olmak üzere safsızlıkları gidermek için yeniden işlenir. Nihai işleme genellikle aşağıdaki şekillerde yapılır:

Sülfürik asit kolonu doymamış hidrokarbonları (çift karbon-karbon bağları), nitrojen bileşiklerini, oksijen bileşiklerini ve artık katıları (katran, asfalt) giderir.
Absorbsiyon kolonu suyu uzaklaştırmak için bir kurutma maddesi ile doldurulur.
Hidrojen sülfit yıkayıcılar kükürdü ve tüm kükürt bileşiklerini giderir.

Fraksiyonlar işlendikten sonra soğutulur ve daha sonra aşağıdakiler gibi çeşitli ürünler elde etmek için birlikte karıştırılırlar:

Katkılı veya katkısız çeşitli markaların benzinleri.
Çeşitli marka ve tiplerde yağlama yağları (örneğin, 10W-40, 5W-30).
Çeşitli markaların gazyağı.
Jet yakıtı.
Akaryakıt.
Diğer kimyasal maddeler plastik ve diğer polimerlerin üretimi için çeşitli kaliteler.