Первичная переработка (физические процессы)

2. Нефть и ее переработка

 

Нефть — маслянистая жидкость от желтого или светло-бурого до черного цвета с характерным запахом. Она легче воды и в ней практически нерастворима; представляет собой смесь = 150 углеводородов с примесями других веществ, поэтому у нее нет определенной температуры кипения.

В зависимости от месторождения нефть имеет различный состав. Так, бакинская нефть богата нафтеновыми углеводородам (до 90%), в грозненской нефти преобладают предельные углеводороды, а в уральской — ароматические. Наиболее часто встречаются нефти смешанного состава. По плотности различают легкую и тяжелую нефть.

В настоящее время в мире добывается около 3 млрд. т нефти. Большая часть ее (90%) используется как сырье для производства различных видов топлива и смазочных материалов. В то ж время нефть — ценное сырье для химической промышленности. Из веществ, добываемых из нефти, получают синтетические каучуки, пластмассы, взрывчатые вещества, лекарственные препараты, синтетические волокна и многое другое. Поэтому можно сказать, что экономика государств зависит от нефти больше, чем от любого другого продукта.

Нефть, добываемую из земных недр, называют сырой. Нефть в сыром виде не применяют, ее подвергают переработке.

Переработка нефти

Очистка. Сырую нефть очищают от газов, воды и механических примесей (песок, глина, минеральные соли и т. п.). Затек нефть подвергают фракционированной перегонке.

Перегонка (ректификация) — процесс разделения смесей на отдельные компоненты или фракции на основании различия их температур кипения.

В состав нефти входят углеводороды, многие из которых имеют близкие температуры кипения, поэтому при перегонке получают не индивидуальные углеводороды, а фракции с определенными интервалами температур кипения.

При нагревании в первую очередь переходят в парообразное состояние углеводороды с малой молекулярной массой (они кипят при более низкой температуре). Пары этих углеводородов поступают в холодильник, где конденсируются при охлаждении водой. Жидкие углеводороды собираются в приемник. По мере повышения температуры начинают кипеть углеводороды с большой молекулярной массой. Меняя приемники, можно разделить нефть на отдельные фракции, кипящие в определенном интервале температур.

В промышленности перегонку осуществляют на установках непрерывного действия в ректификационных колоннах. Колонна представляет собой стальной цилиндрический аппарат высотой 50—60 м, диаметром до 3 м. Внутри цилиндра на некотором расстоянии друг от друга располагаются горизонтальные перегородки с отверстиями — тарелки. Предварительно нагретая до 300—350 °С нефть подается в нижнюю часть ректификационной колонны. Пары нефти через отверстия в тарелках поднимаются вверх, при этом они постепенно охлаждаются и сжижаются на тех или иных тарелках в зависимости от температуры кипения. Наиболее легколетучие углеводороды поднимаются до самого верха колонны и сжижаются на самых верхних тарелках. Менее летучие конденсируются уже на первых тарелках. При перегонке выделяют следующие фракции нефти: