Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Как происходит переработка нефти и нефтепродуктов?

Процесс прямой перегонки

Это очень древний способ, его изобрели еще на заре бензиновых двигателей. Он если хотите не отличается супер технологиями, и его запросто можно повторить у каждого дома, про это чуть позже.

Сам физический процесс заключается в нагреве нефти и испарению из нее по очереди нужных составов. Процесс происходит при атмосферном давлении и закрытой емкости, в которую установлена газоотводящая трубка. При нагреве из нефти начинают испаряться летучие составы:

  • Температура от 35 до 200 °С – получаем бензин
  • Температура от 150 до 305 °С – керосин
  • От 150 до 360 °С – дизельное топливо.

После чего их просто конденсируют в другую емкость.

Но при таком методе есть очень много минусов:

  • Мы получаем очень мало топлива — так из одного литра получается всего 150 мл. бензина.
  • Полученный бензин очень низкого октанового числа, примерно около 50 – 60 единиц. Как вы понимаете чтобы его догнать до 92 – 95, нужно много присадок.

В общем, этот процесс безнадежно устарел, в современных условиях он просто коммерчески не выгоден. Поэтому многие перерабатывающие предприятия сейчас перешли на более выгодный, совершенный способ изготовления.

Одежда и продукты питания

Масса современной одежды изготавливается из ткани «нефтяного» происхождения. Сейчас никого не удивишь свитером из полиэстера или же колготками из нейлона, а, между прочим, оба материала являются продуктом нефтепереработки, как, например, и вискоза.

Производство полиэстера. Фото: greenologia.ru

Сейчас около 40% всего текстиля не обходится без синтетической ткани. Особенно мощно нефть внедрилась в спецодежду и, надо сказать, неспроста. Изделия, выполненные с вкраплениями полиэстера, не мнутся, не растягиваются и при этом легко стираются.

Кроме того, огромная часть искусственной ткани используется для изготовления штор, ковров, обивки мебели. Кстати, немалую долю нефтяного компонента полиуретан содержат в себе диваны. Так, на одно изделие может уйти до 60 л нефти.

Трудно себе представить, но нефтехимическая промышленность пустила свои корни даже в сферу питания. Знакомые всем красители, загустители, ароматизаторы и прочие добавки в продукты есть не что иное как результат переработки углеводородов.

Даже, казалось бы, полезные органические продукты носят некий «нефтяной» отпечаток – растения сейчас нередко выращивают с добавлением синтетических удобрений, а животных кормят искусственными добавками.

И это даже не самое поразительное. Современные технологии позволяют производить из нефти белок, из которого без труда «готовят» мясную продукцию, идентичную по цвету и запаху органической – например, сосиски или колбасы.

Другие виды топлива:

– биодизель,

– биотопливо,

– газойль,

– горючие сланцы,

– лигроин,

– мазут,

– нефть,

– попутный нефтяной газ,

– природный газ,

– свалочный газ,

– сланцевая нефть,

– сланцевый газ,

– синтез-газ.

Примечание:  Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Как возможно научиться писать тексты и зарабатывать на этом удаленно? Например, можете пройти курс «Копирайтинг от А до Я», который подойдет даже начинающим авторам.

Другие записи:

карта сайта

таблица состав и основные физические физико и химические свойства нефти 4 класс окружающий мир рабочая и нефтепродуктовукажи другие полезные свойства пластовой нефти кратко реферат таблицакакие физические свойства компонентов нефтисвойства фракций нефтипроблема история современные три основные теории гипотезы происхождения нефти реферат углеводородовкакое органическое минеральное природное биогенное абиогенное космическое неорганическое происхождение нефти кратко презентация картинки сообщениеорганическая неорганическая биогенная карбидная космическая абиогенная теория происхождения нефти менделеева докладнефть происхождение словакакова плотность нефти и нефтепродуктов равна г см3 кг м3 кг л в тоннах при 20 градусахгост 3900 85 определение плотности нефти и нефтепродуктовметоды определения плотности нефти и нефтепродуктовкак определить найти рассчитать относительная средняя удельная динамическая плотность сырой пластовой тяжелой легкой нефти формула физикаизмерение калькулятор расчет таблица плотности нефти в пластовых условияхкакой основной химический минеральный элементарный углеводородный компонентный элементный физический фракционный групповой состав товарной природной фракции нефти и нефтепродуктов формула химия 10 класс кратко таблица реферат презентацияуглеводороды в составе нефтив состав природной нефти в качестве примесей входят

Коэффициент востребованности
4 257

Химический (компонентный, углеводородный и элементный) состав:

Нефть это сложная смесь различных углеводородных и неуглеводородных компонентов.

В состав нефти входят около тысячи различных химических индивидуальных веществ, из которых:

– жидкие углеводороды, составляющие ее большая часть (более 500 веществ или обычно 80-90 % по массе);

– гетероатомные органические соединения (4-5 %): преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (более 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые);

– остальные компоненты: растворённые углеводородные газы (от метана CН4 до бутана C4Н10 включительно, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1-4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др.;

– механические примеси (частицы песка, глины и т.п.).

Жидкие углеводороды представлены парафиновыми (обычно 30-35 %, реже 40-50 %) и нафтеновыми соединениями (25-75 %), соединениями ароматического ряда (10-20, реже 35 %) и соединениями смешанного или гибридного строения (например, парафино-нафтеновыми, нафтено-ароматическими).

Парафины (от лат. parum «мало» + affinis «родственный») – воскоподобная смесь предельных углеводородов (алканов) преимущественно нормального строения состава от С18Н38 (октадекан) до С35Н72 (пентатриоконтан) включительно и температурой плавления 45-65 °C.

Нафтены, также циклоалканы, полиметиленовые углеводороды, цикланы или циклопарафины – это циклические насыщенные углеводороды, по химическим свойствам близкие к предельным углеводородам. Имеют химическую формулу CnH2n и циклическое строение (т.е. замкнутые кольца из углеродных атомов).

Ароматические соединения (арены) – циклические органические соединения, которые имеют в своём составе ароматическую систему.

Сернистые соединения, содержащиеся в нефти: сероводород  H2S, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны, а также полициклические (гетероциклические) сернистые соединения и т.п. 70-90 % сернистых соединений концентрируется в остаточных продуктах – мазуте и гудроне.

Азотистые соединения, содержащиеся в нефти: преимущественно гомологи пиридина, хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины. Большей частью концентрируется в тяжёлых фракциях и остатках.

Кислородные соединения, содержащиеся в нефти: нафтеновые кислоты, фенолы, смолисто-асфальтеновые и др. вещества. Сосредоточены обычно в высококипящих фракциях углеводородов.

С точки зрения элементного состава в нефти присутствует более 50 химических элементов. Содержание указанных химических элементов, особенно примесей, колеблется в широких пределах. Ниже в таблице приводится элементный состав нефти:

Наименование химического элемента:%% содержание
Углерод, С82-87
Водород, Н11-14,5
Сера, S0,01-6 (редко до 8)
Азот, N0,001-1,8
Кислород, O0,005-0,35 (редко до 1,2)
Ванадий, V10-5-10-2
Никель, Ni10-4-10-3
Хлор, Clот следов до 2⋅10-2
и прочие

Синтетика

В последнее время все большей популярностью пользуются синтетические ткани. Такие материалы обладают важными свойствами, отличающими их от натуральных тканей. Например, самый популярный синтетический материал – нейлон — является наиболее прочной тканью. А вместо шерсти в текстильной промышленности используют акрил и лайкру.

Очень часто в состав многих тканей входит полиэстер. Эта синтетическая составляющая придает изделию эластичность, большую прочность. Полиэстер часто добавляют как в натуральные ткани, так и в синтетические. Определить такой материал несложно – после сжатия он практически не мнется. Но все же полиэстер имеет огромный недостаток – он практически не пропускает воздух.

