Rafinácia ropy je pomerne komplikovaný proces, ktorý si vyžaduje zapojenie. Mnohé produkty sa získavajú z vyťažených prírodných surovín – rôzne druhy palív, bitúmen, petrolej, rozpúšťadlá, mazivá, ropné oleje a iné. Rafinácia ropy začína prepravou uhľovodíkov do závodu. Výrobný proces prebieha v niekoľkých etapách, pričom každá z nich je z technologického hľadiska veľmi dôležitá.
Proces rafinácie ropy začína jej špecializovanou prípravou. Je to spôsobené prítomnosťou mnohých nečistôt v prírodných surovinách. Ložisko ropy obsahuje piesok, soli, vodu, pôdu a plynné častice. Voda sa používa na extrakciu veľkého množstva produktov a šetrenie energetických zásob. To má svoje výhody, no výrazne znižuje kvalitu výsledného materiálu.
Prítomnosť nečistôt v zložení ropných produktov znemožňuje ich prepravu do závodu. Vyvolávajú tvorbu plaku na výmenníkoch tepla a iných nádobách, čo výrazne znižuje ich životnosť.
Preto sa vyťažené materiály podrobujú komplexnému čisteniu – mechanickému a jemnému. V tejto fáze výrobného procesu sa výsledná surovina separuje na olej a. To sa deje pomocou špeciálnych odlučovačov oleja.
Na čistenie suroviny sa usadzuje hlavne v hermetických nádržiach. Na aktiváciu separačného procesu je materiál vystavený chladu alebo vysokej teplote. Elektrické odsoľovacie zariadenia sa používajú na odstránenie solí obsiahnutých v surovinách.
Po primárnom čistení sa získa ťažko rozpustná emulzia. Ide o zmes, v ktorej sú častice jednej kvapaliny rovnomerne rozložené v druhej. Na tomto základe sa rozlišujú 2 typy emulzií:
Proces rozbíjania emulzie môže prebiehať mechanicky, elektricky alebo chemicky. Prvý spôsob zahŕňa usadzovanie kvapaliny. To sa deje za určitých podmienok - zahrievanie na teplotu 120-160 stupňov, zvýšenie tlaku na 8-15 atmosfér. Stratifikácia zmesi sa zvyčajne vyskytuje v priebehu 2-3 hodín.
Aby bol proces separácie emulzie úspešný, je potrebné zabrániť odparovaniu vody. Extrakcia čistého oleja sa tiež vykonáva pomocou výkonných odstrediviek. Emulzia je rozdelená na frakcie pri dosiahnutí 3,5-50 tisíc otáčok za minútu.
Použitie chemickej metódy zahŕňa použitie špeciálnych povrchovo aktívnych látok nazývaných deemulgátory. Pomáhajú rozpúšťať adsorpčný film, v dôsledku čoho sa olej čistí od častíc vody. Chemická metóda sa často používa v spojení s elektrickou metódou. Posledná metóda čistenia zahŕňa vystavenie emulzie elektrickému prúdu. Vyvoláva asociáciu vodných častíc. Vďaka tomu sa ľahšie odstraňuje zo zmesi, výsledkom čoho je olej najvyššej kvality.
Ťažba a spracovanie ropy prebieha v niekoľkých etapách. Charakteristickým znakom výroby rôznych produktov z prírodných surovín je, že aj po vysokokvalitnom čistení nemožno výsledný produkt použiť na určený účel.
Východiskový materiál sa vyznačuje obsahom rôznych uhľovodíkov, ktoré sa výrazne líšia molekulovou hmotnosťou a teplotou varu. Obsahuje látky nafténovej, aromatickej, parafínovej povahy. Surovina tiež obsahuje zlúčeniny síry, dusíka a kyslíka organického typu, ktoré sa musia tiež odstrániť.
Všetky existujúce metódy rafinácie ropy sú zamerané na jej rozdelenie do skupín. Počas výrobného procesu sa získa široká škála produktov s rôznymi vlastnosťami.
Primárne spracovanie prírodných surovín sa uskutočňuje na základe rôznych teplôt varu ich jednotlivých zložiek. Na realizáciu tohto procesu sú zapojené špecializované zariadenia, ktoré umožňujú získať rôzne ropné produkty - od vykurovacieho oleja po decht.
Ak sa prírodné suroviny spracujú týmto spôsobom, nebude možné získať materiál pripravený na ďalšie použitie. Primárna destilácia je zameraná iba na stanovenie fyzikálnych a chemických vlastností ropy. Po jej vykonaní je možné určiť potrebu ďalšieho spracovania. Nastavujú tiež typ zariadenia, ktoré je potrebné zapojiť na vykonávanie potrebných procesov.
Primárna rafinácia ropy
Existujú nasledujúce spôsoby rafinácie oleja (destilácia):
Blesková metóda zahŕňa spracovanie oleja pod vplyvom vysokej teploty s danou hodnotou. V dôsledku toho sa vytvárajú pary, ktoré vstupujú do špeciálneho zariadenia. Nazýva sa výparník. AT toto zariadenie valcové páry sú oddelené od kvapalnej frakcie.
Pri opakovanom odparovaní sa surovina podrobuje spracovaniu, pri ktorom sa teplota niekoľkokrát zvyšuje podľa daného algoritmu. Posledná metóda destilácie je zložitejšia. Spracovanie oleja s postupným odparovaním znamená plynulú zmenu hlavných prevádzkových parametrov.
Priemyselná rafinácia ropy sa vykonáva pomocou niekoľkých zariadení.
Rúrkové pece. Na druhej strane sú tiež rozdelené do niekoľkých typov. Ide o atmosférické, vákuové, atmosféricko-vákuové pece. Pomocou zariadení prvého typu sa vykonáva plytké spracovanie ropných produktov, ktoré umožňuje získať palivový olej, benzín, petrolej a naftové frakcie. Vo vákuových peciach sa v dôsledku efektívnejšej prevádzky suroviny delia na:
Výsledné produkty sú plne vhodné na výrobu koksu, bitúmenu, mazív.
destilačné kolóny. Proces spracovania ropy pomocou tohto zariadenia zahŕňa jej zahrievanie v cievke na teplotu 320 stupňov. Potom zmes vstupuje do medzistupňov destilačnej kolóny. V priemere má 30 – 60 žľabov, z ktorých každý je rozmiestnený v určitom intervale a je vybavený kvapalinovým kúpeľom. Vďaka tomu pary stekajú dole vo forme kvapiek, pretože dochádza ku kondenzácii.
Existuje aj spracovanie pomocou výmenníkov tepla.
Po určení vlastností oleja v závislosti od potreby konkrétneho finálneho produktu sa zvolí typ sekundárnej destilácie. V podstate spočíva v tepelno-katalytickom účinku na surovinu. Hlboké spracovanie ropy môže prebiehať pomocou niekoľkých metód.
Palivo. Využitím tejto metódy sekundárnej destilácie je možné získať množstvo kvalitných produktov - autobenzíny, motorovú naftu, tryskové a kotlové palivá. Recyklácia nevyžaduje veľa zariadení. V dôsledku aplikácie tejto metódy sa z ťažkých frakcií surovín a sedimentov získa hotový výrobok. Metóda destilácie paliva zahŕňa:
Palivový olej. V dôsledku tejto destilačnej metódy sa získavajú nielen rôzne palivá, ale aj asfalt, mazacie oleje. Robí sa to extrakčnou metódou, odasfaltovaním.
Petrochemický. V dôsledku aplikácie tejto metódy so zapojením špičkových zariadení sa získa veľké množstvo produktov. Nejde len o pohonné hmoty, oleje, ale aj plasty, gumu, hnojivá, acetón, alkohol a mnohé ďalšie.
Ako sa predmety okolo nás získavajú z ropy a plynu – dostupné a zrozumiteľné
Táto metóda sa považuje za najbežnejšiu. S jeho pomocou sa vykonáva spracovanie kyslého alebo kyslého oleja. Hydrogenačná rafinácia môže výrazne zlepšiť kvalitu výsledných palív. Odstraňujú sa z nich rôzne prísady - síra, dusík, zlúčeniny kyslíka. Materiál sa spracováva na špeciálnych katalyzátoroch vo vodíkovom prostredí. Súčasne teplota v zariadení dosahuje 300-400 stupňov a tlak - 2-4 MPa.
V dôsledku destilácie sa organické zlúčeniny obsiahnuté v surovinách pri interakcii s vodíkom cirkulujúcim vo vnútri zariadenia rozkladajú. V dôsledku toho sa tvorí amoniak a sírovodík, ktoré sa odstraňujú z katalyzátora. Hydrorafinácia umožňuje recyklovať 95 – 99 % surovín.
Destilácia sa vykonáva pomocou katalyzátorov obsahujúcich zeolit pri teplote 550 stupňov. Praskanie sa považuje za veľmi efektívna metóda spracovanie pripravených surovín. S jeho pomocou možno z frakcií vykurovacieho oleja získať vysokooktánový motorový benzín. Výťažok čistého produktu je v tomto prípade 40 až 60 %. Získa sa tiež kvapalný plyn (10-15% pôvodného objemu).
Reformovanie sa uskutočňuje pomocou hliníkovo-platinového katalyzátora pri teplote 500 stupňov a tlaku 1-4 MPa. Zároveň je vo vnútri zariadenia prítomné vodíkové prostredie. Táto metóda sa používa na premenu nafténových a parafínových uhľovodíkov na aromatické uhľovodíky. To vám umožní výrazne zvýšiť oktánové číslo produktov. Pri použití katalytického reformovania je výťažok čistého materiálu 73-90 % suroviny.
Umožňuje vám získať kvapalné palivo pri vystavení vysokému tlaku (280 atmosfér) a teplote (450 stupňov). K tomuto procesu dochádza aj pri použití silných katalyzátorov - oxidov molybdénu.
Ak sa hydrokrakovanie skombinuje s inými spôsobmi spracovania prírodných surovín, výťažnosť čistých produktov vo forme benzínu a leteckého paliva je 75 – 80 %. Pri použití kvalitných katalyzátorov sa ich regenerácia môže vykonávať až 2-3 roky.
