Mida toodetakse naftast? Nafta rafineerimise tehnoloogia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Mida toodetakse naftast tänapäeva maailmas? Proovime seda paremini mõista, samuti mõista, kui ohutud ja praktilised sellised tooted on. Võrdluseks: õli on õline vedelik, mis ei lahustu vees, on pruunika või peaaegu läbipaistva tooniga. Selle mineraali töötlemise parameetrid ja omadused sõltuvad süsiniku ja muude lisakomponentide protsendist algkoostises.

Mille jaoks on õli?

Inimkond avastas süsinikud juba ammu, paar sajandit tagasi kasutati Briti tänavate valgustamiseks gaasilampe ja paljudes majades kasutati sageli petrooleumilampi. Pärast sisepõlemismootori tulekut toimus selle valdkonna arengus märkimisväärne hüpe. Mida üldse toota naftast teraseni?

Bensiin ja diislikütus, mida kasutatakse erinevate sõidukite tankimiseks. Lisaks saadakse sellest mineraalist ka raketi-, lennukikütust ja selle analooge aurulaevadele. Naftasaaduste tarbimine tööstussektoris on oluliselt kasvanud. On aegu, mil naftat hinnati maailmaturul rohkem kui kulda ja vett. Vaatamata tuuma- ja alternatiivenergia kasutamise osakaalu suurenemiseleenergia, naftatooted on jätkuv alt nõutud.

Töödeldud tooted

Alustuseks märgime, et naftast toodetakse erinevat tüüpi kütust, nimelt:

• Erineva klassi bensiin.
• Diisliõli.
• Rakett ja lennukikütus.
• Kütteõli.
• Petrooleum.
• Koks.
• Vedelgaas.

See toode saadakse tooraine kõige lihtsama töötlemise tulemusena, lõpptulemus sõltub teatud komponentide kasutatud osade vahekorrast.

Õlist valmistatakse ka palju kasulikke ja populaarseid tooteid. Kõige populaarsemad peale kütuse on järgmised materjalid:

• Mootoriõli.
• Plastkile.
• Kumm, plast, kumm.
• Nailon ja kunstkangas.
• Vaseliiniõli, farmaatsia- ja kosmeetikakreemid.
• Tõrv, aspiriin, närimiskumm.
• Väetised, pesuained, värvained ja palju muud.

Millest õli on valmistatud?

Selle mineraali koostis võib olenev alt maardlast mõnevõrra erineda. Näiteks Sosnovski basseinis (Siber) moodustab komponentide parafiiniosa umbes 52 protsenti, aromaatsed süsivesinikud - 12%, tsükloalkaanid - umbes 36%.

Tatarstanis asuvas Romashkinskoje leiukohas on naftas kuni 55% alkaane ja 18% arosüsinikke, samas kui tsükloalkaanide maht ei ületa 25%. Ülejäänud kompositsioonis sisalduvad elemendid,kuuluvad mineraal- ja lämmastikulisandite hulka, samuti väävliühendid. Olenev alt näidatud näitajatest kasutatakse erinevaid õli rafineerimise meetodeid ja tehnoloogiaid.

Toormaterjalide puhastamine

Kaevandatud mineraali eelpuhastus ei ole nafta rafineerimise põhietapp. Seda protseduuri saab teha ühel järgmistest viisidest:

• Adsorptsioon. Sel juhul eemaldatakse vaigud ja happed, töödeldes kompositsiooni kuuma õhu või adsorbendiga. Sellist materjali kasutatakse sageli sünteetiliste materjalide, nendel põhinevate kangaste ja polüetüleeni tootmiseks.
• Keemiline puhastus. Toodet töödeldakse kontsentreeritud väävelhappe ja oleumiga. Meetod aitab hästi kaasa küllastumata ja aromaatsete süsivesinike eemaldamisele.
• Katalüütiline töötlemine – õrn hüdrogeenimine, mille eesmärk on kõrvaldada väävli- ja lämmastikulisandid.
• Füüsikalis-keemiline meetod. Kasutatakse lahusteid, mis eemaldavad selektiivselt soovimatud komponendid. Näiteks polaarne fenool aitab eemaldada väävlit ja lämmastikku sisaldavaid täiteaineid, samas kui butaan ja propaan tõrjuvad välja tõrvad ja aromaatsed süsivesinikud.

Vakumtöötlus

See meetod tekitab minimaalselt jäätmeid. Teades, millest õli on valmistatud, kasutavad arendajad selle keemise põhimõtet, vähendades samal ajal rõhku ja piirates temperatuuri. Näiteks mõned koostises olevad süsinikud keevad ainult 450 kraadi Celsiuse järgi. Rõhu vähendamisel saab neid aga kiiremini reageerima panna. Õli vaakumtöötlus toimub spetsiaalsetes suletud pöördaurustites. Need võimaldavad teil suurendada destilleerimise intensiivsust, samal ajal kui õlist saadavat õli, parafiine, kütust, tseresiine ja rasket tõrva kasutatakse veelgi bituumeni valmistamiseks.

Atmosfääritehnoloogia

Seda meetodit on kasutatud alates 19. sajandist. Kaasaegne tehnika on täiustatud, sisaldab täiendavat puhastust. Samal ajal dehüdreeritakse tooraine spetsiaalsetel elektriseadmetel, puhastatakse mehaanilistest implantaatidest ja kergetest süsivesikutest. Seejärel saadetakse juba valmistatud õli lõplikule töötlemisele.

Atmosfäärilise tüübi puhul on tegemist kõrgeima kvaliteediga tulekindlatest tellistest valmistatud akendeta ahjudega. Nende siseosas on torud, milles tooraine liigub kiirusega umbes kaks meetrit sekundis, soojenedes kuni 300-325 kraadini. Jahutajana kasutatakse destilleerimiskolonne, milles eraldatakse ja kondenseeritakse liigne aur. Kütuse-, õli- või polüetüleenkile tootmiseks mõeldud valmistoode siseneb tervetesse kompleksidesse erineva suuruse ja otstarbega mahutitest.

Hüdrokrakkimine

Kaasaegne naftasaaduste kaevandamine ja töötlemine hõlmab erinevat tüüpi hüdrokrakkimist. See protseduur on hüdrauliline puhastusprotsess, mis jagab süsivesinike molekulid väikesteks osakesteks ja küllastab need elemendid samaaegselt vesinikuga.

Hüdrokrakkimine on lihtne – ühe reaktori kasutamine, töötabrõhk - 5 MPa, optimaalne temperatuur - kuni 400 kraadi. Sel viisil saadakse tavaliselt diislikütust ja komponente edasiseks katalüüsiks. Kõva variant hõlmab mitme reaktori kasutamist, temperatuur on vähem alt 400 kraadi, rõhk on 10 MPa. Selle meetodiga toodetakse bensiini naftast, petrooleumist ja õlidest, millel on kõrge viskoossuskoefitsient ja mis sisaldavad vähe aromaatseid ja väävlilisi süsivesinikke.

Taaskasutatav

Seda protsessi saab teha ühel järgmistest viisidest:

1. Viskemurdmine. Töötlevate toorainete töötemperatuur on umbes 500 kraadi, rõhk on 0,5 kuni 3 MPa. Pärast nafteenide ja parafiinide lõhustamist saadakse bensiin, süsivesinikgaas ja asf alteenid.
2. Reformeerimine. Selle meetodi töötas välja 1911. aastal teadlane nimega Zelinsky. Protseduur hõlmab tooraine katalüütilist töötlemist, millele järgneb aromaatsete süsivesinike, kütuse ja suure vesinikusisaldusega gaasi tootmine.
3. Raskete jääkide koksimine. See protseduur hõlmab õli sügavat töötlemist (temperatuur - kuni 500 kraadi, rõhk - umbes 0,65 MPa). Tulemuseks on koksitükk, mis läbib aromatiseerimise, dehüdrogeenimise, krakkimise ja kuivatamise. Meetodit kasutatakse peamiselt naftakoksi, sünteetika, tekstiili ja polüetüleeni tootmiseks.
4. Alküleerimine. Sel juhul põhineb protseduur alküülkomponentide sisestamisel tooraine orgaanilistesse molekulidesse. Selle tulemusena kasutatakse süsivesinikke materjali loomiseks kõrge bensiiniga bensiini valmistamiseksoktaan.
5. Teine populaarne viis õli ringlussevõtuks on isomeerimine. Selles etapis saadakse keemilisest ühendist isomeer aine süsiniku koostise muutumise teel. Peamine saadud toode on kaubanduslik kütus.

Moderniseerimine

Eespool vaatlesime, mida naftast toodetakse. Nagu selgub, on sellel materjalil kõige laiem kasutusala, mis ulatub erinevat tüüpi kütustest kuni ehitusmaterjalide, kosmeetika ja isegi toiduni. Tooraine töötlemise tehnoloogiat täiustatakse pidev alt, kergõlitoodete valiku sügavus suureneb, samuti tõuseb lõpptoote kvaliteet, pürgides Euroopa standarditele. See võimaldab mitte ainult muuta tooteid inimkehale ohutumaks, vaid ka vähendada negatiivset mõju keskkonnale.