Термический и каталитический крекинг

Вот этот процесс получения бензина очень сложный, дома таким способом вам его не получить – однозначно! Не хочется лезть в дебри, грузить вас сложными химическими и физическими терминами. Поэтому постараюсь рассказать, что говорится «на пальцах».

Суть крекинга проста. Нефть химически и физически разлагают на составляющие – то есть из больших, сложных молекул углеводорода, делают более мелкие и простые, которые образуют бензин.

Что нам это дает, какие есть плюсы:

  • Выход бензина увеличивается в несколько раз, до 40 – 50%. ТО есть по сравнению с перегонкой мы имеем уже почти пол-литра топлива.
  • Октановое число намного, увеличено — обычно оно около 70 – 80 единиц. Ездить конечно на нем тоже нельзя, однако присадок до получения готового продукта нужно минимум.

В общем, за этим процессом однозначно будущее. Вот почему их так сегодня много — платформинг, риформинг, гидрориформинг, крекинг. Каждый процесс старается увеличить число получаемого топлива + улучшить октановое число, в идеале, чтобы вообще обойтись без присадок.

Лечебные и косметические средства

Благодаря полезным свойствам, некоторые компоненты нефти широко используются в медицине. Наиболее известное лекарство, которое производят из нее, – «Аспирин», или ацетилсалициловая кислота. Еще в конце XIX века ученые открыли принцип выработки из фенола лекарственного средства, которое осталось популярным и до наших дней. Из него производят антисептики, антибиотики, противотуберкулезные препараты, лекарства от желудочно-кишечных заболеваний, успокаивающие средства.

Особое место занимают нефтепродукты в жизни современной женщины. Дело в том, что нефть широко применяется в косметологии. На основе ее составляющих производят тени для век, лаки для ногтей, карандаши для губ и глаз. Большая часть парфюмерии также состоит из продуктов нефтехимии.

Пересчитывать все, что делают из нефти, можно очень долго. Практически каждый предмет, который мы используем в своей жизни, частично состоит из нефтепродуктов. Такое широкое использование «черного золота» является главной причиной постоянного роста его стоимости. И это справедливо, ведь нефть не только дает человечеству возможность согреться и быстро передвигаться, но и способствует созданию комфортных бытовых условий, без которых трудно представить современную жизнь.

Продукты из нефти

Взять, к примеру, досуг любого человека и с какими продуктами он сталкивается во время своего досуга. На производство CD и DVD-дисков уходит более 40 млрд литров нефти в год. В каждом диске и его коробке содержится до 1 литра нефти.

Диван, на котором вы спите или смотрите телевизор, содержит в себе до 60 литров нефти. Материал, который содержится в любом диване, полиуретан, делают из сырой нефти. Этот материал позволяет изолировать детали софы от влаги.

Перейдем к рабочим часам. В каждом компьютере содержится до 11 литров нефти: 9 литров в корпусе и клавиатуре, 2 литра в мониторе.

Вы все носите такую одежду: это горнолыжные костюмы, термобелье, флисовые кофты, все пуховики с синтетическим наполнителем, искусственные шубы, искусственные ткани, например, полиэстер.

Для производства нейлоновых колготок также активно применяются продукты нефтехимии.

Даже производство косметики не обходится без использования нефти. В мыло, например, добавляют продукты вторичной нефтепереработки, получаемые путем переработки сырой нефти. К таким же продуктам относятся помада, парфюм, вазелин и парафин. Из парафина, помимо свечей, делают и цветные парафиновые карандаши.

Сотовые телефоны изготовлены из материалов, 40 % которых получаются из продуктов нефтехимии.

Даже медицина не обошла нефтяную промышленность стороной. Одно из самых популярных лекарств — аспирин тоже имеет в своем составе нефть.