Extrakcia zahŕňa separáciu pripravených surovín na požadované frakcie pomocou rozpúšťadiel. Následne sa uskutoční deparafinizácia. Umožňuje výrazne znížiť bod tuhnutia oleja. Na získanie vysoko kvalitných produktov sa tiež podrobuje hydrorafinácii. V dôsledku extrakcie je možné získať destilovanú motorovú naftu. Pomocou tejto techniky sa tiež extrahujú aromatické uhľovodíky z pripravených surovín.
Odasfaltovanie je nevyhnutné na získanie živicovo-asfalténových zlúčenín z konečných produktov destilácie ropných surovín. Výsledné látky sa aktívne používajú na výrobu bitúmenu, ako katalyzátory pre iné spôsoby spracovania.
Spracovanie prírodných surovín po primárnej destilácii je možné realizovať aj inými spôsobmi.
Alkylácia. Po spracovaní pripravených materiálov sa získajú vysokokvalitné komponenty pre benzín. Metóda je založená na chemickej interakcii olefínových a parafínových uhľovodíkov, výsledkom čoho je vysokovriaci parafínový uhľovodík.
Izomerizácia. Použitie tejto metódy umožňuje získať látku s vyšším oktánovým číslom z nízkooktánových parafínových uhľovodíkov.
Polymerizácia. Umožňuje premenu butylénov a propylénu na oligomérne zlúčeniny. V dôsledku toho sa získavajú materiály na výrobu benzínu a na rôzne petrochemické procesy.
Koksovanie. Používa sa na výrobu ropného koksu z ťažkých frakcií získaných po destilácii ropy.
Odvetvie rafinácie ropy je sľubné a rozvíja sa. Výrobný proces sa neustále zlepšuje zavádzaním nových zariadení a techník.
Úvod
I. Primárna rafinácia ropy
1. Sekundárna destilácia benzínových a naftových frakcií
1.1 Sekundárna destilácia benzínovej frakcie
1.2 Sekundárna destilácia naftovej frakcie
II. Tepelné procesy technológie rafinácie ropy
2. Teoretické základy riadenia procesov oneskoreného koksovania a koksovania vo vrstve chladiva
2.1 Oneskorené procesy koksovania
2.2 Koksovanie vo vrstve nosiča tepla
III. Technológia termokatalytických a termohydrokatalytických procesov
rafinácia ropy
3. Hydrorafinácia petrolejových frakcií
IV. Technológie spracovania plynu
4. Spracovanie rafinérskych plynov - absorpčné plynové frakcionačné jednotky (AGFU) a plynové frakcionačné jednotky (GFU)
4.1 Zariadenia na frakcionáciu plynu (HFC)
4.2 Absorpčné a plynové frakcionačné jednotky (AGFU)
Záver
Bibliografia
Úvod
Ropný priemysel je dnes veľkým národohospodárskym komplexom, ktorý žije a rozvíja sa podľa vlastných zákonov. Čo dnes znamená ropa pre národné hospodárstvo krajiny? Sú to: suroviny pre petrochemický priemysel pri výrobe syntetického kaučuku, alkoholy, polyetylén, polypropylén, široký sortiment rôznych plastov a hotových výrobkov z nich, umelé tkaniny; zdroj na výrobu motorových palív (benzín, petrolej, nafta a letecké palivá), olejov a mazív, ako aj paliva pre kotly a pece (topný olej), stavebných materiálov (bitúmen, decht, asfalt); surovina na získanie množstva proteínových prípravkov používaných ako prísady do krmiva pre hospodárske zvieratá na stimuláciu ich rastu.
V súčasnosti je ropný priemysel Ruskej federácie na 3. mieste na svete. Ropný komplex Ruska zahŕňa 148 tisíc ropných vrtov, 48,3 tisíc km hlavných ropovodov, 28 ropných rafinérií s celkovou kapacitou viac ako 300 miliónov ton ropy ročne, ako aj veľké množstvo ďalších výrobných zariadení.
V podnikoch ropného priemyslu a jeho odvetví služieb je zamestnaných asi 900 000 pracovníkov, z toho asi 20 000 ľudí v oblasti vedy a vedeckých služieb.
Priemyselná organická chémia má za sebou dlhú a náročnú cestu vývoja, počas ktorej sa dramaticky zmenila jej surovinová základňa. Počnúc spracovaním rastlinných a živočíšnych surovín sa potom pretransformoval na uhlie alebo koksárenskú chémiu (využívajúc odpad z koksovania uhlia), aby prípadne premeniť na moderný petrochemický priemysel, ktorý sa už dávno neuspokojí len s odpadom z rafinácie ropy. Pre úspešné a nezávislé fungovanie jej hlavného priemyslu – ťažkej, teda rozsiahlej, organickej syntézy, bol vyvinutý proces pyrolýzy, na ktorom sú založené moderné olefínové petrochemické komplexy. V podstate prijímajú a potom spracovávajú nižšie olefíny a diolefíny. Surovinová základňa pyrolýzy sa môže meniť od súvisiacich plynov po ťažký benzín, plynový olej a dokonca aj ropu. Tento proces, pôvodne určený len na výrobu etylénu, je v súčasnosti aj veľkým dodávateľom propylénu, butadiénu, benzénu a ďalších produktov.
Ropa je naše národné bohatstvo, zdroj sily krajiny, základ jej ekonomiky.
technológie spracovania ropy a plynu
ja. Primárna rafinácia ropy
1. Sekundárna destilácia benzínových a naftových frakcií
Sekundárna destilácia - oddelenie frakcií získaných pri primárnej destilácii na užšie časti, z ktorých každá sa potom použije na svoj vlastný účel.
V rafinériách sa sekundárne destiluje široká benzínová frakcia, naftová frakcia (pri prijímaní surovín z parafínovej adsorpčnej jednotky), ropné frakcie atď. Proces sa vykonáva na samostatných inštaláciách alebo blokoch, ktoré sú súčasťou inštalácií AT a AVT.
Destilácia ropy - proces jej delenia na frakcie podľa bodov varu (odtiaľ pojem "frakcionácia") - je základom rafinácie ropy a výroby motorových palív, mazacích olejov a rôznych iných cenných chemických produktov. Primárna destilácia ropy je prvou fázou štúdia jej chemického zloženia.
Hlavné frakcie izolované počas primárnej destilácie ropy:
1. Benzínová frakcia- olejový ramenný popruh s bodom varu z n.c. (začiatok varu, individuálny pre každý olej) do 150-205 0 C (v závislosti od technologického účelu získavania automobilového, leteckého alebo iného špeciálneho benzínu).
Táto frakcia je zmesou alkánov, nafténov a aromatických uhľovodíkov. Všetky tieto uhľovodíky obsahujú 5 až 10 atómov uhlíka.
2. Petrolejová frakcia- olejový rez s bodom varu od 150-180 0 C do 270-280 0 C. Táto frakcia obsahuje C10-C15 uhľovodíky.
Používa sa ako motorové palivo (traktorový petrolej, zložka motorovej nafty), pre potreby domácnosti (osvetľovací petrolej) atď.
3. Frakcia plynového oleja- bod varu od 270-280 0 C do 320-350 0 C. Táto frakcia obsahuje C14-C20 uhľovodíky. Používa sa ako motorová nafta.
4. palivový olej- zvyšok po destilácii vyššie uvedených frakcií s teplotou varu nad 320-350 0 С.
Vykurovací olej môže byť použitý ako kotlové palivo, alebo môže byť podrobený ďalšiemu spracovaniu - buď destiláciou pri zníženom tlaku (vo vákuu) s výberom olejových frakcií alebo širokým podielom vákuového plynového oleja (ktorý zase slúži ako surovina pre katalytické krakovanie s cieľom získať vysokooktánovú zložku benzínu), alebo krakovanie.
5. Tar- takmer tuhý zvyšok po destilácii ropných frakcií z vykurovacieho oleja. Získavajú sa z neho takzvané zvyškové oleje a bitúmeny, z ktorých sa oxidáciou získava asfalt, ktorý sa používa pri stavbe ciest atď. Z dechtu a iných zvyškov druhotného pôvodu možno koksovaním získať koks používaný v metalurgickom priemysle.
1 .1 Sekundárna destilácia benzínovej frakcie
Sekundárna destilácia benzínového destilátu je buď samostatný proces, alebo je súčasťou kombinovaného závodu, ktorý je súčasťou rafinérie. V moderných závodoch je inštalácia sekundárnej destilácie benzínového destilátu navrhnutá tak, aby sa z nej získali úzke frakcie. Tieto frakcie sa ďalej využívajú ako surovina pre katalytické reformovanie – proces, pri ktorom vznikajú jednotlivé aromatické uhľovodíky – benzén, toluén, xylény, prípadne benzín s vyšším oktánovým číslom. Pri výrobe aromatických uhľovodíkov sa východiskový benzínový destilát delí na frakcie s bodmi varu: 62–85°C (benzén), 85–115 (120)°C (toluén) a 115 (120)–140°C (xylén ).
Benzínová frakcia sa používa na získanie rôznych druhov motorových palív. Ide o zmes rôznych uhľovodíkov vrátane priamych a rozvetvených alkánov. Spaľovacie charakteristiky nerozvetvených alkánov nie sú ideálne vhodné pre spaľovacie motory. Preto sa benzínová frakcia často tepelne reformuje, aby sa nerozvetvené molekuly premenili na rozvetvené. Pred použitím sa táto frakcia zvyčajne zmieša s rozvetvenými alkánmi, cykloalkánmi a aromatickými zlúčeninami získanými z iných frakcií, buď katalytickým krakovaním alebo reformovaním.
Kvalitu benzínu ako motorového paliva určuje jeho oktánové číslo. Označuje objemové percento 2,2,4-trimetylpentánu (izooktán) v zmesi 2,2,4-trimetylpentánu a heptánu (alkán s priamym reťazcom), ktorý má rovnaké charakteristiky detonačného horenia ako skúšobný benzín.
