![]() |
|
|
НЕФТЕПЕРЕРАБOТКАНЕФТЕПЕРЕРАБOТКА, крупнотоннажное
производство, основанное на превращениях нефти, ее фракций и нефтяных газов
в товарные нефтепродукты и сырье для нефтехимии, основного органического
синтеза и микробиологического синтеза. Это производство представляет
собой совокупность осуществляемых на нефтеперераб. заводах (НПЗ) физических и химический-технол.
процессов и операций, включающую подготовку сырья, его первичную и вторичную
переработку. Перед переработкой нефть
подвергают спец. п о д г о т о в-к е сначала на нефтепромыслах, а затем непосредственно
на НПЗ, где ее освобождают от пластовой воды, минеральных солей и механические примесей (см.
Обезвоживание и обессоливание нефти)и стабилизируют, отгоняя главным образом
пропан-бутановую, а иногда частично и пентановую углеводородные фракции. П е
рв и ч н а я п е р е р а б о т к а нефти заключается в разделении ее на фракции,
различающиеся пределами выкипания, с помощью первичной (в основном) или вторичной
атм. и вакуумной перегонки (см. Дистилляция нефти). Такая переработка
позволяет выделять из нефти только изначально присутствующие в ней вещества. Ассортимент,
выход и качество вырабатываемых продуктов полностью определяются химический составом
сырья. Для увеличения выхода т.
называют светлых нефтепродуктов (фракций, выкипающих до 350 °С,- бензинов, керосинов,
газотурбинных, дизельных и реактивных топлив) и улучшения качества фракций и
продуктов, полученных при перегонке, широко используется в т о р и ч н а я п
е р е р а б о т к а нефти. Последняя включает: процессы деструктивной переработки
тяжелого и остаточного сырья (см., например, Висбре-кинг, Гидрокрекинг, Деасфалътизация,
Деметаллизация, Каталитический крекинг, Коксование, Термический крекинг); процессы,
обеспечивающие повышение качества основные типов нефтепродуктов-топлив и масел (см.
Гидроочистка, Гидро-обессеривание, Каталитический риформинг и др.); процессы
переработки нефтяных газов (Газы нефтяные попутные, Газы нефтепереработки),
производств масел, парафинов, присадок, битумов и иных спец. типов нефтепродуктов,
а также нефтехимический и химический сырья (см., например, Ароматизация, Газификация нефтяных
остатков, Гидродеалкилирование, Депара-финизация, Пиролиз). Историческая справка.
Переработка нефти с целью ее очистки для уменьшения неприятного запаха при
использовании в лечебных целях была известна еще в начале нашей эры. Описания
различные способов перегонки нефти приведены в средневековых иностр. и рус. лечебниках.
Впервые НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА в пром. масштабе была осуществлена в России на заводе, построенном
на р. Ухте (1745). В 18-19 вв. в России и др. странах действовали отдельные
примитивные НПЗ, на которых получали преимущественно осветит. керосин и смазочные масла.
Большой вклад в развитие НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА внесли рус. ученые и инженеры. Д. И. Менделеев,
детально изучив технол. и экономич. проблемы НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА, предложил строить нефтеперегонные
заводы в местах концентрированного потребления нефтепродуктов. А. А. Летний
создал основы крекинга и пиролиза нефти; под его руководством запроектирован
и построен ряд НПЗ. К. В. Харичков предложил способ переработки высокопара-финистых
мазутов для последующей использования их в качестве котельного топлива; Л. Г. Гурвич
разработал основы очистки нефтепродуктов. В. Г. Шухов изобрел форсунку для сжигания
жидкого топлива, что позволило применять не находивший квалифицированных источников
потребления мазут как топливо для паровых котлов; кроме того, совместно с С.
П. Гавриловым он запатентовал трубчатую нефтеперегонную установку непрерывного
действия, техн. принципы которой
используются в работе современной установок первичной переработки нефти. Дальнейшее развитие НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА
получила в 20 в. в связи с появлением автомобильного и авиац. транспорта. Особенно
быстрыми темпами происходил рост НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА после 2-й мировой войны: производств. мощности,
например, капиталистич. стран с 1947 по 1988 возросли с 416 до 2706 млн. т/год. Направления и схемы.
Основные современной тенденции НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА: укрупнение единичных мощностей технол. установок;
комбинирование процессов и снижение их энергоемкости благодаря повышению активности
и селективности катализаторов, утилизации отходящей тепловой энергии, оптимизации
теплообмена и коэффициент избытка воздуха, подаваемого в технол. печи, и т.д.; углубление
переработки нефти (см. ниже); улучшение качества товарных нефтепродуктов при
ухудшении качества перерабатываемых нефтей; широкое внедрение автоматизации
и компьютеризации и др. К числу гл. факторов, определяющих
выбор схемы H., относятся выход светлых нефтепродуктов и содержание в нефти
S. Переработка сернистых и высокосернистых нефтей, содержащих S соответственно 0,5-2,5%
и более 2,5% по массе, требует включения в состав НПЗ установок гидроочистки
и гидрообессеривания нефтепродуктов. По назначению НПЗ делятся
на предприятия топливного и топливно-масляного профилей, а также топливно-масля-ного
профиля с выпуском нефтехимический продукции (последние в СССР ранее называют нефтехимический
комбинатами; за рубежом именуются "НПЗ химический профиля"). Наиб. важная
характеристика НПЗ-г л у б и н а п е р е р а б о т к и нефти, которая определяется
выходом (в расчете на нефть, % по массе) всех светлых нефтепродуктов или только
моторных топлив либо, наоборот, выходом остаточного котельного топлива - мазута.
Увеличение глубины переработки нефти, т.е. фактически уменьшение выхода мазута
по сравнению с его естеств. содержанием в сырье, может быть достигнуто с помощью различные
деструктивных процессов. Их удельная вес (отношение суммарной мощности установок
к мощности установок первичной переработки нефти) определяет возможности НПЗ
и нефтеперераб. промышлености в целом по обеспечению определенной глубины переработки. НПЗ т о п л и в н о г о
п р о ф и л я с н е г л у б о к о й п е р ер а б о т к о й н е ф т и. Характерны
для районов с высоким потреблением мазута. На этих предприятиях осуществляются
технол. процессы: подготовка нефти к переработке; ее атм. перегонка, при которой
получают бензины, керосины, дизельные топлива и мазут; облагораживание топлив
- ката-литич. риформинг и изомеризация бензинов (для получения высокооктановых
компонентов автомобильных топлив), гидроочистка керосинов и дизельных топлив,
гидрообес-серивание мазута (для получения товарных топлив с низким содержанием
S). Выход последнего на таких НПЗ может достигать 50% по массе и более; при
необходимости часть мазута может быть направлена на вакуумную перегонку с целью получения
остаточных битумов или сырья для производства окисленных битумов. НПЗ т о п л и в н о г о
п р о ф и л я с г л у б о к о й п е р ер а б о т к о й нефти. Предназначены
для регионов с низким уровнем потребления мазута. Реализуемые технол. процессы:
подготовка нефти к переработке, ее атм. и вакуумная перегонка; деструктивная
переработка (каталитических крекинг и гидрокрекинг) тяжелого и остаточного сырья
и облагораживание нефтепродуктов (каталитических риформинг, гидроочистка и др.).
Существует большое число деструктивных процессов переработки нефтяных остатков
(мазут, гудрон) в светлые нефтепродукты с целью увеличения в них соотношения
водород/углерод по сравнению с исходным сырьем. Они подразделяются на процессы,
обеспечивающие снижение содержания углерода (термодинамически и каталитических крекинг, коксование,
деасфальтизация); процессы, приводящие к возрастанию содержания водорода (разновидности
гидрокрекинга). Последние характеризуются повышенными выходом и качеством нефтепродуктов,
однако требуют значительно более высоких капиталовложений и эксплуатационных расходов,
обусловленных необходимостью
проведения процессов при высоких давлениях (15-25 МПа) в атмосфере водорода.
Технологический схема переработки остатков может включать один целевой процесс либо
комбинацию процессов (например, гидро-обессеривание мазута-каталитических крекинг).
Выбор схемы определяется техн. и экономии, особенностями функционирования НПЗ.
Известны предприятия, на которых достигается практически полное превращение нефти
в светлые нефтепродукты. НПЗ т о п л и в н о-м а
с л я н о г о п р о ф и л я. На этих предприятиях осуществляются процессы: подготовка
к переработке нефти и ее атм. перегонка; вакуумная перегонка мазута, при которой
получают несколько вакуумных дистиллятов и гудрон. Дистилляты проходят последовательно
селективную очистку, депарафинизацию и гидродоочистку либо доочистку
H2SO4 (см. Сернокислотная очистка)или с помощью
отбеливающих глин (см. Адсорбционная очистка, Контактная очистка, Перколяциопиая
очистка). Гудроны подвергают деасфальтизации, причем образующийся де-асфальтизат
обрабатывают по той же схеме, что и дистил-лятные фракции, а остаток (так называемой
концентрат) используют для производства битумов или в качестве сырья для газификации.
После доочистки дистиллятные и остаточный компоненты направляют на компаундирование
(смешение). Изменяя соотношения компонентов и вводя различные присадки, получают
товарные смазочные масла. НПЗ т о п л и в н о-м а
с л я н о г о п р о ф и л я с в ы п у ск о м н е ф т е х и м и ч е с к о й п
р о д у к ц и и. На этих предприятиях в отличие от рассмотренных выше реализованы
процессы пиролиза и каталитических риформинга, обеспечивающие выработку основные видов
нефтехимический сырья (низших олефи-нов и ароматических углеводородов), а также более
или менее длинная цепочка процессов получения различные нефтехимический продуктов (спиртов,
смесей олефинов и др.). Доля нефти, расходуемой в мире на производство продукции
нефтехимии, в среднем составляет 6%, достигая в Японии 9-11%. Потенциал, темпы и перспективы
развития. По объему НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА и выпуску основные видов нефтепродуктов Советский Союз
занимает второе место в мире, превосходя Великобританию, Италию, Францию и Германию
вместе взятые, а по средней мощности НПЗ намного опережает все развитые капита-листич.
страны. Практически все регионы СССР располагают пром. потенциалом по НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА и производству
нефтехимический продукции. Кроме традиц. центров НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА, размещенных в Волжс-ко-Уральском
и Центральном районах и в Закавказье, особенно бурное развитие в последние годы
нефтепeрeраб. промышленость получила в районах Западной и Восточной Сибири. Наращивание пром. потенциала
НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА в СССР особенно высокими темпами происходило в 1965-85, когда объем выработки
нефтепродуктов увеличился более чем в 2 раза. В этот период прсим. интенсивно
наращивались мощности по первичной (прямой) перегонке нефти. Начиная с 11-й
пятилетки отрасль перешла на качественно новый путь развития-повышение эффективности
использования нефти на основе углубления ее переработки. Опережающими темпами
растет выпуск сырья для нефтехимический, химический и микробиологическое отраслей промышлености. Наряду
с углублением переработки нефти др. важной задачей НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА в СССР является улучшение
качества гл. нефтепродуктов - моторных топлив и масел для удовлетворения возрастающих
требований к охране природы, а также со стороны транспорта. В указанное 20-летие
удельная вес высокооктановых бензинов в общем объеме производства автомобильных бензинов
удалось повысить с 3,1 до 79,1%, дизельного малосернистого топлива-с 50 до почти
100%, высокоиндексных моторных смазочных масел-с 2,25 до 87,3%. За рубежом первое место
по мощности установок НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА занимают США; крупными мировыми центрами НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА являются
также страны Западной Европы и Япония. Быстрыми темпами развивается НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА в нефтедобывающих
странах: Саудовской Аравии, Мексике и др. В связи с высоким спросом на мазут
для западноевропейских стран и Японии вплоть до 1973
были характерны неглубокая переработка нефти с выпуском св. 40% мазута и соответственно
незначительной мощности установок для деструктивных процессов. Вызванное нефтяным
кризисом 70-х гг. резкое повышение цен на сырье привело к существ. сокращению
потребления нефти и особенно мазута, который стали заменять альтернативными источниками
энергии (природные газом, углем и др.). Поэтому возросла необходимость углубления
переработки нефти, причем для стран Западной Европы и Японии наиболее актуальна
деструктивная переработка тяжелых дистиллятных фракций (первый этап углубления).
Для США, где и до 1973 глубина переработки нефти достигала 78%, прежде всего
важна деструктивная переработка нефтяных остатков (второй этап углубления),
что требует более совершенной технологии и значительно удорожает производство. В
настоящее время за рубежом широко осуществляется стр-во установок каталитических
крекинга, гидрокрекинга и висбрекинга, блоков переработки нефтяных остатков,
технол. схемы которых включают комбинации процессов гидрообессеривания и каталитических
крекинга или коксования, термодинамически крекинга и гидрокрекинга и т.д. Проблема углубления переработки
нефти в СССР и ведущих капиталистах, странах решается в условиях сокращения
использования высококачеств. малосернистых нефтей при одновременном ужесточении
экологич. требований к качеству нефтепродуктов. В последние годы значительно
снижены, в частности, предельно допустимые значения содержания S в топливах,
что привело к ускоренному росту мощностей установок гидроочистки. Др. важный
фактор развития современной НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА-постепенный отказ от этилирования бензинов (введения
тетраэтилсвинца), что требует применения др. способов повышения антидетонационной
стойкости автомобильных бензинов (каталитических риформинг, алкилирование, изомеризация
и т.д.). Литература: Сергиенко
С. Р., Очерк развития химии и переработки нефти, М., 1955; Трошин А. К., История
нефтяной техники в России, М., 1958; Гуревич И. Д., Смидович Е. В., Черножуков
НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА И., Технология переработки нефти и газа, ч. 1-3, М., 1972-80; Эрих В. НЕФТЕПЕРЕРАБOТКА,
Расина М. Г., Рудин М. Г., Химия и технология нефти и газа, 3 изд., Л., 1985;
Справочник нефтепереработчика, под ред. Г. А. Ластовкина, Е.Д. Радченко и М.
Г. Рудина, Л., 1986; Конь М. Я., Зелькинд Е. М., Шершун В. Г., Нефтеперерабатывающая
и нефтехимическая промышленность за рубежом. Справочник, М., 1986; Горная энциклопедия,
т. 3, М., 1987, с. 472-73. М. Я. Конь. Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|