Жевательная резинка. Имея в своем составе полиэтиленовые и парафиновые смолы, лакомство также частично состоит из нефти.

Нефть в нашей жизни

Как мы видим, нефть — неотъемлемая часть нашей повседневной жизни. С помощью нее мы получаем тепло, водим машины, запускаем самолеты и подводные лодки, почти все синтетические продукты в наше время имеют компоненты нефти в своем составе (возьмите, к примеру, пластик, все моющие средства, краски и даже некоторые лекарства).

Из нашей статьи вы узнали, какие продукты сделаны из нефти или имеют продукты нефтехимии в своем составе.

Пищевая промышленность

На основе нефтепродуктов воспроизводят синтетический белок, сходный с животным. Такой продукт дешевле и проще в производстве. Изготовление жевательной резинки предполагает добавление парафиновых смол.

А нейлоновые пакетики для чая, использование которых ввела компания Lipton, по утверждениям, позволяют получить более чистый вкус напитка.

Отдельный материал, заслуживающий внимания — полипропилен. Ввиду инертности и относительной безопасности, из него изготавливают разнообразную тару для пищевых продуктов.

Разделочные доски, рабочие поверхности, выработанные из полипропилена являются знаком качества на любой кухне.

Лекарства

Фармацевтическая индустрия процветает только за счет нефти (вернее, соединений, которые получаются в результате ее переработки). Они становятся основными компонентами большинства лекарственных средств. В результате их переработки и синтеза получают даже лекарства, способные бороться с раковыми опухолями, ВИЧ и другими видами «чумы XIX века».

Без нефти и нефтепродуктов не было бы современных достижений в области медицины. Одним из таких достижений является создание пластикового протеза легких. Без специального пластика, полученного из нефти, ранее создать такой протез не выходило. Сейчас в Мичиганском университете профессор Роберт Бартлет работает над его испытаниями.

Полный список что делают из нефти

  1. Бензин
  2. Дизель
  3. Сжиженный газ
  4. Керосин
  5. Авиационное топливо
  6. Мазут
  7. Реактивное топливо
  8. Жидкое котельное топливо
  9. Корпусы для бытовой техники
  10. Пластиковые контейнеры
  11. Пластиковая тара
  12. Детали мебели
  13. Игрушки
  14. Детские соски
  15. Подгузники
  16. Пропиленгликоль
  17. Лигроин
  18. CD и DVD-диски
  19. Искусственный мех
  20. Полиуретан
  21. Полиэстер
  22. Полиэтилен
  23. Полипропилен
  24. Пищевая плёнка
  25. Пластиковые бутылки
  26. Ткани
  27. Нейлон
  28. Тени для век
  29. Полиамид
  30. Карандаши для губ и глаз
  31. Косметические лаки
  32. Шампуни
  33. Духи
  34. Лекарства (аспирин, антисептики, антибиотики, противотуберкулезные препараты, желудочно-кишечные препараты, успокаивающие средства
  35. Резина
  36. Битум
  37. Масла
  38. Растворители, краски и лаки
  39. Масло (смазочное, электроизоляционное, моторное, гидравлическое)
  40. Охлаждающую жидкость
  41. Удобрения
  42. Воск
  43. Гудрон
  44. Сера
  45. Вазелин
  46. Парафин
  47. Моющие средства
  48. Жевательная резинка
  49. Панели солнечных батарей
  50. Ядохимикаты
  51. Пестициды
  52. Пищевые ароматизаторы, загустители, красители
  53. Эмульгаторы

Что такое баррель нефти

Добыча нефти

Сегодня вся добываемая нефть извлекается через буровые скважины. Чтобы нефть поднималась на поверхность земли с сопутствующими ей водой и газом, требуется установка герметичной системы подъемных труб, арматуры и механизмов.

Следует учитывать, что данные системы должны быть рассчитаны на работу под давлением, характерным для подземных пластов пород.