Zlé motorové palivo má oktánové číslo nula, zatiaľ čo dobré palivo má oktánové číslo 100. Oktánové číslo benzínovej frakcie získanej z ropy je zvyčajne menšie ako 60. Spaľovacie vlastnosti benzínu sa zlepšujú pridaním -zrážacie aditívum, ktorým je tetraetylolovo (IV) , Рb (С 2 Н 5) 4 . Tetraetylolovo je bezfarebná kvapalina získaná zahrievaním chlóretánu so zliatinou sodíka a olova:
Pri spaľovaní benzínu s obsahom tejto prísady vznikajú častice olova a oxidu olovnatého (II). Spomaľujú určité štádiá horenia benzínu a tým zabraňujú jeho detonácii. Spolu s tetraetylolovom sa do benzínu pridáva 1,2-dibrómetán. Reaguje s olovom a olovnatým (II) za vzniku bromidu olovnatého. Keďže bromid olovnatý je prchavá zlúčenina, odstraňuje sa z motora auta vo výfukových plynoch. Benzínový destilát širokého frakčného zloženia, napríklad od počiatočného bodu varu do 180 ° C, sa čerpá cez výmenníky tepla a privádza sa do prvej špirály pece a potom do destilačnej kolóny. Hlavový produkt tejto kolóny je n frakcia. k) - 85 °C, po prechode vzduchovým chladiacim zariadením a chladničkou vstupuje do prijímača. Časť kondenzátu sa čerpá ako zavlažovanie do hornej časti kolóny a zvyšok - do inej kolóny. Prívod tepla do spodnej časti kolóny sa uskutočňuje cirkulujúcim hlienom (frakcia 85-180 °C), čerpaným cez druhý had pece a privádzaný do spodnej časti kolóny. Zvyšok zo spodnej časti kolóny je odoslaná pumpou do iného stĺpca.
Na výstupe z hornej časti kolóny pary hlavovej frakcie (n. až - 62 °C) kondenzujú v chladiči vzduchu; kondenzát ochladený vo vodnom chladiči sa zhromažďuje v zberači. Odtiaľ sa kondenzát čerpá do nádrže a časť frakcie slúži ako závlaha kolóny. Zvyškový produkt - frakcia 62-85°C - po opustení kolóny zospodu sa posiela čerpadlom cez výmenník tepla a chladničky do nádrže. Ako horný produkt kolóny sa získa frakcia 85-120 °C, ktorá po prechode zariadením vstupuje do zberača. Časť kondenzátu sa vracia do hornej časti kolóny ako závlaha a jeho bilančné množstvo sa odvádza zo zariadenia čerpadlom do zásobníka.
Ropa sa delí na frakcie, aby sa získali ropné produkty v dvoch stupňoch, to znamená, že destilácia ropy prechádza primárnym a sekundárnym spracovaním.
Primárny proces rafinácie
V tomto štádiu destilácie sa ropa predbežne dehydratuje a odsolí pomocou špeciálneho zariadenia na oddelenie solí a iných nečistôt, ktoré môžu spôsobiť koróziu zariadenia a znížiť kvalitu rafinovaných produktov. Potom olej obsahuje len 3-4 mg solí na liter a nie viac ako 0,1% vody. Pripravený produkt je pripravený na destiláciu.
Vzhľadom na to, že kvapalné uhľovodíky vrú pri rôznych teplotách, využíva sa táto vlastnosť pri destilácii oleja na oddelenie jednotlivých frakcií z neho v rôznych fázach varu. Destilácia ropy v prvých ropných rafinériách umožnila izolovať tieto frakcie v závislosti od teploty: benzín (vyvrie pri teplote 180 °C a menej), letecký benzín (vyvrie pri 180-240 °C) a motorovú naftu ( vrie pri 240-350°C). Z destilácie ropy zostáva vykurovací olej.
V procese destilácie sa ropa delí na frakcie (komponenty). V dôsledku toho sa získajú komerčné ropné produkty alebo ich zložky. Destilácia oleja je počiatočnou fázou jeho spracovania v špecializovaných závodoch.
Pri zahrievaní vzniká plynná fáza, ktorej zloženie je odlišné od kvapalného. Frakcie získané destiláciou ropy zvyčajne nie sú čistým produktom, ale zmesou uhľovodíkov. Samostatné uhľovodíky možno izolovať iba opakovanou destiláciou ropných frakcií.
Vykonáva sa priama destilácia oleja
Metódou jednorazového odparovania (tzv. rovnovážna destilácia) alebo jednoduchou destiláciou (frakčná destilácia);
S použitím rektifikácie a bez nej;
S pomocou odparovacieho činidla;
Vo vákuu a pri atmosférickom tlaku.
Rovnovážna destilácia rozdeľuje ropu na frakcie menej zreteľne ako jednoduchá destilácia. Zároveň v prvom prípade prechádza do stavu pary pri rovnakej teplote viac oleja než v druhom.
Frakčná destilácia oleja umožňuje získať rôzne pre naftu a prúdové motory), ako aj suroviny (benzén, xylény, etylbenzén, etylén, butadién, propylén), rozpúšťadlá a iné produkty.
Proces rafinácie
Sekundárna destilácia ropy sa vykonáva metódou chemického alebo tepelného katalytického štiepenia tých produktov, ktoré sa z nej oddelia v dôsledku primárnej destilácie ropy. V tomto prípade sa získa väčšie množstvo benzínových frakcií, ako aj surovín na výrobu aromatických uhľovodíkov (toluén, benzén a iné). Krakovanie je najpoužívanejšou technológiou sekundárnej rafinácie ropy.
Krakovanie je proces vysokoteplotnej rafinácie ropy a izolovaných frakcií s cieľom získať (najmä) produkty s nižšou teplotou, medzi ktoré patria motorové palivá, oleje na mazanie a pod., suroviny pre petrochemický a chemický priemysel. Krakovanie prebieha štiepením väzieb C-C a tvorbou karbaniónov alebo voľných radikálov. Roztrhnutie väzieb C–C sa uskutočňuje súčasne s dehydrogenáciou, izomerizáciou, polymerizáciou a kondenzáciou medziproduktov a východiskových látok. Posledné dva procesy tvoria krakovací zvyšok, t.j. frakcia s bodom varu nad 350°C a koks.
Destiláciu ropy metódou krakovania patentovali v roku 1891 V. G. Shukhov a S. Gavrilov, potom tieto inžinierske riešenia zopakoval W. Barton pri výstavbe prvého priemyselného závodu v USA.
Krakovanie sa uskutočňuje zahrievaním suroviny alebo vystavením katalyzátorom a vysokej teplote.
Krakovanie vám umožňuje extrahovať užitočnejšie komponenty z vykurovacieho oleja.
Úvod
Olej
Zlúčenina
Uhľovodíkové zlúčeniny
heterozlúčeniny
Fyzikálne vlastnosti
Spôsoby spracovania
Primárne spracovanie
Príprava a rafinácia oleja
Všeobecné informácie o destilácii a rektifikácii ropy
Olejové frakcie
Recyklácia
Druhy a účel termolytických procesov
Proces získavania benzínu z petroleja
Proces výroby bitúmenu
Proces získavania sadzí
Octane Boost
Problémy životného prostredia
Ropné polia v Rusku
Ceny ropy
Ropa a život
Ropa a produkty jej premeny boli známe už v dávnej minulosti, používali sa na svietenie alebo na liečebné účely. Dopyt po rope a ropných produktoch sa začiatkom 20. storočia prudko zvýšil. v dôsledku nástupu spaľovacích motorov a prudkého rozvoja priemyslu.
V súčasnosti sa ropa a plyn, ako aj produkty z nich odvodené, využívajú vo všetkých odvetviach svetovej ekonomiky.
Ropa a plyn sa využívajú nielen ako palivo, ale aj ako cenná surovina pre chemický priemysel. Veľký ruský vedec D. I. Mendelejev povedal, že spaľovanie oleja v peciach je zločin, pretože je to cenná surovina na získavanie mnohých chemických produktov. V súčasnosti sa z ropy a plynu vyrába obrovské množstvo produktov, ktoré sa využívajú v priemysle, poľnohospodárstve, v každodennom živote (minerálne hnojivá, syntetické vlákna, plasty, guma atď.). V posledných rokoch prebieha v mnohých krajinách sveta výskum s cieľom spracovať ropu a ropné produkty pomocou mikroorganizmov na bielkoviny použiteľné ako krmivo pre hospodárske zvieratá.
Ekonomiky štátov závisia od ropy viac ako od akéhokoľvek iného produktu. Preto je ropa od začiatku svojej priemyselnej výroby až po súčasnosť predmetom intenzívnej konkurencie, je príčinou mnohých medzinárodných konfliktov a vojen.
Závislosť štátu na rope ako surovine alebo spôsobe ekonomického ovplyvňovania určuje jeho úroveň rozvoja a postavenie na svetovej scéne.
Ropa teda hrá veľmi významnú úlohu modernom svete. Nie je to len jeden z najdôležitejších minerálov, ktorý je surovinou na získanie neuveriteľnej rozmanitosti látok a silným energetickým zdrojom, ale aj najväčšie zariadenie medzinárodný obchod a neoddeliteľnú súčasť hospodárskych vzťahov.
Ropa je prírodná horľavá olejovitá kvapalina patriaca do skupiny sedimentárnych hornín, jedného z najdôležitejších minerálov Zeme. Má mimoriadne vysokú výhrevnosť: pri spaľovaní uvoľňuje podstatne viac tepelnej energie ako iné horľavé zmesi.
Ropa pozostáva hlavne z uhlíka – 80 – 85 % a vodíka – 10 – 15 % hmotnosti ropy. Okrem nich sú v rope prítomné ešte tri prvky – síra, kyslík a dusík. Ich celkové množstvo je zvyčajne 0,5 – 8 %. V oleji sa v malých koncentráciách nachádza vanád, nikel, železo, hliník, meď, horčík, bárium, stroncium, mangán, chróm, kobalt, molybdén, bór, arzén, draslík atď. Ich celkový obsah nepresahuje 0,03 % olejová hmota. Tieto prvky tvoria organické a anorganické zlúčeniny, ktoré tvoria ropu. Kyslík a dusík sa v oleji nachádzajú len vo viazanom stave. Síra sa môže vyskytovať vo voľnom stave alebo môže byť súčasťou sírovodíka.
Zloženie ropy obsahuje asi 425 uhľovodíkových zlúčenín. Olej v prírodné podmienky pozostáva zo zmesi metánu, nafténu a aromatických uhľovodíkov. Ropa obsahuje aj určité pevné a plynné rozpustené uhľovodíky. Množstvo zemného plynu v kubických metroch rozpusteného v 1 tone ropy v podmienkach ložiska sa nazýva plynový faktor.
Okrem metánu a jeho plynných homológov obsahujú ropné (pridružené) plyny výpary pentánu, hexánu a heptánu.
Parafíny- nasýtené (nemajú dvojité väzby medzi atómami uhlíka) uhľovodíky s lineárnou alebo rozvetvenou štruktúrou. Sú rozdelené do nasledujúcich hlavných skupín:
aromatické uhľovodíky- nenasýtené uhľovodíkové zlúčeniny, ktorých molekuly zahŕňajú benzénové kruhy pozostávajúce zo 6 atómov uhlíka, z ktorých každý je spojený s atómom vodíka alebo uhľovodíkovým zvyškom. Majú negatívny vplyv na environmentálne vlastnosti motorových palív, ale majú vysoké oktánové číslo.
olefíny- uhľovodíky normálnej, rozvetvenej alebo cyklickej štruktúry, v ktorých sú väzby atómov uhlíka, ktorých molekuly obsahujú dvojité väzby medzi atómami uhlíka. Vo frakciách získaných pri primárnom spracovaní ropy prakticky chýbajú, sú obsiahnuté najmä v produktoch katalytického krakovania a koksovania. V dôsledku zvýšenej chemickej aktivity majú negatívny vplyv na kvalitu motorových palív.
Spolu s uhľovodíkmi obsahuje ropa chemické zlúčeniny iných tried. Zvyčajne sú všetky tieto triedy spojené do jednej skupiny - heterozlúčeniny. Viac ako 380 komplexných heterozlúčenín sa našlo aj v rope, v ktorej sú prvky ako síra, dusík a kyslík naviazané na uhľovodíkové jadrá. Väčšina týchto zlúčenín patrí do triedy zlúčenín síry – merkaptánov. Ide o veľmi slabé kyseliny s nepríjemným zápachom. S kovmi tvoria soli podobné zlúčeniny - merkaptidy. V olejoch sú merkaptány zlúčeniny, v ktorých je skupina SH pripojená k uhľovodíkovým radikálom. Merkaptány korodujú potrubia a iné kovové zariadenia vrtných súprav. Hlavnou hmotou neuhľovodíkových zlúčenín v olejoch sú zložky asfaltového dechtu. Ide o tmavo sfarbené látky obsahujúce okrem uhlíka a vodíka aj kyslík, dusík a síru. Predstavujú ich živice a asfaltény. Živicové látky obsahujú asi 93 % kyslíka v oleji. Kyslík v oleji sa vo viazanom stave nachádza aj v zložení nafténových kyselín (asi 6 %), fenolov (nie viac ako 1 %), ako aj mastných kyselín a ich derivátov. Obsah dusíka v olejoch nepresahuje 1%. Jeho hlavná hmota je obsiahnutá v živici. Obsah živíc v olejoch môže dosiahnuť 60% hmotnosti oleja, asfaltény - 16%. Asfaltény sú čierne pevný. Zložením sú podobné živiciam, ale vyznačujú sa rôznymi pomermi prvkov. Líšia sa skvelý obsahželezo, vanád, nikel atď. Zatiaľ čo živice sú rozpustné v kvapalných uhľovodíkoch všetkých skupín, asfaltény sú nerozpustné v metánových uhľovodíkoch, čiastočne rozpustné v nafténových uhľovodíkoch a rozpustnejšie v aromatických uhľovodíkoch. V „bielom“ oleji sú živice obsiahnuté v malých množstvách a asfaltény úplne chýbajú.
Najdôležitejšie vlastnosti ropy sú hustota, obsah síry, frakčné zloženie, viskozita a obsah vody, chloridových solí a mechanických nečistôt.
Hustota ropy závisí od obsahu ťažkých uhľovodíkov, ako sú parafíny a živice.
Podľa hustoty je možné zhruba posúdiť uhľovodíkové zloženie ropy a ropných produktov, pretože jeho hodnota pre uhľovodíky rôznych skupín je odlišná. Vyššia hustota ropy znamená vyšší obsah aromátov a nižšia hustota ropy znamená vyšší obsah parafínu. Uhľovodíky nafténovej skupiny zaujímajú strednú polohu. Hodnotu hustoty teda do určitej miery charakterizuje nielen chemické zloženie a pôvodom výrobku, ale aj jeho kvalitou. Ľahké druhy ropy majú najvyššiu kvalitu a hodnotu. Čím nižšia je hustota ropy, tým jednoduchší je proces jej spracovania ropy a tým vyššia je kvalita ropných produktov z nej získaných.
Podľa obsahu síry sa ropa v Európe a Rusku delí na ropu s nízkym obsahom síry (do 0,5 %), síru (0,51 – 2 %) a ropu s vysokým obsahom síry (viac ako 2 %).
Ropa je zmesou niekoľkých tisícok chemických zlúčenín, z ktorých väčšinu tvoria uhľovodíky; každá z týchto zlúčenín sa vyznačuje vlastným bodom varu, čo je najdôležitejšia fyzikálna vlastnosť ropy, ktorá sa široko používa v priemysle rafinácie ropy.
Prítomnosť mechanických nečistôt v zložení oleja sa vysvetľuje podmienkami jeho výskytu a spôsobmi výroby. Mechanické nečistoty pozostávajú z častíc piesku, ílu a iných tvrdých hornín, ktoré sa usadzujú na povrchu vody a prispievajú k tvorbe olejovej emulzie. V usadzovacích nádržiach, nádržiach a potrubiach sa pri zahrievaní oleja časť mechanických nečistôt usadzuje na dne a stenách a vytvára vrstvu nečistôt a pevného sedimentu. Súčasne klesá produktivita zariadenia a keď sa sediment ukladá na steny rúrok, ich tepelná vodivosť klesá. Hmotnostný podiel mechanických nečistôt do 0,005 % vrátane sa odhaduje ako ich neprítomnosť.
Viskozita je určená štruktúrou uhľovodíkov, ktoré tvoria olej, t.j. ich charakter a pomer, charakterizuje vlastnosti rozprašovania a čerpania ropy a ropných produktov: čím nižšia je viskozita kvapaliny, tým je jednoduchšia jej preprava potrubím a jej spracovanie. Táto charakteristika je dôležitá najmä pre určenie kvality olejových frakcií získaných pri rafinácii oleja a kvality štandardných mazacích olejov. Čím vyššia je viskozita olejových frakcií, tým vyššia je ich teplota varu.
Technologické procesy ropnej rafinérie sú zvyčajne rozdelené do dvoch skupín: fyzikálne a chemické.
Fyzikálnymi procesmi (prenos hmoty) sa dosahuje separácia ropy na jej zložky (palivo a ropné frakcie) bez chemických premien a odstránenie (extrakcia) nežiaducich zložiek (polycyklické arény, asfaltény, žiaruvzdorné parafíny) z ropných frakcií, ropných zvyškov, ropy frakcie, plynový kondenzát a plyny, nesacharidové zlúčeniny.
V chemických procesoch sa spracovanie ropných surovín uskutočňuje chemickými transformáciami s výrobou nových produktov, ktoré nie sú obsiahnuté v surovine. Chemické procesy používané v moderných ropných rafinériách sa podľa spôsobu aktivácie delia chemické reakcie na tepelné a katalytické.
1.1 Príprava oleja na spracovanie
Ropa vyťažená z vrtov vždy obsahuje pridružený plyn, mechanické nečistoty a formovaciu vodu, v ktorej sú rozpustené rôzne soli. Je zrejmé, že takto „špinavú“ a surovú ropu, ktorá obsahuje aj vysoko prchavé organické a anorganické plynné zložky, nemožno prepravovať a spracovávať v rafinériách bez starostlivej terénnej prípravy.
Ropa sa pripravuje na spracovanie v 2 stupňoch - na ropnom poli a v rafinérii, aby sa z nej oddelil plyn, mechanické nečistoty, voda a minerálne soli.
1.2 Všeobecné informácie o destilácii a rektifikácii ropy
Destilácia(frakcionácia) je proces fyzikálnej separácie ropy a plynov na frakcie (zložky), ktoré sa navzájom a od východiskovej zmesi líšia z hľadiska limitov teploty varu.
Destilácia s rektifikáciou je najbežnejší proces prenosu hmoty v chemickej a ropnej a plynárenskej technológii, ktorý sa vykonáva v destilačných kolónach opakovaným protiprúdovým kontaktovaním pár a kvapalín. Kontaktovanie prúdov pary a kvapalín sa môže uskutočňovať buď kontinuálne (v plnených kolónach) alebo postupne (v etážových destilačných kolónach). Počas interakcie protiprúdov pary a kvapaliny v každom štádiu kontaktu (podnos alebo výplňová vrstva) dochádza medzi nimi k prenosu tepla a hmoty v dôsledku tendencie systému k rovnovážnemu stavu. V dôsledku každého kontaktu sa zložky prerozdelia medzi fázy: para je trochu obohatená o zložky s nízkou teplotou varu a kvapalina je trochu obohatená o zložky s vysokou teplotou varu. Pri dostatočne dlhom kontakte a vysokej účinnosti kontaktného zariadenia môžu para a kvapalina opúšťajúce dosku alebo výplňovú vrstvu dosiahnuť rovnovážny stav, t.j. teploty prúdenia sa stanú rovnakými a ich zloženie bude spojené rovnovážnymi rovnicami. Takýto kontakt medzi kvapalinou a parou, ktorý vyvrcholí dosiahnutím fázovej rovnováhy, sa zvyčajne nazýva rovnovážny stupeň alebo teoretická rovina. Výberom počtu kontaktných stupňov a parametrov procesu je možné zabezpečiť ľubovoľnú požadovanú prehľadnosť frakcionácie olejových zmesí. Miesto, kde sa zahriata destilovaná surovina privádza do destilačnej kolóny, sa nazýva privádzacia časť (zóna), kde sa vykonáva jednorazové odparovanie. Časť kolóny, ktorá sa nachádza nad prívodnou sekciou, slúži na usmernenie prúdu pary a nazýva sa koncentračná (zosilňovacia) a druhá, spodná časť, v ktorej sa usmerňuje prúd kvapaliny, je destilačná, čiže odsávacia, oddiele.
Rozlišujte jednoduché a zložité stĺpce.
Jednoduché destilačné kolóny zabezpečujú oddelenie počiatočnej zmesi na dva produkty: rektifikovaný produkt (destilát), ktorý sa odstraňuje z hornej časti kolóny v parnom stave, a zvyšok - spodný kvapalný produkt rektifikácie.
Komplexné destilačné kolóny rozdeľujú počiatočnú zmes na viac ako dva produkty. Existujú zložité kolóny s výberom prídavných frakcií priamo z kolóny vo forme bočných pásov a kolón, v ktorých sú dodatočné produkty odoberané zo špeciálnych stripovacích kolón nazývaných strippingy. Posledný typ kolón našiel široké uplatnenie pri primárnej destilácii ropy.
Čistota destilácie - hlavný ukazovateľ účinnosti destilačnej kolóny - charakterizuje ich separačnú kapacitu. V prípade binárnych zmesí ju možno vyjadriť koncentráciou cieľovej zložky v produkte.
Aplikovaná na destiláciu ropných zmesí je zvyčajne charakterizovaná skupinovou čistotou vybraných frakcií, t.j. podielom zložiek, ktoré sa vyvaria pozdĺž krivky skutočného bodu varu na daný teplotný limit pre rozdelenie zmesi. vo vybraných frakciách (destiláty alebo zvyšok), ako aj výber frakcií z potenciálu. Ako nepriamy indikátor čistoty (čistoty) separácie v praxi sa často používa taká charakteristika, ako je prekrývanie teplôt varu susedných frakcií v produkte. V priemyselnej praxi sa zvyčajne nekladú ultravysoké požiadavky na čistotu destilácie, pretože výroba ultračistých komponentov alebo ultraúzkych frakcií bude vyžadovať zodpovedajúce veľmi vysoké kapitálové a prevádzkové náklady.
1.3 Ropné frakcie
Plynná frakcia ropy (t kip< 40°С, CH 4 - C 4 H 10)
Pri rafinácii ropy vznikajú plyny, ktorými sú nerozvetvené alkány: bután, propán, etán. Priemyselný názov tejto frakcie je ropný plyn. Plynová frakcia ropy sa odstraňuje ešte pred primárnou destiláciou ropy, alebo sa oddeľuje od benzínovej frakcie po destilácii. Ropný plyn používa sa ako palivo alebo skvapalnený na výrobu skvapalneného plynu, ktorý sa potom používa ako surovina na výrobu etylénu.
Benzínová frakcia oleja (t bal = 40-200 °C, C5H12 - C11H24)
Je to zmes uhľovodíkov a používa sa na získavanie rôzne druhy motorové palivo. Pri jemnejšom oddelení tejto frakcie sa získa petroléter a benzín. Kvalitu benzínu určuje oktánové číslo.
Frakcia ťažkého benzínu (teplota balíka = 150-250 °C, C5H18 - C14H30)
Ukazuje sa to medzi benzínovými a petrolejovými frakciami. Skladá sa takmer výlučne z alkánov. Väčšina nafty sa zreformuje, čím sa premení na benzín. Ťažký benzín sa používa aj ako surovina pre iné chemikálie.
Frakcia petrolejového oleja (t bal = 180-300 °С, C12H26 - C18H38)
Frakcia pozostáva z alifatických alkánov, aromatických uhľovodíkov a naftalénov. Po vyčistení sa jedna časť petrolejovej frakcie použije na výrobu parafínových uhľovodíkov a druhá časť sa premení na benzín. Väčšina petroleja sa však používa ako palivo pre prúdové lietadlá.
Frakcia plynového oleja (t bal = 200-360 °С, C13H28 - C19H36)
Táto frakcia ropy má iný, bežnejší názov - motorová nafta. Jedna jeho časť vyrába rafinérsky plyn a benzín, no vo všeobecnosti sa používa ako palivo pre dieselové motory a priemyselné pece.
Olej (C15H32 - C50H102)
Vykurovací olej sa získava po odstránení všetkých ostatných frakcií z oleja. Vykurovací olej a to, čo sa z neho vyrába, sa zvyčajne používa ako kvapalné palivo na výrobu parných a tepelných kotlov v elektrárňach, priemysle a na lodiach. Určitá časť vykurovacieho oleja sa však destiluje, čím sa získa parafínový vosk a mazacie oleje. Po vákuovej destilácii vykurovacieho oleja vzniká látka tmavej farby, ktorá sa nazýva „asfalt“ alebo „bitúmen“. Bitúmen sa používa pri stavbe ciest.
Produkty primárnej rafinácie ropy spravidla nie sú komerčnými ropnými produktmi. Napríklad oktánové číslo benzínovej frakcie je asi 65 bodov, obsah síry v naftovej frakcii môže dosiahnuť 1 % a viac, pričom norma je v závislosti od značky od 0,005 % do 0,2 %. Okrem toho môžu byť tmavé olejové frakcie podrobené ďalšiemu kvalifikovanému spracovaniu.
V tomto ohľade sa ropné frakcie dodávajú do sekundárnych procesných jednotiek určených na zlepšenie kvality ropných produktov a prehĺbenie rafinácie ropy.
2.1 Druhy a účel termolytických procesov
Termolytické procesy znamenajú procesy chemických premien ropných surovín.
Koksovanie- dlhý proces termolýzy ťažkých zvyškov alebo ochutených vysokovriacich destilátov pri nízkom tlaku a teplote 470-540 °C. Hlavným účelom koksovania je výroba ropného koksu rôznej kvality v závislosti od kvality spracovávaných surovín. Vedľajšími produktmi koksovania sú nízkohodnotný plyn, nekvalitné benzíny a plynové oleje.
Pyrolýza- vysokoteplotná (750-800 °C) termolýza plynných, ľahkých alebo strednodestilačných sacharidových surovín, vykonávaná pri nízkom tlaku a extrémne krátkom čase. Hlavným účelom pyrolýzy je výroba plynov obsahujúcich alkén. Ako vedľajší produkt pyrolýzy sa získava vysoko aromatická kvapalina širokého frakčného zloženia s vysokým obsahom alkénov.
Proces získavania ropných smoly (peking)- nový proces termolýzy (karbonizácie) ťažkej destilácie alebo zvyškových surovín zavádzaných do domácej rafinácie ropy, vykonávaný pri zníženom tlaku, miernej teplote (360-420 °C) a dlhom trvaní. Okrem cieľového produktu - smoly sa v procese získavajú plyny a frakcie petroleja a plynového oleja.
Katalýza- viacstupňový fyzikálno-chemický proces selektívnej zmeny mechanizmu a rýchlosti možných chemických reakcií látkou - katalyzátorom, ktorý tvorí s účastníkmi reakcií medziproduktové chemické zlúčeniny.
2.2 Proces získavania benzínu z petroleja
Získavanie benzínu z petroleja sa vykonáva jeho krakovaním. Cracking vynašiel ruský inžinier V.G. Shukhov v roku 1891
Proces krakovania nastáva pretrhnutím uhľovodíkových reťazcov a tvorbou jednoduchších nasýtených a nenasýtených uhľovodíkov:
Štiepenie molekúl uhľovodíkov prebieha radikálnym mechanizmom.
2.3 Proces výroby bitúmenu
Proces získavania bitúmenu je strednoteplotný dlhodobý proces oxidačnej dehydrokondenzácie (karbonizácie) zvyškov ťažkých olejov (dechtov, diafaltovaných asfaltitov), uskutočňovaný pri atmosférickom tlaku a teplote 250-300 °C.
2.4 Proces získavania sadzí
Proces výroby sadzí (sadze) je výnimočne vysokoteplotná (nad 1200 °C) termolýza ťažkých, vysoko ochutených destilačných surovín, vykonávaná pri nízkom tlaku a krátkom čase. Tento proces možno považovať za tvrdú pyrolýzu zameranú nie na získanie plynov obsahujúcich alkény, ale na výrobu pevného vysoko disperzného uhlíka - produktu hlbokého tepelného rozkladu sacharidových surovín, v podstate na jednotlivé prvky.
2.5 Octane Boost
Oktánové číslo- ukazovateľ charakterizujúci detonačnú odolnosť palív pre karburátorové spaľovacie motory. Číselne sa rovná obsahu (v % obj.) izooktánu v jeho zmesi s n-heptánom, pri ktorom je táto zmes v detonačnej odolnosti ekvivalentná študovanému palivu v r. štandardné podmienky testy. Izooktán sa ťažko oxiduje aj pri vysokých kompresných pomeroch a jeho detonačná odolnosť sa bežne považuje za 100 jednotiek. Spaľovanie v n-heptánovom motore je aj pri nízkych kompresných pomeroch sprevádzané detonáciou, preto sa jeho detonačný odpor berie ako 0. Na odhad oktánového čísla nad 100 sa vytvorila podmienená stupnica, v ktorej sa používa izooktán s pridanie rôznych množstiev tetraetylolova.
Klepacie testy sa vykonávajú na motore automobilu plnej veľkosti alebo na špeciálnych zariadeniach s jednovalcovými motormi. Na motoroch plnej veľkosti v podmienkach na skúšobnej stolici sa určuje skutočné oktánové číslo (FOC), v podmienkach vozovky - cestné oktánové číslo (ROC). Na špeciálnych zariadeniach s jednovalcovým motorom je zvykom určovať oktánové číslo v dvoch režimoch: tvrdší (motorová metóda) a menej tvrdá (výskumná metóda). Oktánové číslo paliva stanovené výskumnou metódou je zvyčajne o niečo vyššie ako oktánové číslo stanovené motorovou metódou. Rozdiel medzi týmito oktánovými číslami charakterizuje citlivosť paliva na prevádzkový režim motora.
Používa sa na zvýšenie oktánového čísla benzínu katalytické reformovanie - chemická premena uhľovodíkov zahrnutých v ich zložení, až do 92-100 bodov. Proces sa uskutočňuje v prítomnosti hliníkovo-platinovo-réniového katalyzátora. K zvýšeniu oktánového čísla dochádza v dôsledku zvýšenia podielu aromatických uhľovodíkov. Vedecké základy procesu vyvinul náš krajan, vynikajúci ruský chemik N.D. Zelinsky na začiatku 20. storočia.
Výstup vysokooktánovej zložky je 85 – 90 % suroviny. Vodík vzniká ako vedľajší produkt, ktorý sa využíva v iných rafinérskych jednotkách. Kapacita reformovacích jednotiek je od 300 do 1000 tisíc ton alebo viac ročne, pokiaľ ide o suroviny.
Optimálnou surovinou je ťažká benzínová frakcia s teplotou varu 85-180°C. Surovina sa podrobuje predbežnej hydrorafinácii - odstráneniu zlúčenín síry a dusíka, a to aj v malých množstvách, čím sa nenávratne otrávi reformovací katalyzátor.
Katalytické reformovanie sa tiež používa v niektorých rafinériách na výrobu aromatických uhľovodíkov, suroviny pre petrochemický priemysel. Produkty získané ako výsledok reformovania úzkych benzínových frakcií sa podrobia destilácii, čím sa získa benzén, toluén a zmes xylénov.
V procese reformovania dochádza k izomerizácii lineárnych uhľovodíkov:
Tvorba benzínu vyšších tried v dôsledku opätovného zjednotenia alkánov a alkénov:
Rovnako ako ich premena na cyklické a aromatické uhľovodíky, čo vedie k zvýšeniu oktánového čísla:
Benzín s vyšším oktánovým číslom sa získava aj z katalytického krakovania. E. Goodryho štúdie žiaruvzdorných ílov ako katalyzátorov viedli v roku 1936 k vytvoreniu účinného katalyzátora na báze hlinitokremičitanov pre proces krakovania. Stredne vriace destiláty oleja v tomto procese boli zahrievané a prevedené do parného stavu; na zvýšenie rýchlosti štiepnych reakcií, t.j. krakovacím procesom a zmenou povahy reakcií, tieto pary prechádzali cez lôžko katalyzátora. Reakcie prebiehali pri miernych teplotách 430-480°C a atmosférickom tlaku, na rozdiel od procesov tepelného krakovania, kde vysoké tlaky. Goodryho proces bol prvým procesom katalytického krakovania, ktorý bol úspešne komercializovaný.
Environmentálne problémy spojené s ropou sú významné a rôznorodé. Únik aj malého množstva oleja často spôsobí nenapraviteľné škody. životné prostredie ako aj hospodárstvo. Vývoj bezpečných metód na vyhľadávanie ložísk ropy, jej ťažbu a spracovanie je jednou z najvyšších prioritných globálnych úloh. Od toho závisí nielen stav prírody dnes, ale aj stav v budúcnosti.
Environmentálne dôsledky ropných škvŕn sú zničujúce, keďže ropné znečistenie narúša mnohé prírodné procesy a vzťahy, výrazne mení životné podmienky všetkých druhov živých organizmov a hromadí sa v biomase.
Ropa je produktom dlhého rozkladu a veľmi rýchlo pokrýva povrch vôd hustou vrstvou olejového filmu, ktorý bráni prístupu vzduchu a svetla.
10 minút po tom, čo bola vo vode jedna tona oleja, sa vytvorí olejová škvrna, ktorej hrúbka je 10 mm. Postupom času sa hrúbka filmu zmenšuje na menej ako 1 milimeter, keď sa škvrna rozširuje. Jedna tona ropy môže pokryť plochu až 12 kilometrov štvorcových. K ďalším zmenám dochádza vplyvom vetra, vĺn a počasia. Slick sa zvyčajne unáša na príkaz vetra a postupne sa rozpadá na menšie škvrny, ktoré sa môžu pohybovať ďaleko od miesta úniku. Silný vietor a búrky urýchľujú proces rozptylu filmu. Počas katastrof nedochádza k súčasnému hromadnému úhynu rýb, plazov, zvierat a rastlín. Zo strednodobého a dlhodobého hľadiska je však vplyv ropných škvŕn mimoriadne negatívny. Únik najvážnejšie zasiahne organizmy žijúce v pobrežnej zóne, najmä tie, ktoré žijú na dne alebo na povrchu.
Vtáky, ktoré trávia väčšinu svojho života vo vode, sú najzraniteľnejšie voči ropným škvrnám na povrchu vodných plôch. Vonkajšie znečistenie olejom ničí perie, zamotáva perie a spôsobuje podráždenie očí. Smrť je výsledkom vystavenia studenej vode. Stredné až veľké úniky ropy zvyčajne zabijú 5 000 vtákov. Vtáčie vajcia sú veľmi citlivé na olej. Na usmrtenie počas inkubačnej doby môže stačiť malé množstvo niektorých druhov oleja.
Ak sa nehoda stala v blízkosti mesta alebo iného mesta lokalite, potom sa toxický účinok zosilní, pretože ropa tvorí nebezpečné „koktaily“ s inými škodlivinami ľudského pôvodu.
Únik ropy spôsobuje smrť morské cicavce. morské vydry, ľadové medvede, tulene, novorodencov tesnenia zomierajú najčastejšie. Olejom znečistená srsť sa začne zamotávať a stráca schopnosť zadržiavať teplo a vodu. Olej, ktorý ovplyvňuje tukovú vrstvu tuleňov a veľrýb, zvyšuje spotrebu tepla. Okrem toho môže olej dráždiť pokožku, oči a narušiť normálnu schopnosť plávania.
Olej, ktorý sa dostal do tela, môže spôsobiť gastrointestinálne krvácanie, zlyhanie obličiek, intoxikáciu pečene a poruchy krvného tlaku. Výpary z ropných výparov vedú k respiračným problémom u cicavcov, ktoré sú blízko alebo v tesnej blízkosti veľkých ropných škvŕn.
Ryby sú vystavené úniku oleja vo vode požitím kontaminovanej potravy a vody a kontaktom s olejom počas pohybu vajíčok. K úhynu rýb, okrem mláďat, zvyčajne dochádza pri vážnych únikoch ropy. Ropa a ropné produkty sa však vyznačujú rôznymi toxickými účinkami na rôzne druhy rýb. Koncentrácia 0,5 ppm alebo menej oleja vo vode môže zabiť pstruhy. Olej má takmer smrteľný účinok na srdce, mení dýchanie, zväčšuje pečeň, spomaľuje rast, ničí plutvy, vedie k rôznym biologickým a bunkovým zmenám, ovplyvňuje správanie.
Larvy a mláďatá rýb sú najcitlivejšie na účinky oleja, ktorého úniky môžu zabiť rybie ikry a larvy, ktoré sa nachádzajú na hladine vody, a mláďatá v plytkých vodách.
Vplyv ropných škvŕn na organizmy bezstavovcov môže trvať týždeň až 10 rokov. Závisí to od typu oleja; okolnosti, za ktorých k úniku došlo, a jeho vplyv na organizmy. Bezstavovce najčastejšie hynú v pobrežnej zóne, v sedimentoch alebo vo vodnom stĺpci. Kolónie bezstavovcov (zooplanktón) vo veľkých objemoch vody sa vracajú do predchádzajúceho stavu (pred rozliatím) rýchlejšie ako kolónie v malých objemoch vody.
Je potrebné poznamenať, že deriváty ropných produktov majú tendenciu sa hromadiť v tele a spôsobiť mutáciu. Génové mutácie v mikroorganizmoch sa môžu prenášať potravinovým reťazcom na ryby a iné morské živočíchy.
Rastliny vodných útvarov úplne odumrú, ak koncentrácia polyaromatických uhľovodíkov (vzniknutých pri spaľovaní ropných produktov) dosiahne 1%.
Ropa a ropné produkty narúšajú ekologický stav pôdnych pokryvov a celkovo deformujú štruktúru biocenóz. Pôdne baktérie, ako aj pôdne mikroorganizmy a živočíchy bezstavovcov nie sú v dôsledku intoxikácie ľahkými frakciami ropy schopné kvalitatívne vykonávať svoje najdôležitejšie funkcie.
Takýmito nehodami trpí nielen flóra a fauna. Vážne straty znášajú miestni rybári, hotely a reštaurácie. Okrem toho čelia problémom aj iné odvetvia hospodárstva, najmä tie podniky, ktorých činnosť vyžaduje veľké množstvo vody. V prípade, že dôjde k úniku ropy v sladkovodnom útvare, negatívne dôsledky pocíti aj miestne obyvateľstvo (napríklad pre inžinierske siete je oveľa ťažšie čistiť vodu vstupujúcu do vodovodných sietí) a poľnohospodárstvo.
Dlhodobý účinok takýchto incidentov nie je presne známy: jedna skupina vedcov zastáva názor, že ropné škvrny majú negatívny vplyv na mnoho rokov a dokonca desaťročí, druhá - že krátkodobé dôsledky sú mimoriadne vážne, ale pre dosť dlho. krátky čas poškodené ekosystémy sa obnovia.
Škody spôsobené rozsiahlymi únikmi ropy je ťažké vypočítať. Závisí to od mnohých faktorov, ako je druh uniknutej ropy, stav postihnutého ekosystému, počasie, oceánske a morské prúdy, ročné obdobie, stav miestneho rybolovu a cestovného ruchu atď.
20. apríla 2010 došlo na ropnej plošine Deepwater Horizon 80 kilometrov od pobrežia Louisiany k výbuchu, ktorý zabil 11 ľudí. 22. apríla sa plošina potopila. V dôsledku udalosti došlo k poškodeniu studne na troch miestach, z ktorých začala vytekať ropa. BP sa podarilo zastaviť únik až po troch mesiacoch. Začiatkom septembra 2010 spoločnosť predložila správu o výsledkoch vyšetrovania príčin nešťastia. Podľa tohto dokumentu k výbuchu viedol ľudský faktor aj konštrukčné chyby ropnej plošiny. Neskôr komisia vytvorená na podnet Baracka Obamu pripravila správu, podľa ktorej bolo príčinou nešťastia zníženie nákladov na bezpečnosť zo strany BP a jej partnerov.
Prirazlomnoye
Ropné pole Prirazlomnoye sa nachádza na šelfe Barentsovho mora.
Sachalinské offshore projekty
Sachalin Shelf Projects je zovšeobecnený názov pre celú skupinu projektov na rozvoj uhľovodíkových ložísk na kontinentálnom šelfe Okhotského mora a Japonského mora a Tatarského prielivu susediaceho s ostrovom Sachalin.
Arlan
Pole Arlanskoje je jedinečné z hľadiska zásob ropy a nachádza sa na severozápade Baškirie v provincii Volga-Ural ropy a zemného plynu. Nachádza sa na území krajov Krasnokamsky a Dyurtyulinsky republiky a čiastočne na území Udmurtia. Otvorené v roku 1955, do vývoja uvedené v roku 1958. Dĺžka je viac ako 100 km so šírkou až 25 km.
Bovanenkovo
Pole kondenzátu ropy a plynu Bovanenkovskoye je najväčšie pole na polostrove Yamal. Bovanenkovo sa nachádza na polostrove Yamal, 40 kilometrov od pobrežia Karského mora, dolného toku riek Syo-Yakha, Mordy-Yakha a Naduy-Yakha. Počet plynových polí v zariadení je tri. Celkom studne 743.
Vankor
Pole Vankorskoje je perspektívne ropné a plynové pole na Krasnojarskom území Ruska, spolu s poliami Lodochnyj, Tagulskoje a Suzunskoje je súčasťou bloku Vankor. Nachádza sa na severe regiónu, zahŕňa Vankorsky (okres Turukhansky Krasnojarské územie) a Severo-Vankorsky (nachádza sa na území autonómnych oblastí Taimyr (Dolgano-Nenets)). Na rozvoj ložiska bol vytvorený turnusový tábor Vankor.
Verchnechonskoe
Ropné pole Verchnechonskoje je veľké ropné pole v Irkutskej oblasti v Rusku.
Lyantorskoye
Lyantorskoye je obrovské ropné a plynové kondenzačné pole v Rusku. Nachádza sa v Chanty-Mansijskom autonómnom okruhu, neďaleko Chanty-Mansijska. Otvorené v roku 1965. Celkové zásoby ropy sú 2 miliardy ton a zvyšné zásoby ropy sú 380 miliónov ton.
Mamontovskoe
Mamontovskoye je veľké ropné pole v Rusku. Nachádza sa v autonómnom okruhu Chanty-Mansi. Otvorené v roku 1965. Vývoj sa začal v roku 1970. Zásoby ropy 1,4 miliardy ton. Ložiská v hĺbke 1,9-2,5 km.
Nižnechutinskoje
Ropné pole Nižnechutinskoje je veľké ropné pole v ropnej a plynárenskej provincii Timano-Pechora, ktoré sa nachádza na území republiky Komi, neďaleko mesta Ukhta.
Pravdinskoje
Pravdinskoje je veľké ropné pole v Rusku. Nachádza sa v Chanty-Mansijskom autonómnom okruhu, neďaleko Chanty-Mansijska. Otvorené v roku 1966. Vývoj sa začal v roku 1968.
Priobskoye
Priobskoye je obrovské ropné pole v Rusku. Nachádza sa v Chanty-Mansijskom autonómnom okruhu, neďaleko Chanty-Mansijska. Rozdeľuje ho rieka Ob na dve časti – ľavý a pravý breh. Rozvoj ľavého brehu sa začal v roku 1988, pravý breh - v roku 1999.
Romashkinskoye
Ropné pole Romashkinskoye je najväčšie pole v provincii Volga-Ural na juhu Tatarstanu. Otvorené v roku 1948.
Samotlor
Ropné pole Samotlor (Samotlor) je najväčšie ropné pole v Rusku a jedno z najväčších ropných polí na svete. Nachádza sa v Chanty-Mansijskom autonómnom okruhu, neďaleko Nižnevartovska, v oblasti jazera Samotlor. V preklade z Chanty Samotlor znamená „mŕtve jazero“, „zlá voda“.
Fedorovskoye
Fedorovskoye je veľké ropné pole v Rusku. Nachádza sa v autonómnom okruhu Chanty-Mansi neďaleko Surgutu. Otvorené v roku 1971. Zásoby ropy 2,0 miliardy ton. Ložiská v hĺbke 1,8-2,3 km.
Kharasoveiskoe
Pole kondenzátu ropy a plynu Kharasoveyskoye je pole na polostrove Yamal. Nachádza sa na západnom pobreží polostrova Yamal, 1/3 celkovej plochy je pod vodou na pobrežnom šelfe.
Južná ruská
Ropné a plynové pole Južno-Russkoje sa nachádza v okrese Krasnoselkupsky v autonómnom okruhu Yamalo-Nenets, ktorý je jedným z najväčších v Rusku.
Ropa sa používa na výrobu tovarov a služieb. To znamená, že jeho cena po prvé ovplyvňuje náklady na tovary a služby a po druhé vytvára určitý zisk, ktorý sa prerozdeľuje v ekonomike. Navyše, čo je celkom prirodzené, celé množstvo peňazí, o ktoré rastú výrobné náklady v dôsledku rastúcich cien ropy, sa vracia späť do ekonomiky, či už vládnymi výdavkami (to, čo berie vo forme daní a spotrebných daní), resp. ako ziskové spoločnosti, ktoré vyrábajú tento olej.
Významná časť priemyselných odvetví slúžiacich na ťažbu ropy a plynu bola stiahnutá z krajiny. A keďže s rastom ceny ropy rastú aj náklady na ich služby a niekedy rýchlejšie ako samotná ropa, je možné, že väčšina nárastu ceny ropy pôjde mimo Ruska. A ak vezmeme do úvahy aj to, že úroveň degradácie ruskej ekonomiky sa zvýši, potom sa pravdepodobnosť takéhoto prerozdelenia ešte zvýši.
Je tu ešte jeden faktor – rast cien ropy spôsobuje infláciu nákladov pri výrobe takmer akéhokoľvek produktu. Ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že významná časť spotrebného tovaru v Rusku sa získava dovozom, významná časť dodatočných príjmov z ropy, ktoré sa prerozdeľujú v hospodárstve našej krajiny, pôjde aj do zahraničia. Nehovoriac o tom, že značnú časť peňazí si naše firmy držia v zahraničí – čo má tiež vplyv na prerozdeľovanie príjmov nie v náš prospech.
V súčasnej ťažko ekonomické podmienky riziká investovania na rozvíjajúcich sa trhoch, najmä na ruskom, sú príliš vysoké. Existuje závislosť ruského trhu od komodít a prvkov správy a riadenia spoločností. Pokles cien komodít má maximálne negatívny vplyv na ruský trh, vzhľadom na vysoký podiel týchto odvetví. Podiel ropného a plynárenského sektora na indexe RTS je 60 %, podiel komoditných spoločností je 15 %. Tri štvrtiny ruského trhu teda závisia od svetových cien ropy a cien komodít.
Nízke ceny komodít sú globálnym problémom. Ceny ropy môžu dosiahnuť novú, vyššiu úroveň, keď sa globálna ekonomika zotaví a dopyt po rope sa zotaví. Zároveň vzhľadom na vysokú úroveň zdaňovania odvetvia nemusia byť akcie ruskej ropy najatraktívnejšie v porovnaní so zahraničnými partnermi pôsobiacimi vo vyspelých aj rozvojových krajinách. Veľký podiel spoločností v komoditných sektoroch v indexe RTS možno znížiť verejnými ponukami nových spoločností.
Vysoká závislosť od cien ropy a ich výrazný pokles vedie aj k prudkej revízii prognóz tempa rastu ruského HDP. Pokiaľ ide o rozsah revízií, Rusko je lídrom medzi ostatnými rozvojovými krajinami: ak na jeseň 2008. V roku 2009 sa stále očakával rast HDP. na úrovni 6 %, teraz je oficiálna predpoveď mínus 2,4 %, niektoré investičné spoločnosti predpovedajú ešte výraznejšie zníženie – až mínus 3,5 %. Historicky sa obrat na akciových trhoch zhoduje s momentom stabilizácie tempa medziročného poklesu HDP.
Takže Rusko je úplne závislé na rope: jej produkcia, ceny, je jedným z hlavných vývozcov tohto minerálu. Náš štát predajom ropy do zahraničia a nákupom hotových spracovaných surovín robí ekonomiku, politiku a celú infraštruktúru závislými od najmenších výkyvov cien ropy.
Na prvý pohľad zrejmým riešením tohto problému je prehodnotiť prácu palivovo-energetického komplexu: zavedenie nových projektov, plánov, koncepcií rozvoja, začatie spracovania ropy, použitie menej nákladných metód ťažby, ako aj racionálne využívanie ropných polí a pod.
To všetko sa však nezaobíde bez vedeckého a technického rozvoja a projektov, vedcov a iných odborníkov, ktorých nedostatok v Rusku je výrazne viditeľný.
Preto, aby sme sa zbavili závislosti na surovinách, je potrebný rozsiahly komplex dosť nepopulárnych opatrení v politike, ekonomike, vede, školstve a pod., a až po dobre zosúladenej systémovej práci všetkých odvetví a ekonomiky je možné „vystúpiť z olejovej ihly“.
Olej dáva teplo a svetlo -
Náhrada za ňu jednoducho neexistuje.
Vyrábajú veľa oleja:
A asfaltové cesty
Aj obleky, aj košele
Úžasné poháre!
Pamätajte si, ako lokomotíva
Kedysi dávno ťa vzali k moru...
V jeho peciach horel olej,
Čo je to bez ropy?
A nie nadarmo v našom regióne,
Pozná to každý olejkár
Teším sa na ňu
Volá sa to čierne zlato.
Význam ropy v našom živote nemožno preceňovať.
Plyn, benzín, petrolej, vykurovací olej a iné palivá, ktoré sa získavajú z ropy a bez ktorých by neexistovali autá, lietadlá, parné lokomotívy, lode, teplo, vodné elektrárne, elektrárne, ponorky, továrne, závody a celá infraštruktúra všeobecne, netvorte ani stotinu toho, čo je vyrobené z ropy.
Mnohé sa získavajú z ropy rôzne látky: od uhľovodíkov po alkoholy a kyseliny, z ktorých sa následne vyrábajú lieky, kozmetika, chemikálie pre domácnosť, celofánové obaly, plast (od guľôčkových pier až po časti lodí s posádkou), rádiové komponenty a rádiové zariadenia, odevy a látky. Tento zoznam vecí, bez ktorých si dnes nevieme predstaviť náš život, nie je ani zďaleka úplný.
Akékoľvek povolanie, či už je to lekár alebo učiteľ, ekonóm alebo právnik, vedec alebo vývojár, je spojené s ťažbou a spracovaním ropy, pretože ropa, najmä v Rusku, spája všetky sféry života, nehovoriac o tých. ľudí, ktorí v tejto oblasti priamo pracujú.
Mám v pláne spojiť svoj život s chémiou, konkrétne venovať časť svojej kariéry rozvoju špičkových technológií.
Dnes je hlavným prírodným zdrojom uhľovodíkov ropa. Prvé ropné rafinérie boli postavené presne v miestach výroby, avšak technická modernizácia dopravných prostriedkov sa stala dôvodom oddelenia rafinácie ropy od ťažby ropy. Centrá na spracovanie ropy sa čoraz viac budujú ďaleko od výrobných miest, v regiónoch s hromadnou spotrebou ropných produktov alebo pozdĺž ropovodov.
Rafinácia ropy prebieha v troch hlavných fázach:
Ropné rafinérie vyrábajú motorové a kotlové palivá, skvapalnené plyny, rôzne druhy surovín pre petrochemické závody, ako aj mazacie, hydraulické a iné oleje, bitúmen, ropný koks, parafíny. Na základe použitej technológie rafinácie ropy vyrábajú rafinérie 5 až 40 položiek obchodovateľných ropných produktov. Rafinácia ropy je nepretržitý proces, doba prevádzky medzi veľkými generálnymi opravami v súčasných podmienkach dosahuje cca 3 roky.
Procesy primárnej rafinácie nezahŕňajú chemické zmeny v rope a predstavujú jej fyzikálne rozdelenie na frakcie. Na území Ruska sa hlavné objemy spracovanej ropy dovážajú do rafinérií od výrobných spoločností cez hlavné ropovody. Privádzajú sa menšie objemy ropy železnice. V krajinách dovážajúcich ropu, ktoré majú prístup k moru, sa dodávka do prístavných rafinérií uskutočňuje po vode.
Surová ropa obsahuje soli, ktoré spôsobujú rýchlu koróziu technologických zariadení. Na odstránenie solí sa olej zmieša s vodou, v ktorej sa tieto soli rozpustia. Ďalej sa olej privádza do ELOU - elektrického odsoľovacieho zariadenia. Proces odsoľovania sa vykonáva v elektrických dehydrátoroch. V podmienkach vysokonapäťového prúdu (nad 25 kV) sa zmes vody a oleja (emulzia) zničí, v dôsledku čoho sa voda hromadí na dne prístroja a je vypúšťaná. To všetko sa deje pri teplote 100 až 120°C. Ropa, z ktorej sa odstraňujú soli, sa privádza z ELOU do atmosferickej vákuovej destilačnej aparatúry, ktorá sa v ruských rafinériách nazýva AVT - atmosférická vákuová tubulárna. Proces AWT je rozdelený do dvoch blokov – atmosférickej a vákuovej destilácie.
Úlohou atmosférickej destilácie je výber ľahkých ropných frakcií – benzínu, petroleja a nafty, ktoré vrú až do 360°C. Objem ich potenciálnej produkcie dosahuje u ropy 45 – 60 %. Zvyšok po atmosférickej destilácii je vykurovací olej. Olej zohriaty v peci sa separuje na samostatné frakcie v destilačnej kolóne, vo vnútri ktorej sú kontaktné zariadenia (dosky). Cez tieto dosky stúpajú pary a kvapalina steká dole. V dôsledku tohto procesu sa benzínová frakcia odstraňuje vo forme pár v hornej časti kolóny a výpary petrolejových a naftových frakcií sa v iných častiach kolóny menia na kondenzát a sú odstraňované, zatiaľ čo vykurovací olej nie je mení svoj stav a odčerpáva sa v kvapalnej forme zo spodnej časti kolóny.
Úlohou vákuovej destilácie je výber olejových destilátov z vykurovacieho oleja v rafinérii palivového profilu, ako aj širokej olejovej frakcie (vákuový plynový olej) v rafinérii palivového profilu. Na konci vákuovej destilácie zostáva decht. Olejové frakcie sa musia odoberať vo vákuu, pretože pri teplote okolo 400 °C uhľovodíky podliehajú tepelnému rozkladu (krakovanie) a koniec vákuového varu plynového oleja je 520 °C. Z tohto dôvodu sa destilácia uskutočňuje za podmienok zvyškového tlaku 40 až 60 mm Hg. čl., čo má za následok zníženie Maximálna teplota v prístroji do 360-380°C.
Benzínová frakcia získaná v atmosférickej jednotke obsahuje plyny (hlavne propán a bután) v objeme, ktorý prekračuje kvalitatívne požiadavky a nemožno ju použiť ani ako zložku automobilového benzínu, ani ako komerčný primárny benzín. Okrem toho rafinácia ropy zameraná na zvýšenie oktánového čísla benzínu a výroba aromatických uhľovodíkov zahŕňa použitie úzkych benzínových frakcií ako surovín. Preto je potrebné do procesu rafinácie ropy zahrnúť aj destiláciu skvapalnených plynov z benzínovej frakcie. Produkty primárnej rafinácie ropy sa musia chladiť vo výmenníkoch tepla, kde odovzdávajú teplo studeným surovinám dodávaným na spracovanie, čím dochádza k úspore procesného paliva. High-tech primárne procesné jednotky sú najčastejšie kombinované a môžu vykonávať vyššie uvedené procesy v rôznych konfiguráciách. Kapacita takýchto zariadení dosahuje od 3 do 6 miliónov ton ropy ročne.
Sekundárne metódy rafinácie ropy zahŕňajú také postupy, ktoré sú zamerané na zvýšenie množstva vyrobených motorových palív. Pri týchto procesoch sa najčastejšie uskutočňuje chemická modifikácia molekúl uhľovodíkov, ktoré sú súčasťou ropy, s ich premenou na formy vhodnejšie na oxidáciu.
Všetky sekundárne procesy spadajú do troch kategórií:
Existujú také typy praskania:
Automobilové benzíny obsahujú uhľovodíky s 4-12 atómami uhlíka, motorová nafta obsahuje uhľovodíky s 12-25 atómami a ropa obsahuje uhľovodíky s 25-70 atómami. So zvyšujúcim sa počtom atómov sa zvyšuje aj hmotnosť molekúl. Krakovanie rozkladá ťažké molekuly na ľahšie a premieňa ich na ľahko vriace uhľovodíky. V tomto prípade sa tvoria frakcie benzínu, petroleja a nafty.
Pri tepelnom krakovaní existujú:
Katalytické krakovanie je pokročilejší technologický proces. Počas tohto procesu dochádza k štiepeniu ťažkých molekúl ropných uhľovodíkov pri teplote 430-530°C a tlaku, ktorý je v prítomnosti katalyzátorov blízky atmosférickému. Úlohou katalyzátora je riadiť proces a podporovať izomerizáciu nasýtených uhľovodíkov, ako aj reakciu transformácie z nenasýtených na nasýtené. Takto získaný benzín sa vyznačuje vysokou odolnosťou proti klepaniu a chemickou stabilitou.
Okrem toho sa používa poddruh katalytického krakovania - hydrokrakovanie. Počas tohto procesu dochádza k rozkladu ťažkých surovín pomocou vodíka pri teplote 420-500°C a tlaku 200 atm. Reakcia je možná len v špeciálnom reaktore za prítomnosti katalyzátorov (oxidy W, Mo, Pt). Výsledkom hydrokrakovania je palivo pre prúdové pohonné jednotky.
V procese katalytického reformovania dochádza k aromatizácii benzínových frakcií v dôsledku katalytickej premeny nafténových a parafínových uhľovodíkov na aromatické. Okrem aromatizácie molekuly parafínových uhľovodíkov prechádzajú izomerizáciou, najťažšie uhľovodíky sa štiepia na menšie.
Každý vie, že ropa je najcennejšou surovinou na výrobu paliva pre rôzne vozidlá, napríklad benzín a naftu pre automobily, letecký petrolej pre letecké prúdové motory. Palivo je hlavným produktom rafinácie ropy. Rafinácia ropy však nekončí len pri palive. Dnes sa z ropy vyrába obrovské množstvo ďalších užitočných komponentov, ktoré sa využívajú v úplne nečakaných veciach. Podobné ropné produkty používame aj v našom Každodenný život, ale nemáme podozrenie na ich pôvod.
Najpopulárnejšie dnes možno nazvať polyetylén alebo plast. Milióny ton polyetylénového plastu sa používajú na výrobu plastových vrecúšok, obalov na potraviny a iných masovo používaných produktov.
Pravdepodobne všetci ľudia niekedy použili vazelínu. Vynašiel ju anglický chemik Robert Chesbrough, ktorý bol mimoriadne zvedavý a všímavý, vďaka čomu mohol koncom 19. storočia rozpoznať priaznivé vlastnosti tejto látky vo zvyškoch rafinácie ropy. Dnes sa vazelína používa v medicíne, v kozmeteológii a dokonca aj ako doplnok stravy.
Najmä ženy používajú kozmetiku a rúže už tisíce rokov. Predtým rúž obsahoval rôzne škodlivé zložky. Dnes má však množstvo užitočných vlastností a jeho zloženie zahŕňa uhľovodíky: tekutý a pevný parafín, ceresín.
Ďalším obľúbeným produktom, ktorý obsahuje sacharidy, je žuvačka. Je založený nielen na prírodných zložkách, ale aj na polyetylénových a parafínových živiciach. Vzhľadom na to, že žuvačka pozostáva z polymérov získaných pri rafinácii ropy, jej rozklad trvá veľmi dlho. Z tohto dôvodu nie je potrebné vyhadzovať žuvačku na ulicu, pretože bude ležať v zemi mnoho, mnoho rokov.
Snáď najunikátnejším materiálom pochádzajúcim z ropy je nylon. Moderný život je ťažké si predstaviť bez nylonových pančuchových nohavíc. Nylon je veľmi pevný a ľahký materiál. Len pri pančucháčoch jej využitie nekončí. Vyrábajú sa z neho prostriedky na umývanie riadu a padáky. Tento polymér bol vynájdený v roku 1935 špecialistami DuPont.