Весь процесс добычи нефти условно подразделяют на три стадии:

  1. Движение нефти горизонтально, вдоль пласта, по направлению к скважине. Такое движение достигается посредством искусственной разности между давлением на забоях скважины и на пласте.
  2. Движение нефти от забоя скважины до ее устья на поверхности земли. Это движение называют процессом эксплуатации скважины.
  3. Сбор нефти, воды и газа, поступивших на поверхность земли, разделение, устранение минеральных солей и твердых осадков.

Добывание нефти из скважины выполняется за счет естественного ее фонтанирования под воздействием пластового давления. Искусственным путем ресурс поднимается механизированным способом.

Вначале разработки обычно используют метод фонтанной добычи, когда же подача фонтана ослабеет, скважину оснащают механизированными способами подъема нефти.

Среди механизированных способов выделяют:

  • газлифтный способ с компрессорной стацией, газосборниками и газораспределителями;
  • глубинонасосный, с использованием гидропоршневых, штанговых и винтовых насосов.

Из чего делают бензин?

Сланцевый метод добычи нефти

Для производства бензина нужно из недр земли добыть чистую не загрязненную нефть. Для этого используют буровые установки и специальное оборудование, которое ее выкачивает на поверхность и заполняет цистерны для хранения. С помощью транспортных средств или трубопровода ее оправляют на специальный завод по переработке. Нефть проходит несколько этапов очистки и отделения от изначальной массы чистого высокооктанового бензина и других компонентов. В результате получают бензин, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей. Готовый продукт отправляют для продажи во все уголки планеты.

Хранение сырой нефти

Хранение сырой нефти

На каждом заводе по переработке нефти, имеются специальные резервуары, в которых сырье сохраняется до дня производства бензина. Специальный трубопровод заполняет емкости свежей нефтью из скважин и при полном ее наполнении откачивает на этап очистки.

Очистка сырой нефти

Очистка сырой нефти

Нефть поступает в специальный аппарат для предварительной очистки от сторонних включений. В сырье добавляют воду и аккуратно перемешивают до получения однородной массы. Через содержимое бака пропускают электричество, в результате чего соли оседают на дно. Во время воздействия электричества, нефть промывается водой и очищается от солей на 90%. Чистую нефть по трубопроводу перегоняют на этап атмосферно-вакуумной перегонки и каталитический крекинг.

Первичная переработка

Прямая перегонка нефти

В аппарате для атмосферно-вакуумной перегонки, сырая нефть под воздействием повышенной температуры нагревается до состояния кипения и разделяется на компоненты. В результате, получают прямогонный бензин, который отправляют на экспорт и сырье, для дальнейшей обработки. После полного разделения, с помощью специальной системы трубопровода, бензин перекачивают на временное хранение, а сырье в вакуумный блок. Кипящее сырье нагревается еще сильнее, чтобы получить светлые нефтепродукты пригодные для дизельного топлива. Для выделения 92 и 95 фракций, сырье отправляют на этап каталитического риформинга и крекинга.

Вторичная переработка

По системе трубопровода, сырье поступает в аппарат каталитического риформинга. В нем происходит очистка от примесей и сторонних включений, в результате чего получают чистые фракции. Им присваивают октановые числа 95 или 92 и отправляют на этап смешивания. В другой части завода проводят процесс каталитического крекинга, в результате которого загрязненное сырье очищается от серы и сторонних включений. После полной очистки, жидкости с двух процессов смешивают и получают бензин.

Интересный факт: на одного человека на планете, на один день жизни уже добыто и переработано 2 литра сырой нефти, которую без проблем можно купить в виде бензина и заправить свой автомобиль.

Проверка качества

В специальной лаборатории проверяют нефть, сырье с разных этапов производства и готовый бензин на качество.

Контроль качества

В случае нарушения технологического процесса продукция отправляется на дополнительную очистку или переработку.

Весь процесс переработки нефти заключается в том, чтобы вязкую жидкость расщепить на множество молекул. Легкие молекулы разделяют, в результате чего получают газы, дизельное топливо и бензин.

Технические масла:

Техническое масло – жидкий нефтепродукт или синтетический продукт, смазывающий трущиеся поверхности, применяемый для консервации изделий в качестве электроизоляционного материала и для технологических нужд.

Отработанное масло (used oil) – техническое масло, проработавшее срок или утратившее в процессе эксплуатации качество, установленное в нормативно-технической документации, и слитое из рабочей системы.

Регененированное масло (recovered oil) – техническое масло, получаемое очисткой отработанного масла физическим, химическим и физико-химическими методами, с эксплуатационными свойствами, восстановленными до требований нормативно-технической документации.

Нефтяное смазочное масло (lubricating oil) – техническое масло для предупреждения или уменьшения износа трущихся поверхностей и уменьшения потерь на трение скольжения.

Моторное масло (engine oil) – нефтяное смазочное масло для поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Газотурбинное масло (gas turbine oil) – нефтяное смазочное масло для турбовинтовых и турбореактивных двигателей.

Трансмиссионное масло (gear oil) – нефтяное смазочное масло для механических трансмиссией.

Турбинное масло (turbine oil) – нефтяное смазочное масло для турбин.

Цилиндровое масло (cylinder oil) – нефтяное смазочное масло для поршневых паровых машин.

Индустриальное масло (industrial oil) – нефтяное смазочное масло для станков и механизмов промышленного оборудования.

Приборное масло (instrument oil) – нефтяное смазочное масло для приборов и точных механизмов.

Компрессорное масло (compressor oil) – нефтяное смазочное масло для поршневых и ротационных компрессоров.

Холодильное масло (refrigerator oil) – нефтяное смазочное масло для холодильных машин.

Изоляционное масло (insulating oil) – техническое масло для электроизоляции.

Консервационное масло (corrosion prevention oil) – средство временной противокоррозионной защиты на основе минерального или синтетического масла.

Протеины из нефти

Проблема нехватки полноценных белков в питании людей уже давно стоит очень остро. Еще в конце XIX века люди понимали, что пищи скоро будет не хватать, уж очень быстро растет человечество. Продовольственную проблему пытались решить весь XX век, не останавливаются исследования и сейчас.

В начале 1960 годов академик Александр Несмеянов, президент Академии наук СССР и ректор МГУ, предложил способ получения синтетических белков из отходов нефтехимического производства. С помощью его технологии можно получать мясные и молочные продукты, искусственную икру. Работа советским химиком велась по двум направлениям. С одной стороны, из нефтепродуктов синтезировали аминокислоты, основу белков. С другой стороны, выращивали на углеводородах нефти дрожжи, из которых потом получали пищевые белки. С помощью технологии Несмеянова можно было получить мясные и молочные продукты, которые были в 4-5 раз дешевле, чем обычные мясо и молоко. Правда, структуру настоящего мяса из синтетического белка воспроизвести не удалось, зато ученые получили колбасы и мясные полуфабрикаты, фарш, котлеты. Эти эксперименты начали сходить на нет после смерти Несмеянова. Причиной было в том числе недоверие советских граждан к синтетической, а не натуральной еде, и надо сказать, что влияние искусственных продуктов на здоровье еще толком не изучено, есть мнения, что они могут оказывать и негативное воздействие. Кроме того, массовое производство искусственного белка подорвало бы сельское хозяйство, лишило бы работы множество советских граждан. Поэтому белок из нефти в массовом производстве так и не появился. Белки синтезировали, но продукты эти шли на корм скоту. А в наши дни животные протеины начали массово заменять белками растительными, производить псевдомолочные продукты из отходов зерновых культур, сои, бобовых и так далее. Как в пищевой промышленности, так и в животноводстве. Так что с нефтепродуктами мы сталкиваемся не только на бензозаправке и в салоне красоты (практически во всех кремах и шампунях присутствуют нефтепродукты), но и за столом по несколько раз в день.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации