¿Cómo funciona la refinación de petróleo? Una breve descripción de los principales procesos tecnológicos de producción de combustibles ¿Cómo se llama la refinación de petróleo?

Introducción
Petróleo
Composición
Compuestos de hidrocarburos
Heterocompuestos
Propiedades físicas
Métodos de procesamiento
Procesamiento primario
Preparación de aceite para refinar
Información general sobre destilación y rectificación de aceite
Fracciones de aceite
Reciclaje
Tipos y finalidad de los procesos termolíticos.
El proceso de obtención de gasolina a partir del queroseno.
Proceso de producción de betún
Proceso de producción de negro de humo
Aumento del número de octano
Problemas ecológicos
Campos petrolíferos en la Federación de Rusia
Precios del aceite
Aceite y vida

I. INTRODUCCIÓN

El aceite y los productos de su transformación eran conocidos en un pasado lejano, se usaban para iluminación o con fines medicinales. La demanda de petróleo y productos derivados del petróleo aumentó bruscamente a principios del siglo XX. debido a la llegada de los motores de combustión interna y al rápido desarrollo de la industria.

Actualmente, el petróleo y el gas, así como los productos que se obtienen de ellos, se utilizan en todos los sectores de la economía mundial.
El petróleo y el gas se utilizan no solo como combustible, sino también como materia prima valiosa para la industria química. El gran científico ruso D.I. Mendeleev dijo que quemar aceite en hornos es un delito, ya que es una valiosa materia prima para la obtención de muchos productos químicos. Actualmente se produce una gran cantidad de productos a partir de petróleo y gas, que se utilizan en la industria, agricultura, en la vida cotidiana (fertilizantes minerales, fibras sintéticas, plásticos, caucho, etc.). En los últimos años, en muchos países del mundo, se han llevado a cabo investigaciones con el objetivo de transformar el aceite y los productos derivados del aceite con la ayuda de microorganismos en proteínas que puedan utilizarse como pienso para el ganado.

Las economías de los estados dependen del petróleo más que de cualquier otro producto. Por tanto, desde el inicio de su producción industrial hasta la actualidad, el petróleo ha sido objeto de intensa competencia, causante de numerosos conflictos y guerras internacionales.

La dependencia del Estado del petróleo como materia prima o método de influencia económica determina su nivel de desarrollo y posición en la arena mundial.
Entonces, el aceite juega muy Papel significativo v mundo moderno... No solo es uno de los minerales más importantes, materia prima de una increíble variedad de sustancias y un poderoso recurso energético, sino también el mayor objeto de comercio internacional y eslabón integral en las relaciones económicas.

II. PETRÓLEO

El petróleo es un líquido aceitoso naturalmente inflamable que pertenece al grupo de las rocas sedimentarias, uno de los recursos minerales más importantes de la Tierra. Tiene un poder calorífico excepcionalmente alto: durante la combustión, emite significativamente más energía térmica que otras mezclas combustibles.

1. Composición

El aceite se compone principalmente de carbono - 80-85% e hidrógeno - 10-15% de la masa de aceite. Además de ellos, el aceite contiene tres elementos más: azufre, oxígeno y nitrógeno. Su cantidad total suele ser del 0,5 al 8%. Vanadio, níquel, hierro, aluminio, cobre, magnesio, bario, estroncio, manganeso, cromo, cobalto, molibdeno, boro, arsénico, potasio, etc. se encuentran en concentraciones insignificantes en el aceite. Su contenido total no supera el 0,03% en peso. de aceite ... Estos elementos forman orgánicos y compuestos inorgánicos que componen el aceite. El oxígeno y el nitrógeno se encuentran en el aceite solo en estado ligado. El azufre puede producirse en estado libre o formar parte del sulfuro de hidrógeno.

1.1 Compuestos de hidrocarburos

La composición del aceite incluye aproximadamente 425 compuestos de hidrocarburos. El aceite en condiciones naturales consiste en una mezcla de metano, hidrocarburos nafténicos y aromáticos. El aceite también contiene algunos hidrocarburos disueltos sólidos y gaseosos. La cantidad de gas natural en metros cúbicos, disuelta en 1 tonelada de petróleo en condiciones de yacimiento, se denomina factor de gas.
En los gases del petróleo (asociados), además del metano y sus homólogos gaseosos, están contenidos vapores de pentano, hexano y heptano.

Parafina- hidrocarburos saturados (sin dobles enlaces entre átomos de carbono) de estructura lineal o ramificada. Subdivididos en los siguientes grupos principales:

1. Parafinas normales con moléculas lineales. Tienen un índice de octano bajo y un punto de fluidez alto; por lo tanto, muchos procesos secundarios de refinación de petróleo prevén su conversión en hidrocarburos de otros grupos.
2. Isoparafinas: con moléculas ramificadas. Tienen buenas características antidetonantes y un punto de fluidez más bajo en comparación con las parafinas normales.
   Los naftenos (cicloparafinas) son compuestos de hidrocarburos saturados de estructura cíclica. La proporción de naftenos tiene un efecto positivo en la calidad de los combustibles diesel (junto con las isoparafinas) y los aceites lubricantes. El alto contenido de naftenos en la fracción de gasolina pesada determina el alto rendimiento y el índice de octano del producto de reformado.

Hidrocarbonos aromáticos- compuestos de hidrocarburos insaturados, cuyas moléculas incluyen anillos de benceno, que constan de 6 átomos de carbono, cada uno de los cuales está unido a un átomo de hidrógeno o un radical hidrocarbonado. Tener un efecto negativo en propiedades ecologicas Sin embargo, los combustibles para motores tienen un alto índice de octanaje.

Olefinas- hidrocarburos de estructura normal, ramificada o cíclica, en los que los enlaces de los átomos de carbono, cuyas moléculas contienen dobles enlaces entre los átomos de carbono. Prácticamente están ausentes en las fracciones obtenidas durante el refinado primario del aceite, están contenidos principalmente en los productos de craqueo catalítico y coquización. Debido al aumento de la actividad química, tienen un efecto negativo en la calidad de los combustibles para motores.

1.2 Heterocompuestos

Junto con los hidrocarburos, hay otras clases de compuestos químicos presentes en el petróleo. Por lo general, todas estas clases se combinan en un grupo: heterocompuestos. También se han encontrado en el aceite más de 380 heterocompuestos complejos, en los que elementos como azufre, nitrógeno y oxígeno están unidos a núcleos de hidrocarburos. La mayoría de estos compuestos pertenecen a la clase de compuestos de azufre: mercaptanos. Estos son ácidos muy débiles con un olor desagradable. Con los metales, forman compuestos salinos: mercaptidos. En los aceites, los mercaptanos son compuestos en los que el grupo SH está unido a radicales hidrocarbonados. Los mercaptanos corroen las tuberías y otros equipos metálicos de las plataformas de perforación. La masa principal de compuestos no hidrocarbonados en los aceites está formada por componentes resinosos de asfalto. Se trata de sustancias de color oscuro que contienen, además de carbono e hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. Están representados por resinas y asfaltenos. Las sustancias resinosas contienen aproximadamente el 93% del oxígeno del aceite. El oxígeno en el aceite también se encuentra enlazado en la composición de ácidos nafténicos (alrededor del 6%), fenoles (no más del 1%), así como ácidos grasos y sus derivados. El contenido de nitrógeno en los aceites no supera el 1%. Su masa principal está contenida en resinas. El contenido de resinas en aceites puede alcanzar el 60% de la masa de aceite, asfaltenos - 16%. Los asfaltenos son sólidos negros. En composición, son similares a las resinas, pero se caracterizan por diferentes proporciones de elementos. Se distinguen por un alto contenido de hierro, vanadio, níquel, etc. Si las resinas se disuelven en hidrocarburos líquidos de todos los grupos, entonces los asfaltenos son insolubles en hidrocarburos metano, parcialmente solubles en nafténicos y se disuelven mejor en aromáticos. En el aceite "blanco", las resinas están contenidas en pequeñas cantidades y los asfaltenos están totalmente ausentes.

2. Propiedades físicas del aceite

Las propiedades más importantes del aceite son densidad, contenido de azufre, composición fraccional, viscosidad y contenido de agua, sales de cloruro e impurezas mecánicas.
La densidad del aceite depende del contenido de hidrocarburos pesados ​​como parafinas y resinas.

Por densidad, se puede juzgar aproximadamente la composición de hidrocarburos del petróleo y los productos derivados del petróleo, ya que su valor para los hidrocarburos de varios grupos es diferente. Una mayor densidad de petróleo crudo indica un mayor contenido de aromáticos, mientras que una menor densidad indica un mayor contenido de hidrocarburos parafínicos. Los hidrocarburos del grupo nafténico ocupan una posición intermedia. Por lo tanto, el valor de densidad caracterizará en cierta medida no solo la composición química y el origen del producto, sino también su calidad. Los de mayor calidad y valor son los crudos ligeros. Cuanto menor sea la densidad del petróleo crudo, más fácil será el proceso de refinación de su petróleo y mayor será la calidad de los productos derivados del petróleo que de él se obtengan.

En términos de contenido de azufre, el petróleo crudo en Europa y Rusia se subdivide en bajo en azufre (hasta 0.5%), sulfuroso (0.51-2%) y alto en azufre (más del 2%).
El petróleo es una mezcla de varios miles de compuestos químicos, la mayoría de los cuales son hidrocarburos; cada uno de estos compuestos se caracteriza por su propio punto de ebullición, que es el más importante propiedad fisica aceite, ampliamente utilizado en la industria del refino de petróleo.

La presencia de impurezas mecánicas en la composición del aceite se explica por las condiciones de su aparición y los métodos de producción. Las impurezas mecánicas consisten en partículas de arena, arcilla y otras rocas duras que, al asentarse en la superficie del agua, contribuyen a la formación de una emulsión de aceite. En los tanques de sedimentación, tanques y tuberías, cuando el aceite se calienta, una parte de las impurezas mecánicas se deposita en el fondo y las paredes, formando una capa de lodo y sedimento sólido. Al mismo tiempo, la productividad de los equipos disminuye, y cuando se depositan sedimentos en las paredes de las tuberías, disminuye su conductividad térmica. La fracción de masa de impurezas mecánicas hasta el 0,005% inclusive se estima como su ausencia.

La viscosidad está determinada por la estructura de los hidrocarburos que componen el aceite, es decir, por su naturaleza y proporción, caracteriza las propiedades de la pulverización y bombeo de petróleo y productos derivados del petróleo: cuanto menor es la viscosidad del líquido, más fácil es transportarlo por tuberías, para procesarlo. Esta característica es especialmente importante para determinar la calidad de las fracciones de aceite obtenidas del refinado de aceite y la calidad de los aceites lubricantes estándar. Cuanto mayor sea la viscosidad de las fracciones de aceite, mayor será el punto de ebullición.

III. MÉTODOS DE PROCESAMIENTO DE ACEITE

Los procesos tecnológicos de una refinería de petróleo se suelen clasificar en dos grupos: físicos y químicos.
Los procesos físicos (intercambio de masa) logran la separación del aceite en sus componentes constituyentes (fracciones de combustible y aceite) sin transformaciones químicas y la eliminación (extracción) de las fracciones de aceite, residuos de aceite, fracciones de aceite, condensado de gas y gases de componentes indeseables (arenos policíclicos, asfaltenos, parafinas refractarias), compuestos no carbohidratos.
En los procesos químicos, el procesamiento de la materia prima del petróleo se realiza mediante transformaciones químicas para obtener nuevos productos que no están contenidos en la materia prima. Los procesos químicos utilizados en las refinerías de petróleo modernas, de acuerdo con el método de activación, las reacciones químicas se dividen en térmicas y catalíticas.

1. Procesamiento primario

1.1 Preparación de aceite para procesamiento

El petróleo extraído de los pozos siempre contiene gas asociado, impurezas mecánicas y agua de formación, en la que se disuelven diversas sales. Obviamente, dicho petróleo crudo y “sucio”, que también contiene componentes gaseosos orgánicos e inorgánicos altamente volátiles, no puede transportarse y procesarse en las refinerías sin una preparación cuidadosa en el campo.
El petróleo se prepara para su procesamiento en 2 etapas: en el campo petrolero y en la refinería, con el fin de separar el gas asociado, las impurezas mecánicas, el agua y las sales minerales.

1.2 Información general sobre destilación y rectificación de aceite

Destilación(fraccionamiento) es el proceso de separación física de petróleo y gases en fracciones (componentes) que se diferencian entre sí y de la mezcla inicial en términos de puntos de ebullición.
La destilación con rectificación es el proceso de transferencia de masa más común en la tecnología química y del petróleo y el gas, que se lleva a cabo en aparatos: columnas de rectificación por contacto repetido en contracorriente de vapores y líquidos. La puesta en contacto de corrientes de vapor y líquido se puede realizar de forma continua (en columnas empaquetadas) o por pasos (en columnas de destilación tipo disco). Cuando los contraflujos de vapor y líquido interactúan en cada etapa de contacto (bandeja o lecho de empaque), se produce una transferencia de calor y masa entre ellos, debido a la tendencia del sistema a un estado de equilibrio. Como resultado de cada contacto, los componentes se redistribuyen entre las fases: el vapor está algo enriquecido con componentes de bajo punto de ebullición y el líquido, con componentes de alto punto de ebullición. Con un contacto suficientemente largo y alta eficiencia del dispositivo de contacto, el vapor y el líquido que salen de la bandeja o lecho del empaque pueden alcanzar un estado de equilibrio, es decir, las temperaturas de los flujos serán las mismas y sus composiciones estarán relacionadas por equilibrio. ecuaciones. Este contacto de líquido y vapor, que termina en la consecución del equilibrio de fase, se denomina habitualmente etapa de equilibrio o plato teórico. Al elegir el número de etapas de contacto y los parámetros del proceso, es posible proporcionar la claridad requerida de fraccionamiento de mezclas de aceite. El lugar donde se introducen las materias primas destiladas calentadas en la columna de destilación se denomina sección de alimentación (zona), donde se lleva a cabo la evaporación instantánea. La parte de la columna, ubicada encima de la sección de alimentación, sirve para la rectificación del flujo de vapor y se denomina concentración (reforzamiento), y la otra, la parte inferior, en la que se realiza la rectificación de la corriente líquida, es la sección de stripping, o exhaustiva.

Distinga entre columnas simples y complejas.
Las columnas de rectificación simple proporcionan la separación de la mezcla inicial en dos productos: rectificado (destilado) descargado de la parte superior de la columna en estado de vapor, y el resto, el producto líquido del fondo de la rectificación.

Las sofisticadas columnas de destilación separan la mezcla de alimentación en más de dos productos. Distinga entre columnas complejas con la selección de fracciones adicionales directamente de la columna en forma de tirantes laterales y columnas, de las cuales se toman productos adicionales de columnas de pelado especiales, llamadas pelado. El último tipo de columnas se usa ampliamente en unidades de destilación de aceite primario.
La claridad de la separación, el principal indicador de la eficiencia de la columna de rectificación, caracteriza su capacidad de separación. Puede expresarse en el caso de mezclas binarias por la concentración del componente objetivo en el producto.

Aplicado a la rectificación de mezclas de petróleo, generalmente se caracteriza por la pureza de grupo de las fracciones seleccionadas, es decir, la fracción de componentes que hierven a lo largo de la curva del verdadero punto de ebullición hasta un límite de temperatura dado para la separación de la mezcla en el fracciones seleccionadas (destilados o residuo), así como mediante la selección de fracciones del potencial. Como indicador indirecto de la claridad (pureza) de la separación, en la práctica, a menudo se utilizan características tales como la superposición de los puntos de ebullición de las fracciones vecinas en el producto. En la práctica industrial, generalmente no se imponen requisitos ultra altos con respecto a la claridad de la separación de la sección transversal, ya que para obtener componentes ultrapuros o fracciones ultra estrechas, se requieren costos de capital y operativos ultra grandes correspondientes.

1.3 Fracciones de aceite

Fracción de gas de petróleo (t bale< 40°С, CH 4 - C 4 H 10)

Durante el refinado de petróleo, se forman gases que son alcanos no ramificados: butano, propano, etano. El nombre industrial de esta fracción es gas de petróleo. La fracción de gas del aceite se elimina incluso antes de la destilación primaria del aceite o se aísla de la fracción de gasolina después de la destilación. El gas de petróleo se utiliza como combustible o se licua para producir gas licuado, que luego se utiliza como materia prima para la producción de etileno.

Fracción de gasolina del aceite (t bale = 40-200 ° C, C 5 H 12 - C 11 H 24)

Es una mezcla de hidrocarburos y se utiliza para producir varios tipos de combustibles para motores. Con una separación más fina de esta fracción se obtienen éter de petróleo y gasolina. La calidad de la gasolina está determinada por el índice de octano.

Fracción de nafta de aceite (t bale = 150-250 ° C, C 5 H 18 - C 14 H 30)

Resulta entre las fracciones de gasolina y queroseno. Consiste casi en su totalidad en alcanos. La mayor parte de la nafta se reforma, convirtiéndola así en gasolina. La nafta también se utiliza como materia prima para otros productos químicos.

Fracción de aceite de queroseno (paca t = 180-300 ° C, C 12 H 26 - C 18 H 38)

La fracción se compone de alcanos alifáticos, hidrocarburos aromáticos y naftalenos. Después de la purificación, una parte de la fracción de queroseno se utiliza para obtener hidrocarburos-parafinas y la otra parte se convierte en gasolina. Sin embargo, la mayor parte del queroseno se utiliza como combustible para aviones a reacción.

Fracción de gasóleo de aceite (paca = 200-360 ° C, C 13 H 28 - C 19 H 36)

Esta fracción de aceite tiene un nombre diferente y más común: combustible diesel. De una parte se obtiene gas de refinería y gasolina, pero en general se utiliza como combustible para motores diesel y hornos industriales.

Aceite combustible (C 15 H 32 - C 50 H 102)

El aceite combustible se obtiene después de que se hayan eliminado todas las demás fracciones del aceite. Normalmente, el fueloil y lo que se obtiene a partir del petróleo se utilizan como combustibles líquidos para generar vapor y calderas de calor en centrales eléctricas, plantas industriales y barcos. Sin embargo, una cierta parte del fueloil se destila para obtener cera de parafina y aceites lubricantes. Después de la destilación al vacío del fueloil, se forma una sustancia de color oscuro, que se llama "asfalto" o "betún". El betún se utiliza en la construcción de carreteras.

2. Reciclaje

Los productos refinados de petróleo primario, por regla general, no son productos de petróleo comercializables. Por ejemplo, el índice de octano de la fracción de gasolina es de unos 65 puntos, el contenido de azufre en la fracción de diésel puede alcanzar el 1% o más, mientras que el estándar es, según la marca, de 0,005% a 0,2%. Además, las fracciones de petróleo oscuro pueden someterse a un procesamiento calificado adicional.
En este sentido, las fracciones de aceite se alimentan a unidades de proceso secundario diseñadas para mejorar la calidad de los productos derivados del petróleo y profundizar la refinación del petróleo.

2.1 Tipos y finalidad de los procesos termolíticos

Los procesos termolíticos son los procesos de transformación química de las materias primas del petróleo.

Procesión de coca- un proceso a largo plazo de termólisis de residuos pesados ​​o destilados aromatizados de alto punto de ebullición a baja presión y una temperatura de 470-540 ° C. El objetivo principal de la coquización es la producción de coques de petróleo de varios grados, dependiendo de la calidad de las materias primas procesadas. Los subproductos de la coquización son gas de bajo valor, gasolinas y gasóleos de baja calidad.

Pirólisis- Termólisis a alta temperatura (750-800 ° C) de materias primas de carbohidratos gaseosas, de destilación ligera o media, llevada a cabo a baja presión y de duración extremadamente corta. El principal finalidad prevista la pirólisis es la producción de gases que contienen alquenos. Como subproducto de la pirólisis se obtiene un líquido altamente aromatizado de amplia composición fraccional con un alto contenido en alquenos.

El proceso de obtención de brea de petróleo (horneado)- un nuevo proceso de termólisis (carbonización) de destilación pesada o materia prima residual, que se está introduciendo en el refino doméstico de petróleo, que se lleva a cabo a presión reducida, temperatura moderada (360-420 ° C) y de larga duración. Además del producto objetivo, la brea, el proceso produce gases y fracciones de queroseno-gasóleo.

Catálisis- un proceso fisicoquímico de múltiples etapas de cambiar selectivamente el mecanismo y la velocidad de reacciones químicas Sustancia: catalizador que forma compuestos químicos intermedios con los participantes en las reacciones.

2.2 El proceso de obtención de gasolina a partir del queroseno

La obtención de gasolina a partir del queroseno se realiza agrietándola. El agrietamiento fue inventado por el ingeniero ruso V.G. Shújov en 1891
El proceso de craqueo ocurre con la ruptura de cadenas de hidrocarburos y la formación de hidrocarburos saturados e insaturados más simples:

La división de las moléculas de hidrocarburos se produce mediante un mecanismo de radicales.

2.3 El proceso de obtención de betún

El proceso de obtención de betún es un proceso a largo plazo a temperatura media de deshidrocondensación oxidativa (carbonización) de residuos de petróleo pesado (alquitrán, asfaltitas diasfaltizantes), que se lleva a cabo a presión atmosférica y una temperatura de 250-300 ° C.

2.4 Proceso de producción de negro de humo

El proceso de obtención de carbón técnico (hollín) es una termólisis a temperatura extremadamente alta (superior a 1200 ° C) de materias primas de destilación pesadas altamente aromatizadas, realizada a baja presión y de corta duración. Este proceso puede considerarse como una pirólisis dura, cuyo objetivo no es la obtención de gases que contengan alquenos, sino la producción de carbono sólido altamente disperso, producto de la descomposición térmica profunda de materias primas de carbohidratos, esencialmente en elementos constituyentes.

2.5 Aumento del número de octano

Número de octano- un indicador que caracteriza la resistencia a la detonación de los combustibles para motores de combustión interna con carburador. Numéricamente igual al contenido (en% en volumen) de isooctano en su mezcla con n-heptano, al cual esta mezcla es equivalente en resistencia a la detonación al combustible investigado en condiciones estándar de ensayo. El isooctano es difícil de oxidar incluso a altas relaciones de compresión, y su resistencia a la detonación se toma convencionalmente como 100 unidades. La combustión en un motor de n-heptano, incluso a bajas relaciones de compresión, va acompañada de detonación, por lo que su resistencia a la detonación se toma como 0. Para evaluar el índice de octano por encima de 100, se ha creado una escala convencional en la que se usa isooctano con el Además de diferentes cantidades plomo tetraetilo.

Las pruebas de detonación se llevan a cabo en un motor de automóvil de tamaño completo o en instalaciones especiales con motores de un solo cilindro. En motores de tamaño completo en condiciones de banco, el índice de octano real (FOC) se determina, en condiciones de la carretera: el índice de octanaje de la carretera (RON). En instalaciones especiales con un motor monocilíndrico, es habitual determinar el octanaje en dos modos: más rígido (método del motor) y menos rígido (método de investigación). El índice de octanaje de investigación de un combustible es generalmente un poco más alto que el índice de octanaje del motor. La diferencia entre estos números de octanaje caracteriza la sensibilidad del combustible al modo de funcionamiento del motor.

Para aumentar el octanaje de la gasolina, utilice reformado catalítico - transformación química de los hidrocarburos incluidos en su composición, hasta 92-100 puntos. El proceso se lleva a cabo en presencia de un catalizador de aluminio-platino-renio. Se produce un aumento en el índice de octano debido a un aumento en la proporción de hidrocarburos aromáticos. Las bases científicas del proceso fueron desarrolladas por nuestro compatriota, el destacado químico ruso N.D. Zelinsky a principios del siglo XX.

La producción del componente de alto octanaje es del 85-90% para la materia prima. El hidrógeno se genera como subproducto y se utiliza en otras unidades de la refinería. La capacidad de reformar unidades es de 300 a 1000 mil toneladas y más por año para materias primas.

La materia prima óptima es la fracción de gasolina pesada con rangos de ebullición de 85-180 ° C. La materia prima se somete a un hidrotratamiento preliminar: la eliminación de azufre y compuestos nitrogenados, incluso en pequeñas cantidades, envenena irreversiblemente el catalizador de reformado.

El reformado catalítico también se utiliza en algunas refinerías para la producción de hidrocarburos aromáticos, una materia prima para la industria petroquímica. Los productos obtenidos como resultado del reformado de fracciones estrechas de gasolina se someten a destilación para obtener benceno, tolueno y una mezcla de xilenos.

En el proceso de reformado, se produce la isomerización de hidrocarburos lineales:

Formación de grados superiores de gasolina debido a la reunificación de alcanos y alquenos:

Además de su transformación en hidrocarburos cíclicos y aromáticos, lo que conduce a un aumento del índice de octano:

La gasolina de mayor octanaje también se produce mediante craqueo catalítico. Las investigaciones de E. Goodry sobre arcillas refractarias como catalizadores llevaron a la creación en 1936 de un catalizador eficaz a base de aluminosilicatos para el proceso de craqueo. En este proceso, los destilados de aceite de punto de ebullición medio se calentaron y se transfirieron a un estado vaporoso; para aumentar la velocidad de las reacciones de escisión, es decir, e. proceso de craqueo, y cambios en la naturaleza de las reacciones, estos vapores pasaron a través del lecho del catalizador. Las reacciones tuvieron lugar a temperaturas moderadas de 430-480 ° C y presión atmosférica, en contraste con los procesos de craqueo térmico, donde se utilizan altas presiones. El proceso Goodry fue el primer proceso de craqueo catalítico que se implementó con éxito a escala industrial.

IV. PROBLEMAS ECOLÓGICOS

Los problemas ambientales asociados con el petróleo son importantes y variados. Las fugas de incluso pequeñas cantidades de aceite a menudo causan daños irreparables. medio ambiente así como la economía. El desarrollo de métodos seguros para encontrar depósitos de petróleo, su producción y procesamiento es una de las tareas más prioritarias del mundo. No solo el estado de la naturaleza actual depende de esto, sino también su estado en el futuro.
Las consecuencias ambientales de los derrames de petróleo son devastadoras, ya que la contaminación por petróleo altera muchos procesos y relaciones naturales, cambia significativamente las condiciones de vida de todo tipo de organismos vivos y se acumula en la biomasa.

El aceite es un producto de la descomposición a largo plazo y muy rápidamente cubre la superficie del agua con una densa capa de película de aceite, lo que impide el acceso del aire y la luz.
Diez minutos después de que una tonelada de aceite haya estado en el agua, se forma una mancha de aceite, cuyo espesor es de 10 mm. Con el tiempo, el espesor de la película disminuye a menos de 1 milímetro, mientras que la mancha se expande. Una tonelada de petróleo puede cubrir un área de hasta 12 kilómetros cuadrados. Se producen más cambios bajo la influencia del viento, las olas y el clima. Por lo general, la mancha se desplaza a instancias del viento y se desintegra gradualmente en una mancha más pequeña, que puede alejarse a distancias considerables del lugar del derrame. Los fuertes vientos y tormentas aceleran la dispersión de la película. Durante los desastres, no hay muerte masiva en una sola etapa de peces, reptiles, animales y plantas. Sin embargo, a mediano y largo plazo, el impacto de los derrames de petróleo es sumamente negativo. El derrame afecta más a los organismos que viven en la zona costera, especialmente a los que viven en el fondo o en la superficie.

Las aves, que pasan la mayor parte de su vida en el agua, son las más vulnerables a los derrames de petróleo en la superficie de los cuerpos de agua. La contaminación externa por aceite destruye el plumaje, enreda las plumas e irrita los ojos. La muerte es el resultado de la exposición al agua fría. Los derrames de petróleo de medianos a grandes suelen matar a 5000 aves. Los huevos de aves son muy sensibles a los efectos del aceite. Una pequeña cantidad de algunos tipos de aceite puede ser suficiente para matar durante el período de incubación.

Si el accidente ocurrió cerca de una ciudad u otra asentamiento, entonces se potencia el efecto tóxico, porque el aceite forma peligrosos "cócteles" con otros contaminantes de origen humano.
Los derrames de petróleo matan a los mamíferos marinos. Las nutrias marinas, los osos polares, las focas y los lobos marinos recién nacidos son los que se matan con mayor frecuencia. El pelaje contaminado con aceite comienza a enredarse y pierde su capacidad para retener el calor y el agua. El aceite, que afecta la capa de grasa de focas y cetáceos, aumenta el consumo de calor. Además, el aceite puede irritar la piel y los ojos e interferir con la capacidad normal de natación.
El aceite ingerido puede causar hemorragia gastrointestinal, insuficiencia renal, intoxicación hepática y trastornos de la presión arterial. Los vapores de los vapores de petróleo provocan problemas respiratorios en los mamíferos que se encuentran cerca o en las proximidades de grandes derrames de petróleo.

Los peces están expuestos a derrames de aceite en el agua a través del consumo de agua y alimentos contaminados y del contacto con el aceite durante el movimiento de los huevos. La muerte de peces, excluidos los juveniles, suele ocurrir con graves derrames de petróleo. Sin embargo, el petróleo crudo y los productos derivados del petróleo se caracterizan por una variedad de efectos tóxicos sobre diferentes tipos pez. Una concentración de 0,5 ppm o menos de aceite en el agua puede matar a las truchas. El aceite tiene un efecto casi letal en el corazón, cambia la respiración, agranda el hígado, ralentiza el crecimiento, destruye las aletas, provoca varios cambios biológicos y celulares y afecta el comportamiento.
Las larvas y los juveniles de peces son más sensibles a los efectos del petróleo, cuyos derrames pueden matar los huevos y las larvas de los peces en la superficie del agua, y los juveniles, en aguas poco profundas.

El impacto de los derrames de petróleo en los invertebrados puede durar desde una semana hasta 10 años. Depende del tipo de aceite; las circunstancias del derrame y sus efectos sobre los organismos. Los invertebrados mueren con mayor frecuencia en la zona costera, en sedimentos o en la columna de agua. Las colonias de invertebrados (zooplancton) en grandes volúmenes de agua vuelven a su estado anterior (antes del derrame) más rápido que las que se encuentran en pequeños volúmenes de agua.
Cabe señalar que los derivados de los productos derivados del petróleo tienden a acumularse en el organismo y provocar mutaciones. Las mutaciones genéticas en microorganismos pueden transmitirse a lo largo de la cadena alimentaria a los peces y otra fauna marina.

Las plantas de los reservorios mueren por completo si la concentración de hidrocarburos poliaromáticos (formados durante la combustión de productos petrolíferos) alcanza el 1%.
El petróleo y los productos derivados del petróleo violan el estado ecológico de la cubierta del suelo y, en general, deforman la estructura de las biocenosis. Las bacterias del suelo, así como los microorganismos del suelo invertebrados y los animales no pueden realizar cualitativamente sus funciones más importantes como resultado de la intoxicación con fracciones ligeras de aceite.

De tales accidentes, no solo el animal y mundo vegetal... Los pescadores, hoteles y restaurantes locales sufren graves pérdidas. Además, otros sectores de la economía enfrentan problemas, especialmente aquellas empresas cuyas actividades requieren una gran cantidad de agua. En el caso de que ocurra un derrame de petróleo en un cuerpo de agua dulce, la población local también experimenta consecuencias negativas (por ejemplo, es mucho más difícil para las empresas de servicios públicos purificar el agua que ingresa redes de abastecimiento de agua) y agricultura.

El efecto a largo plazo de tales incidentes no se conoce con exactitud: un grupo de científicos opina que los derrames de petróleo tienen un impacto negativo durante muchos años e incluso décadas, el otro, que las consecuencias a corto plazo son extremadamente graves, pero en en relativamente poco tiempo, se restauran los ecosistemas afectados.
El daño causado por los derrames de petróleo a gran escala es difícil de calcular. Depende de muchos factores, como el tipo de petróleo derramado, la condición del ecosistema afectado, el clima, las corrientes oceánicas y marinas, la época del año, el estado de la pesca y el turismo locales, etc.

Marea negra en el Golfo de México

El 20 de abril de 2010, ocurrió una explosión en la plataforma petrolera Deepwater Horizon a 80 kilómetros de la costa de Luisiana, que mató a 11 personas. El 22 de abril, la plataforma se hundió. Como resultado del accidente, se dañó un pozo en tres lugares, de donde comenzó a fluir petróleo. BP pudo detener la fuga solo después de tres meses. A principios de septiembre de 2010, la empresa presentó un informe sobre los resultados de la investigación sobre las causas del accidente. Según este documento, tanto el factor humano como las fallas de diseño de la plataforma petrolera llevaron a la explosión. Posteriormente, la comisión, creada por iniciativa de Barack Obama, elaboró ​​un informe, según el cual la causa del accidente fue una reducción de los costos de seguridad para BP y sus socios.

V. DEPÓSITOS DE PETRÓLEO EN LA FEDERACIÓN DE RUSIA

Prirazlomnoye

El campo petrolífero de Prirazlomnoye se encuentra en la plataforma del mar de Barents.

Proyectos de estantería Sakhalin

Sakhalin Shelf Projects es el nombre generalizado para un grupo completo de proyectos para el desarrollo de depósitos de hidrocarburos en la plataforma continental del Mar de Okhotsk y el Mar de Japón y el Estrecho de Tatar adyacente a la Isla Sakhalin.

Arlanskoe

El campo Arlanskoye es único en términos de reservas de petróleo, ubicado en el noroeste de Bashkiria dentro de la provincia de petróleo y gas Volga-Ural. Ubicado en el territorio de las regiones de Krasnokamsky y Dyurtyulinsky de la república y en parte en el territorio de Udmurtia. Descubierto en 1955, puesto en desarrollo en 1958. La longitud es de más de 100 km, con un ancho de hasta 25 km.

Bovanenkovskoe

El campo de condensado de gas y petróleo de Bovanenkovskoye es el campo más grande de la península de Yamal. Bovanenkovo ​​se encuentra en la península de Yamal, a 40 kilómetros de la costa del mar de Kara, los tramos inferiores de los ríos Syo-Yakha, Morda-Yakha y Naduy-Yakha. El número de campos de gas en la instalación es tres. El número total de pozos es 743.

Vankor

El campo Vankor es un campo de petróleo y gas prometedor en el territorio de Krasnoyarsk de Rusia; junto con los campos Lodochny, Tagulskoye y Suzunskoye, es parte del bloque Vankor. Situada en el norte de la región, incluye Vankor (región de Turukhansk Territorio de Krasnoyarsk) y Severo-Vankor (ubicado en el territorio de las áreas autónomas de Taimyr (Dolgan-Nenets) Okrug). Se creó un campo de turno Vankor para el desarrollo del campo.

Verkhnechonskoe

El campo petrolífero Verkhnechonskoye es un gran campo petrolífero en la región de Irkutsk en Rusia.

Lyantorskoe

Lyantorskoye es un campo de condensado de gas y petróleo gigante en Rusia. Ubicado en el Okrug autónomo de Khanty-Mansiysk, cerca de Khanty-Mansiysk. Inaugurado en 1965. Las reservas totales de petróleo son 2 mil millones de toneladas y las reservas residuales de petróleo son 380 millones de toneladas.

Mamontovskoe

Mamontovskoye es un gran campo petrolero en Rusia. Ubicado en el Okrug autónomo de Khanty-Mansi. Inaugurado en 1965. El desarrollo comenzó en 1970. Reservas de petróleo de 1.400 millones de toneladas. Depósitos a una profundidad de 1,9-2,5 km.

Nizhnechutinskoe

El campo de petróleo de Nizhnechutinskoye es un gran campo de petróleo en la provincia de petróleo y gas de Timan-Pechora, ubicado en el territorio de la República de Komi, cerca de la ciudad de Ukhta.

Pravdinskoe

Pravdinskoye es un gran campo petrolero en Rusia. Ubicado en el Okrug autónomo de Khanty-Mansiysk, cerca de Khanty-Mansiysk. Inaugurado en 1966. El desarrollo comenzó en 1968.

Priobskoe

Priobskoye es un campo petrolero gigante en Rusia. Ubicado en el Okrug autónomo de Khanty-Mansiysk, cerca de Khanty-Mansiysk. Dividido por el río Ob en dos partes: margen izquierda y margen derecha. El desarrollo de la margen izquierda comenzó en 1988, la margen derecha en 1999.

Romashkinskoe

El campo petrolífero de Romashkinskoye es el campo más grande de la provincia de Volga-Ural en el sur de Tartaristán. Inaugurado en 1948.

Samotlor

El campo petrolero de Samotlor (Samotlor) es el más grande de Rusia y uno de los campos petroleros más grandes del mundo. Ubicado en el Okrug autónomo de Khanty-Mansiysk, cerca de Nizhnevartovsk, en el área del lago Samotlor. Traducido de Khanty, Samotlor significa "lago muerto", "agua fina".

Fedorovskoe

Fedorovskoye es un gran campo petrolero en Rusia. Ubicado en el Okrug autónomo de Khanty-Mansi, cerca de Surgut. Inaugurado en 1971. Reservas de petróleo de 2 mil millones de toneladas. Yacimientos a una profundidad de 1.8-2.3 km.

Kharasoveyskoe

El campo de condensado de gas y petróleo de Kharasoveyskoye es un campo en la península de Yamal. Ubicada en la costa occidental de la península de Yamal, 1/3 del área total está sumergida en la plataforma costera.

Yuzhno-Russkoe

El campo de petróleo y gas Yuzhno-Russkoye se encuentra en el distrito de Krasnoselkupsky del Okrug autónomo de Yamalo-Nenets, uno de los más grandes de Rusia.

Vi. PRECIOS DEL ACEITE

El petróleo se utiliza para producir bienes y servicios. Esto significa que su precio, en primer lugar, afecta el costo de los bienes y servicios y, en segundo lugar, genera alguna ganancia, que se redistribuye en la economía. Además, lo que es bastante natural, la cantidad total de dinero, que aumenta el costo de producción debido al aumento de los precios del petróleo, regresa a la economía, ya sea a través del gasto público (lo que toma en forma de impuestos e impuestos especiales). , o como empresas lucrativas que producen este aceite.

Una parte significativa de las industrias que sirven a la producción de petróleo y gas han sido retiradas del país. Y dado que el costo de sus servicios también crece con el aumento del precio del petróleo, y a veces más rápido que el petróleo mismo, es posible que la mayor parte del aumento en el costo del petróleo vaya fuera de Rusia. Y si también tenemos en cuenta que el nivel de degradación de la economía rusa aumentará, entonces la probabilidad de tal redistribución aumenta aún más.

Hay un factor más: el aumento de los precios del petróleo provoca la inflación de los costos en la producción de casi cualquier producto. Teniendo en cuenta que una parte importante de los bienes de consumo en Rusia se obtiene de las importaciones, una parte importante de los ingresos petroleros adicionales que se redistribuyen en la economía de nuestro país también irá al exterior. Sin mencionar el hecho de que nuestras empresas guardan una parte importante de su dinero en el exterior, lo que también tiene su efecto, no la redistribución de ingresos que no nos favorece.

En las difíciles condiciones económicas actuales, los riesgos de invertir en mercados emergentes, en particular en Rusia, son demasiado grandes. Adiccion Mercado ruso de los productos básicos y las características de gobierno corporativo. La caída de los precios de las materias primas está teniendo el máximo efecto negativo en el mercado ruso, dada la alta participación de estos sectores. La participación del sector de petróleo y gas en el índice RTS es del 60%, la participación de las empresas de productos básicos es del 15%. Por tanto, las tres cuartas partes del mercado ruso dependen de los precios mundiales del petróleo y de los precios de las materias primas.

El bajo nivel de precios de las materias primas es problema global... Los precios del petróleo pueden alcanzar un nuevo nivel más alto tras la recuperación economia global y una recuperación de la demanda de petróleo. Al mismo tiempo, las acciones de petróleo de Rusia en vigor nivel alto La tributación de la industria puede no ser la más atractiva en comparación con las contrapartes extranjeras que operan tanto en países desarrollados como en desarrollo. Una gran parte de las empresas de productos básicos en el índice RTS puede reducirse mediante ofertas públicas de nuevas empresas.

La alta dependencia de los precios del petróleo y su importante declive lleva a una fuerte revisión de las previsiones de la tasa de crecimiento del PIB de Rusia. En términos de la escala de revisiones, Rusia es el líder entre otros países en desarrollo: si en el otoño de 2008. Todavía se esperaba un crecimiento del PIB en 2009. en el nivel del 6%, pero ahora el pronóstico oficial es menos 2.4%, algunas compañías de inversión predicen una reducción aún más fuerte, a menos 3.5%. Históricamente, la reversión de los mercados de renta variable coincide con la estabilización de la caída interanual del PIB.

Entonces, Rusia es completamente dependiente del petróleo: su producción, sus precios, siendo uno de los principales exportadores de este mineral. Al vender petróleo crudo en el extranjero y comprar materias primas procesadas ya preparadas, nuestro estado hace que la economía, la política y toda la infraestructura dependan de las más mínimas fluctuaciones en los precios del petróleo.

A primera vista, una solución obvia a este problema es revisar el trabajo del complejo de combustible y energía: la introducción de nuevos proyectos, planes, conceptos de desarrollo, comenzar a procesar petróleo crudo, utilizar métodos de minería menos costosos, así como un uso racional. de campos petrolíferos, etc.

Pero todo esto no se puede hacer sin desarrollos y proyectos científicos y técnicos, científicos y otros especialistas, cuya falta en Rusia es significativa.
En consecuencia, para deshacerse de la dependencia de las materias primas, se necesita un extenso complejo de medidas bastante impopulares en política, economía, ciencia, educación, etc., y solo después de un trabajo sistemático coordinado de todas las industrias y economías será posible "Quítate la aguja de aceite".

Vii. ACEITE Y VIDA

El aceite da calor y luz.
Simplemente no hay reemplazo para él.
Producen mucho aceite:
Y carreteras asfaltadas
Y trajes y camisas
¡Tazas increíbles!
Recuerda como locomotora diesel
Una vez te llevaron al mar ...
El aceite ardía en sus hornos,
Y sin aceite, ¿cuál es el problema?
Y no por nada en nuestra tierra,
Todo petrolero lo sabe
La están esperando
Lo llaman oro negro.

La importancia del aceite en nuestra vida no se puede subestimar.
Gas, gasolina, queroseno, fuel oil y otros tipos de combustibles que se obtienen del petróleo, y sin los cuales no habría carros, aviones, locomotoras de vapor, barcos, calor, hidroeléctricas, centrales eléctricas, submarinos, fábricas, plantas, y todo la infraestructura en general, no constituye ni una centésima parte de lo que se hace a partir del petróleo.

A partir del petróleo se obtienen muchas sustancias diferentes: desde los hidrocarburos hasta los alcoholes y ácidos, de los que posteriormente se obtienen medicamentos, cosméticos, productos químicos domésticos, envases de celofán, plásticos (desde bolígrafos hasta partes de barcos piloteados), componentes de radio y equipos de radio, ropa y tejidos. hecha. Esta lista de cosas, sin las cuales hoy no podemos imaginar nuestra vida, está lejos de ser completa.

Cualquier profesión, ya sea médico o docente, economista o abogado, científico o desarrollador, está asociada a la producción y refinación de petróleo, ya que el petróleo, especialmente en Rusia, une todas las esferas de la vida, por no hablar de aquellas personas que trabajan directamente en este campo. .

Planeo conectar mi vida con la química, es decir, dedicar parte de mi carrera al desarrollo de alta tecnología.

El proceso de refinación de petróleo se puede dividir en 3 procesos tecnológicos principales:

1. Procesamiento primario - Separación de petróleo crudo en fracciones de diferentes rangos de ebullición;

2. Procesamiento secundario - Procesamiento de fracciones de procesamiento primario por transformación química de los hidrocarburos que contienen y la producción de componentes comerciales de productos petrolíferos;

3. Producción comercial - Mezcla de componentes con el uso de varios aditivos, con la recepción de no productos comerciales con indicadores de calidad especificados.

La gama de productos de una refinería de petróleo (refinería) puede incluir hasta 40 elementos, entre ellos:

Combustible de motor,

Materias primas para la producción petroquímica,

Aceite lubricante, hidráulico y otros,

Otros n / productos.

La nomenclatura de n / productos obtenidos en refinerías específicas depende de la composición y propiedades del petróleo crudo suministrado y los requisitos para n / productos.

Características de la facción:

Los gases disueltos en aceite en una cantidad del 1,9% de la masa de aceite, y obtenidos de la destilación primaria del aceite, consisten principalmente en propano y butano. Son las materias primas de las plantas de fraccionamiento de gas y combustible (gas licuado doméstico).

Las fracciones nk -62 y 62-85 o C tienen un índice de octano pequeño, por lo que se envían a la unidad de isomerización para aumentar el índice de octano.

La fracción 85-120 о С es una materia prima de reformado catalítico para la producción de benceno y tolueno, componentes de la gasolina de alto octanaje.

Las fracciones 85-120 y 120-180 o C son la materia prima del reformado catalítico para la producción de componentes de gasolina de alto octanaje y un componente de combustible para aviones.

Fracción 180-230 о С - un componente de combustible para aviones y diesel.

Las fracciones 230-280 о С y 280-350 о С son fracciones de combustible diesel de verano e invierno. El número de cetano de la fracción combinada es 240-350 о С = 55. El punto de fluidez es -12 о С. El desparafinado de la fracción 230 - 350 о С permite obtener combustible diesel de invierno.

Fracción 350-500 о С - gasóleo al vacío - materia prima para procesos de craqueo catalítico e hidrocraqueo para la obtención de gasolina de alto octanaje.

La fracción que hierve a temperaturas superiores a 500 ° C (alquitrán) se utiliza como materia prima para las unidades de producción de craqueo térmico, viscorreducción, coquización y bitumen.

La refinación de petróleo es un proceso tecnológico continuo, cuya parada se proporciona solo para el mantenimiento preventivo programado (PPM), aproximadamente cada 3 años.

Una de las principales tareas de modernización de la refinería que llevan a cabo las empresas es aumentar el tiempo de respuesta, que, por ejemplo, para la refinería de Moscú es de unos 4,5 años.

La unidad técnica principal de la refinería es una unidad tecnológica, cuyo complejo de equipos permite realizar todas las operaciones de las principales procesos tecnológicos Procesando.

Operaciones básicas

1. Entrega y recepción de aceite.

Las principales rutas para la entrega de materias primas a la refinería:

Los oleoductos troncales (MNP) son la principal opción de la Federación de Rusia para la entrega de petróleo crudo,

Por ferrocarril usando carros tanque,

Petroleros para refinerías costeras

El petróleo ingresa a la terminal petrolera de la planta (Fig. 1) en (generalmente, tipo Shukhov), que está conectado por oleoductos con todas las unidades tecnológicas de la planta.

La contabilización de los hidrocarburos recibidos en la terminal petrolera se realiza mediante instrumentos o mediante mediciones en tanques de hidrocarburos.

2. Procesamiento primario

2.1. Preparación de aceite para refino (desalación eléctrica).

La desalación sirve para reducir la corrosión de los equipos de proceso por el petróleo crudo.

El petróleo crudo que proviene de los tanques de petróleo se mezcla con agua para disolver las sales y se envía a ELOU, una planta desalinizadora eléctrica.

2.2.3. Estabilización y destilación secundaria de gasolina.

La fracción de gasolina obtenida en la unidad AVT no se puede utilizar por las siguientes razones:

Contiene gases, principalmente propano y butano, que exceden los requisitos de calidad, lo que no permite su uso como componentes de gasolina de motor o gasolina comercial de primera destilación.

Los procesos de refinación destinados a aumentar el octanaje de la gasolina y la producción de hidrocarburos aromáticos utilizan fracciones estrechas de gasolina como materia prima.

Por lo tanto, se utiliza un proceso técnico, como resultado del cual los gases licuados se destilan de la fracción de gasolina y se destilan en 2-5 fracciones estrechas en un número apropiado de columnas.

Los productos del refino primario de petróleo, de hecho, al igual que los productos en otros procesos tecnológicos de refinado, se enfrían:

En intercambiadores de calor, lo que ahorra combustible de proceso,

En refrigeradores de agua y aire.

Unidad de procesamiento primario: generalmente combinado ELOU-AVT-6 con una capacidad de procesamiento de hasta 6 millones de toneladas / año de aceite, que consta de:

Bloque ELOU, diseñado para preparar aceite para su procesamiento mediante la eliminación del agua y las sales,

Bloque AT, diseñado para la destilación de productos de petróleo ligero en fracciones estrechas,

Bloque VT, diseñado para la destilación de fueloil (> 350 о С) en fracciones,

Una unidad de estabilización diseñada para eliminar los componentes gaseosos de la gasolina, incluidos los gases corrosivos de sulfuro de hidrógeno e hidrocarburos.

Bloque para la destilación secundaria de fracciones de gasolina, diseñado para separar la gasolina en fracciones.

En la configuración estándar de la unidad, el crudo se mezcla con un desemulsionante, se calienta en intercambiadores de calor, se desala en 4 flujos paralelos en 2 etapas de deshidratadores eléctricos horizontales, adicionalmente se calienta en intercambiadores de calor y se envía a una columna de relleno.

El calor se suministra al fondo de esta columna mediante un chorro de agua caliente que circula a través del horno.

Además, el aceite parcialmente extraído de la columna, después de calentarlo en el horno, se envía a la columna principal, donde se realiza la rectificación para obtener vapores de gasolina en la parte superior de la columna, 3 destilados laterales de las columnas de extracción y fueloil en la parte superior de la columna. parte inferior de la columna.

La eliminación del calor en la columna se lleva a cabo mediante el reflujo evaporativo superior y 2 reflujos circulantes intermedios.

La mezcla de fracciones de gasolina de las columnas se envía a la columna para su estabilización, donde las fracciones ligeras de cabeza (cabeza líquida) se toman desde arriba y la gasolina estable se toma desde abajo.

La gasolina estable en las columnas se somete a una destilación secundaria para obtener cortes estrechos que se utilizan como materia prima para el reformado catalítico.

Se suministra calor al fondo del estabilizador y las columnas de destilación secundaria mediante reflujos circulantes calentados en un horno.

Fotos de plantas de procesamiento primario de varias configuraciones.

3. Refinado secundario de petróleo

Los productos primarios de refino de petróleo, por regla general, no son n / productos comercializables.

Por ejemplo, el índice de octano de la fracción de gasolina es de aproximadamente 65 puntos, el contenido de azufre en la fracción de diesel puede alcanzar el 1,0% o más, mientras que el estándar es, según la marca, 0,005% - 0,2%.

Además, las fracciones de petróleo oscuro pueden someterse a un procesamiento calificado adicional.

Por lo tanto, las fracciones de petróleo se alimentan a unidades de proceso secundario, que brindan una mejora en la calidad de los productos petrolíferos y una profundización del refino del petróleo.

El craqueo catalítico () es el proceso de refinación más importante que afecta significativamente la eficiencia de la refinería en su conjunto.

La esencia del proceso es la descomposición de los hidrocarburos que componen la materia prima (gasóleo al vacío) bajo la influencia de la temperatura en presencia de un catalizador de aluminosilicato que contiene zeolita.

El producto objetivo de la unidad KK es un componente de gasolina de alto octanaje con un octanaje de 90 py más, su rendimiento es del 50 - 65%, dependiendo de las materias primas utilizadas, la tecnología aplicada y el modo.

El alto índice de octanaje se debe al hecho de que la isomerización también se produce durante el agrietamiento del gato.

Durante el proceso, se forman gases que contienen propileno y butilenos, que se utilizan como materia prima para petroquímicos y la producción de componentes de gasolina de alto octanaje, gasóleo ligero, un componente de los combustibles diesel y de hornos, y gasóleo pesado, una materia prima para la producción de hollín o un componente de los fuelóleos.

La capacidad de las plantas modernas es en promedio 1,5-2,5 millones de toneladas / año, pero también hay 4,0 millones de toneladas / año.

La sección clave de la instalación es la unidad de regeneración del reactor.

El bloque incluye un horno de calentamiento de alimentación, un reactor en el que tienen lugar las reacciones de craqueo y un regenerador de catalizador.

El propósito del regenerador es quemar el coque formado durante el craqueo y depositado sobre la superficie del catalizador. El reactor, el regenerador y la unidad de entrada de materia prima están conectados por tuberías (líneas de transporte neumático) a través de las cuales circula el catalizador.

Las capacidades de craqueo catalítico en las refinerías rusas son actualmente insuficientes y, con la puesta en servicio de nuevas unidades, se está resolviendo el problema de la escasez proyectada de gasolina.

Las materias primas con una temperatura de 500-520 ° C en una mezcla con un catalizador pulverizado suben por el reactor de subida durante 2-4 segundos y se someten a craqueo.

Los productos de craqueo ingresan al separador ubicado en la parte superior del reactor riser, donde se completan las reacciones químicas y se separa el catalizador, que se retira de la parte inferior del separador y fluye por gravedad hacia el regenerador, en el que se quema el coque. a una temperatura de 700 ° C.

Después de eso, el catalizador recuperado se devuelve a la unidad de entrada de materia prima.

La presión en el bloque del reactor-regenerador es cercana a la atmosférica.

La altura total de la unidad reactor-regenerador es de 30 - 55 m, los diámetros del separador y regenerador son 8 y 11 m, respectivamente, para una unidad con una capacidad de 2,0 millones de toneladas / año.

Los productos de craqueo salen por la parte superior del separador, se enfrían y se alimentan a rectificación.

El catcracking puede ser parte de unidades combinadas, incluido el hidrotratamiento preliminar o el hidrocraqueo ligero de la materia prima, la purificación y el fraccionamiento de gases.

A la derecha está el reactor, a la izquierda está el regenerador

El hidrocraqueo es un proceso destinado a la obtención de destilados de queroseno y diesel de alta calidad, así como gasóleo al vacío mediante el craqueo de hidrocarburos de la materia prima en presencia de hidrógeno.

Simultáneamente con el craqueo, los productos se purifican a partir de azufre, se saturan las olefinas y los compuestos aromáticos, lo que conduce a altas características operativas y ambientales de los combustibles resultantes.

La fracción de gasolina resultante tiene un índice de octano bajo, su parte pesada puede servir como materia prima para reformar.

El hidrocraqueo también se utiliza en la producción de aceite para obtener aceites base de alta calidad con características de rendimiento similares a las sintéticas.

La gama de materias primas para el hidrocraqueo es bastante amplia: gasóleo de vacío de destilación directa, gasóleos de coquización y craqueo catalítico, subproductos de bloques de petróleo, fueloil, alquitrán.
Las unidades de hidrocraqueo, por regla general, se construyen con una gran capacidad de procesamiento de unidades: 3-4 millones de toneladas / año.

Normalmente, el volumen de hidrógeno producido en los reformadores no es suficiente para soportar el hidrocraqueo, por lo tanto, se están construyendo en la refinería unidades separadas para la producción de hidrógeno mediante reformado con vapor de gases de hidrocarburos.

Los esquemas tecnológicos son fundamentalmente similares a las unidades de hidrotratamiento: la materia prima mezclada con gas que contiene hidrógeno (HSG) se calienta en un horno, ingresa al reactor con un lecho de catalizador, los productos del reactor se separan de los gases y se alimentan a rectificación.

Sin embargo, las reacciones de hidrocraqueo proceden con la liberación de calor, por lo tanto esquema tecnológico Prevé la introducción en la zona de reacción de HSG frío, cuyo caudal está controlado por la temperatura. El hidrocraqueo es uno de los procesos de refinación más peligrosos, cuando régimen de temperatura fuera de control, se produce un aumento brusco de la temperatura que provoca una explosión del bloque del reactor.

El hardware y el régimen tecnológico de las unidades de hidrocraqueo difieren según las tareas asociadas con el esquema tecnológico de una refinería en particular y las materias primas utilizadas.

Por ejemplo, para obtener gasóleo al vacío con bajo contenido de azufre y una cantidad relativamente pequeña de aceite ligero (hidrocraqueo ligero), el proceso se lleva a cabo a una presión de hasta 80 atm en un reactor a una temperatura de aproximadamente 350 ° C.

Para el máximo rendimiento de luz (hasta el 90%, incluyendo hasta el 20% de la fracción de gasolina para materias primas), el proceso se lleva a cabo en 2 reactores.

Al mismo tiempo, los productos posteriores al 1er reactor ingresan a la columna de destilación, donde se destila la luz obtenida como resultado de las reacciones químicas, y el resto ingresa al 2º reactor, donde se vuelve a someter a hidrocraqueo.

En este caso, en el hidrocraqueo del gasóleo al vacío, la presión es de aproximadamente 180 atm, y en el hidrocraqueo del fuelóleo y el alquitrán, más de 300.

La temperatura del proceso, por lo tanto, varía en el rango de 380 - 450 ° C y más.

En Rusia, la tecnología de hidrocraqueo se introdujo en la década de 2000 en las refinerías de Perm, Yaroslavl y Ufa; en varias plantas, se reconstruyeron unidades de hidrotratamiento para el proceso de hidrocraqueo ligero.

La construcción conjunta de unidades de hidrocraqueo y craqueo catalítico en el marco de complejos de refinación profunda de petróleo parece ser la más eficiente para la producción de gasolinas de alto octanaje y destilados medios de alta calidad.

4. Producción comercial

En el curso de los procesos tecnológicos anteriores, solo se producen componentes de combustibles para motores, aviación y calderas con diferentes indicadores de calidad.

Por ejemplo, el octanaje de la gasolina de destilación pura es de aproximadamente 65, reformado - 95-100, gasolina de coquización - 60.

Otros indicadores de calidad (por ejemplo, composición fraccionada, contenido de azufre) también son diferentes para los componentes.

Para obtener n / productos comerciales, los componentes resultantes se mezclan en los tanques de refinería apropiados en proporciones que brindan indicadores de calidad estandarizados.

El cálculo de la receta de mezcla () de los componentes se realiza utilizando los módulos de modelos matemáticos utilizados para planificar la producción de la refinería en su conjunto.

Los datos iniciales para modelar son los saldos proyectados de materias primas, componentes y productos comercializables, el plan para la venta de n / productos en el contexto del surtido, el volumen planeado de suministros de petróleo. De esta manera es posible calcular las proporciones de mezcla más efectivas entre los componentes.

A menudo, las fábricas utilizan recetas de mezcla establecidas, que se ajustan cuando cambia el esquema tecnológico.

Los componentes de n / productos en una proporción predeterminada se bombean a un recipiente de mezcla, donde también se pueden suministrar aditivos.

Los productos básicos recibidos se someten a un control de calidad y se bombean a los tanques de la base de productos básicos, desde donde se envían al consumidor.

5. Entrega de productos petrolíferos

El transporte por ferrocarril es el principal método de entrega de n / productos en Rusia. Los bastidores de carga se utilizan para cargar.

En los principales oleoductos de productos petroleros () Transnefteproduct,

Embarcaciones fluviales y marítimas.

El aceite es un mineral, que es un líquido aceitoso insoluble en agua que puede ser casi incoloro o marrón oscuro. Las propiedades y métodos de refinación de petróleo dependen del porcentaje de hidrocarburos predominantemente en su composición, que difiere en diferentes campos.

Entonces, en el campo Sosninskoye (Siberia), los alcanos (grupo de las parafinas) representan el 52 por ciento, los cicloalcanos, aproximadamente el 36%, los hidrocarburos aromáticos, el 12 por ciento. Y, por ejemplo, en el campo Romashkinskoye (Tatarstán), la proporción de alcanos y carbonos aromáticos es mayor: 55 y 18 por ciento, respectivamente, mientras que los cicloalcanos tienen una proporción del 25 por ciento. Además de los hidrocarburos, esta materia prima puede incluir azufre, compuestos de nitrógeno, impurezas minerales, etc.

Por primera vez, el petróleo se "refinó" en 1745 en Rusia.

Este fósil natural no se utiliza en su forma cruda. Para obtener productos técnicamente valiosos (disolventes, combustible de motor, componentes para la producción química), el aceite se refina mediante métodos primarios o secundarios. Los intentos de transformar estas materias primas se realizaron ya a mediados del siglo XVIII, cuando, además de las velas y antorchas que usaba la población, se utilizó en las lámparas de varias iglesias.

Opciones de refinación de petróleo

La refinación a menudo no se incluye directamente en los procesos de refinación de petróleo. Más bien, es una etapa preliminar, que puede consistir en:

Limpieza química, cuando el aceite se expone al óleo y al ácido sulfúrico concentrado. Esto elimina los hidrocarburos aromáticos e insaturados.

Limpieza por adsorción. Aquí, las resinas y los ácidos pueden eliminarse de los productos derivados del petróleo mediante tratamiento con aire caliente o pasando aceite a través de un adsorbente.

Limpieza catalítica: hidrogenación suave para eliminar compuestos nitrogenados y azufrados.

Limpieza física y química. En este caso, los constituyentes en exceso se aíslan selectivamente por medio de disolventes. Por ejemplo, el disolvente polar fenol se utiliza para eliminar compuestos nitrogenados y azufrados, mientras que los disolventes no polares (butano y propano) liberan alquitrán, hidrocarburos aromáticos, etc.

Sin cambios químicos ...

El refinado de petróleo a través de procesos primarios no implica transformaciones químicas de la materia prima. Aquí, el mineral simplemente se separa en sus componentes constituyentes. El primer dispositivo para la destilación de aceite se inventó en 1823, en Imperio ruso... Los hermanos Dubinin supusieron poner la caldera en un horno caliente, desde donde una tubería pasaba por un barril de agua fría a un recipiente vacío. En la caldera del horno se calentó el aceite, se pasó por el "frigorífico" y se depositó.

Métodos modernos de preparación de materias primas.

Hoy en día, en los complejos de refinación de petróleo, la tecnología de refinación de petróleo comienza con una purificación adicional, durante la cual el producto se deshidrata en dispositivos ELOU (plantas desaladoras eléctricas), liberado de impurezas mecánicas y carbohidratos ligeros (C1 - C4). Luego, la materia prima puede pasar a destilación atmosférica o destilación al vacío. En el primer caso, el equipo de la fábrica, según el principio de funcionamiento, se asemeja al que se utilizó en 1823.

Solo la unidad de refinación de petróleo en sí se ve diferente. La empresa tiene hornos del tamaño de una casa sin ventanas, fabricados con los mejores ladrillos refractarios. Dentro de ellos hay muchos kilómetros de tuberías, en las que el aceite se mueve a alta velocidad (2 metros por segundo) y se calienta hasta 300-325 C con una llama de una boquilla grande (a temperaturas más altas, los hidrocarburos simplemente se descomponen). La tubería de condensación y enfriamiento de vapores hoy está siendo reemplazada por columnas de rectificación (pueden tener hasta 40 metros de altura), donde los vapores se separan y condensan, y se construyen municipios enteros de diferentes reservorios para recibir los productos resultantes.

¿Qué es el balance de materiales?

La refinación de petróleo en Rusia proporciona diferentes balances de materiales durante la destilación atmosférica de materias primas de uno u otro campo. Esto significa que la producción puede tener diferentes proporciones para diferentes fracciones: gasolina, queroseno, diesel, fueloil, gas asociado.

Por ejemplo, para el petróleo de Siberia Occidental, el rendimiento y las pérdidas de gas son del uno por ciento cada uno, respectivamente, las fracciones de gasolina (liberadas a temperaturas de aproximadamente 62 a 180 C) ocupan una proporción de aproximadamente el 19%, el queroseno - aproximadamente el 9,5%, la fracción de diesel - 19 %, fueloil - casi el 50 por ciento (liberado a temperaturas de 240 a 350 grados). Los materiales resultantes casi siempre se someten a un procesamiento adicional, ya que no cumplen con los requisitos operativos para los mismos motores de máquina.

Producción con menos desperdicio

El procesamiento al vacío del aceite se basa en el principio de ebullición de sustancias a una temperatura más baja con una disminución de la presión. Por ejemplo, algunos hidrocarburos en el aceite solo hierven a 450 ° C (presión atmosférica), pero se pueden hacer hervir a 325 ° C si se reduce la presión. El procesamiento al vacío de las materias primas se lleva a cabo en evaporadores de vacío rotativos, que aumentan la velocidad de destilación y permiten obtener ceresinas, parafinas, combustibles, aceites a partir de fuel oil y utilizar el residuo pesado (alquitrán) para la producción de betún. La destilación al vacío produce menos desechos que la destilación atmosférica.

El reciclaje le permite obtener gasolina de alta calidad

El proceso de refino secundario de aceite se inventó con el fin de obtener más combustible de motor a partir de la misma materia prima actuando sobre las moléculas de los hidrocarburos de petróleo, que adquieren fórmulas más adecuadas para la oxidación. El reciclaje incluye diferentes tipos de "craqueo", incluidas las opciones de hidrocraqueo, térmicas y catalíticas. Este proceso también fue inventado originalmente en Rusia, en 1891, por el ingeniero V. Shukhov. Es la escisión de los hidrocarburos en formas con menos átomos de carbono por molécula.

Refinación de petróleo y gas a 600 grados centígrados

El principio de funcionamiento de las plantas de craqueo es aproximadamente el mismo que el de las instalaciones. presión atmosférica producción de vacío. Pero aquí el procesamiento de materias primas, que a menudo está representado por fuel oil, se lleva a cabo a temperaturas cercanas a los 600 C. Bajo esta influencia, los hidrocarburos que componen la masa de fuel oil se descomponen en otros más pequeños, de los cuales el mismo Consiste en queroseno o gasolina. El craqueo térmico se basa en el procesamiento a altas temperaturas y da gasolina con una gran cantidad de impurezas, el craqueo catalítico también en el procesamiento térmico, pero con la adición de catalizadores (por ejemplo, polvo de arcilla especial), lo que permite obtener más gasolina de buena calidad. calidad.

Hidrocraqueo: tipos básicos

La producción y refinación de petróleo en la actualidad puede incluir varios tipos de hidrocraqueo, que es una combinación de procesos de hidrotratamiento, la división de grandes moléculas de hidrocarburos en otras más pequeñas y la saturación de hidrocarburos insaturados con hidrógeno. El hidrocraqueo puede ser ligero (presión 5 MPa, temperatura alrededor de 400 C, se usa un reactor, principalmente combustible diesel y material para craqueo catalítico) y duro (presión 10 MPa, temperatura alrededor de 400 C, varios reactores, facción diesel, gasolina y queroseno) . El hidrocraqueo catalítico permite la producción de una variedad de aceites con altas relaciones de viscosidad y bajo contenido de hidrocarburos aromáticos y sulfurosos.

El refino de petróleo, además, puede utilizar los siguientes procesos tecnológicos:

Visbreaking. En este caso, a temperaturas de hasta 500 C y presiones que oscilan entre la mitad y los tres MPa, a partir de la materia prima se obtienen asfaltenos secundarios, gases de hidrocarburos y gasolina debido al desdoblamiento de parafinas y naftenos.

La coquización de residuos de petróleo pesado es un procesamiento profundo del petróleo, cuando la materia prima se procesa a temperaturas cercanas a los 500 C bajo una presión de 0,65 MPa para obtener componentes de gasóleo y coque de petróleo. Las etapas del proceso finalizan con la producción de una "torta de coque", que está precedida (en orden inverso) por densificación, policondensación, aromatización, ciclación, deshidrogenación y craqueo. Además, el producto también se somete a secado y calcinación.

Reformando. Este método de procesamiento de productos derivados del petróleo fue inventado en Rusia en 1911 por el ingeniero N. Zelinsky. En la actualidad, el reformado catalítico se utiliza para obtener hidrocarburos aromáticos y gasolinas de alta calidad a partir de fracciones de nafta y gasolina, así como gas que contiene hidrógeno para su posterior procesamiento en hidrocraqueo.

Isomerización. El procesamiento de petróleo y gas en este caso implica la obtención de compuesto químico isómero debido a cambios en la estructura carbonada de la sustancia. Por tanto, los componentes de alto octanaje se aíslan de los componentes de aceite de bajo octanaje para obtener gasolinas comerciales.

Alquilación. Este proceso se basa en la incorporación de sustituyentes alquilo en la molécula orgánica. Así, a partir de gases de hidrocarburos de naturaleza insaturada, se obtienen componentes para gasolinas de alto octanaje.

Luchando por los estándares europeos

La tecnología de procesamiento de petróleo y gas en las refinerías se mejora constantemente. Entonces, en las empresas nacionales, se observó un aumento en la eficiencia del procesamiento de las materias primas en términos de los siguientes parámetros: profundidad de procesamiento, un aumento en la selección de productos de petróleo ligero, una disminución en las pérdidas irrecuperables, etc., mejorando la calidad de productos fabricados según los estándares europeos, reduciendo el impacto tecnogénico en el medio ambiente.

La refinación de petróleo es un proceso bastante complejo que requiere participación. Muchos productos se obtienen de las materias primas naturales extraídas: diferentes tipos de combustible, betún, queroseno, disolventes, lubricantes, aceites de petróleo y otros. La refinación de petróleo comienza con el transporte de hidrocarburos a la refinería. El proceso de producción se desarrolla en varias etapas, cada una de las cuales es muy importante desde el punto de vista tecnológico.

Proceso de reciclaje

El proceso de refinado del petróleo comienza con su preparación especializada. Esto se debe a la presencia de numerosas impurezas en las materias primas naturales. El depósito petrolífero contiene arena, sal, agua, suelo, partículas gaseosas. El agua se utiliza para extraer una gran cantidad de alimentos y ahorrar depósitos de energía. Esto tiene sus ventajas, pero reduce significativamente la calidad del material resultante.

La presencia de impurezas en la composición de los productos petrolíferos imposibilita su transporte a la planta. Provocan la formación de placa en intercambiadores de calor y otros recipientes, lo que reduce significativamente su vida útil.

Por lo tanto, los materiales extraídos se someten a una compleja purificación, mecánica y fina. En esta etapa del proceso de producción, las materias primas resultantes se dividen en aceite y. Esto se hace utilizando separadores de aceite especiales.

Para la depuración de materias primas, se defiende principalmente en depósitos herméticamente cerrados. Para activar el proceso de separación, el material se expone al frío o a altas temperaturas. Las plantas desaladoras eléctricas se utilizan para eliminar las sales contenidas en las materias primas.

¿Cómo se lleva a cabo el proceso de separación de aceite y agua?

Después de la purificación primaria, se obtiene una emulsión poco soluble. Es una mezcla en la que las partículas de un líquido se distribuyen uniformemente en el segundo. Sobre esta base, existen 2 tipos de emulsiones:

• hidrofílico. Es una mezcla donde hay partículas de aceite en agua;
• hidrofóbico. La emulsión se compone principalmente de aceite que contiene partículas de agua.

El proceso de rotura de la emulsión puede tener lugar de forma mecánica, eléctrica o química. El primer método consiste en sedimentar el líquido. Esto sucede bajo ciertas condiciones: calentamiento a una temperatura de 120-160 grados, un aumento de presión de hasta 8-15 atmósferas. La deslaminación de la mezcla generalmente ocurre dentro de 2-3 horas.

Para que la separación de la emulsión sea exitosa, es necesario evitar la evaporación del agua. Además, la separación de aceite puro se realiza mediante potentes centrifugadoras. La emulsión se divide en fracciones cuando alcanza de 3,5 a 50 mil revoluciones por minuto.

El uso del método químico implica el uso de tensioactivos especiales llamados desemulsionantes. Ayudan a disolver la película de adsorción, como resultado de lo cual el aceite se limpia de partículas de agua. El método químico se usa a menudo junto con el eléctrico. El último método de limpieza consiste en exponer la emulsión a una corriente eléctrica. Provoca la acumulación de partículas de agua. Como resultado, es más fácil de quitar de la mezcla, lo que le permite obtener un aceite de la más alta calidad.

Procesamiento primario

La producción y el procesamiento de aceite se llevan a cabo en varias etapas. Una característica de la producción de varios productos a partir de materias primas naturales es que incluso después de una purificación de alta calidad, el producto resultante no se puede utilizar para el propósito previsto.

El material de partida se caracteriza por el contenido de varios hidrocarburos, que difieren significativamente en peso molecular y punto de ebullición. Contiene sustancias de naturaleza nafténica, aromática, parafínica. También en la materia prima contiene compuestos de azufre, nitrógeno y oxígeno de tipo orgánico, que también deben eliminarse.

Todos los métodos existentes de refinación de petróleo tienen como objetivo dividirlo en grupos. En el proceso de producción se obtiene una amplia gama de productos con diferentes características.

El procesamiento primario de materias primas naturales se lleva a cabo sobre la base de diferentes temperaturas ebullición de sus partes constituyentes. Para llevar a cabo este proceso, se involucran instalaciones especializadas, que permiten obtener diversos productos petrolíferos, desde el fuel oil hasta el alquitrán.

Si las materias primas naturales se procesan de esta manera, no será posible obtener un material listo para su uso posterior. La destilación primaria tiene como objetivo únicamente determinar las propiedades físicas y químicas del aceite. Después de su finalización, es posible determinar la necesidad de un procesamiento adicional. También establecen el tipo de equipo que se debe involucrar para llevar a cabo los procesos requeridos.

Refino primario de petróleo

Métodos de destilación de aceite

Se distinguen los siguientes métodos de refinado de petróleo (destilación):

• evaporación simple;
• evaporación repetida;
• destilación con evaporación gradual.

El método flash implica refinar el aceite bajo la influencia de una temperatura alta con un valor predeterminado. Como resultado, se forman vapores que entran aparato especial... Se llama vaporizador. En este dispositivo cilíndrico, los vapores se separan de la fracción líquida.

Con la evaporación repetida, la materia prima se somete a un procesamiento, en el que la temperatura se aumenta varias veces de acuerdo con un algoritmo dado. El último método de destilación es más complejo. El refinado de aceite con evaporación gradual implica un cambio suave en los principales parámetros operativos.

Equipo de destilación

El refino de petróleo industrial se lleva a cabo utilizando varios aparatos.

Hornos tubulares. A su vez, también se dividen en varios tipos. Se trata de hornos atmosféricos, de vacío y de vacío atmosférico. Con la ayuda de equipos del primer tipo, se lleva a cabo un procesamiento superficial de productos petrolíferos, lo que permite obtener fracciones de fueloil, gasolina, queroseno y diesel. En los hornos de vacío, como resultado de un trabajo más eficiente, las materias primas se dividen en:

• alquitrán;
• partículas de aceite;
• partículas de gasóleo.

Los productos resultantes son totalmente adecuados para la producción de coque, betún y lubricantes.

Columnas de destilación. El proceso de refinación de petróleo crudo con este equipo implica calentarlo en una bobina a una temperatura de 320 grados. Después de eso, la mezcla ingresa a los niveles intermedios de la columna de rectificación. En promedio, tiene 30-60 comederos, cada uno de los cuales está espaciado y equipado con un baño de líquido. Esto permite que los vapores fluyan hacia abajo en forma de gotitas a medida que se forma la condensación.

También se procesa mediante intercambiadores de calor.

Reciclaje

Después de determinar las propiedades del aceite, dependiendo de la necesidad de un determinado producto final, se selecciona el tipo de destilación secundaria. Básicamente, consiste en un efecto termocatalítico sobre la materia prima. El refinado profundo del aceite se puede realizar mediante varios métodos.

Combustible. El uso de este método de destilación secundaria permite obtener una serie de productos de alta calidad: gasolinas de motor, diesel, combustibles para reactores y calderas. Para llevar a cabo el procesamiento, no es necesario involucrar mucho equipo. Como resultado de la aplicación de este método, se obtiene un producto terminado a partir de fracciones pesadas de materias primas y sedimentos. El método de destilación de combustible incluye:

• agrietamiento;
• reformando;
• hidrotratamiento;
• hidrocraqueo.

Combustible y aceite. Como resultado del uso de este método de destilación, no solo se obtienen varios combustibles, sino también asfalto y aceites lubricantes. Esto se realiza mediante el método de extracción, desasfaltado.

Petroquímico. Como resultado de la aplicación de este método con la participación de equipos de alta tecnología, se obtiene una gran cantidad de productos. Esto no es solo combustible, aceites, sino también plásticos, caucho, fertilizantes, acetona, alcohol y mucho más.

Cómo los objetos que nos rodean se obtienen del petróleo y el gas: accesible y comprensible

Este método se considera el más común. Se utiliza para el procesamiento de aceite sulfuroso o ácido. El hidrotratamiento puede mejorar significativamente la calidad de los combustibles resultantes. Se eliminan varios aditivos de ellos: compuestos sulfurosos, nitrogenados y oxigenados. El material se procesa con catalizadores especiales en un entorno de hidrógeno. Al mismo tiempo, la temperatura en el equipo alcanza los 300-400 grados y la presión, 2-4 MPa.

Como resultado de la destilación, los compuestos orgánicos contenidos en las materias primas se descomponen al interactuar con el hidrógeno que circula dentro del aparato. Como resultado, se forman amoníaco y sulfuro de hidrógeno, que se eliminan del catalizador. El hidrotratamiento permite procesar del 95 al 99% de las materias primas.

Agrietamiento catalítico

La destilación se lleva a cabo utilizando catalizadores que contienen zeolita a una temperatura de 550 grados. Se considera que el craqueo es un método muy eficaz para procesar materias primas preparadas. Con su ayuda, se puede obtener gasolina de motor de alto octanaje a partir de fracciones de fueloil. El rendimiento del producto puro en este caso es del 40 al 60%. También obtenga gas líquido (10-15% del volumen original).

Reformado catalítico

El reformado se lleva a cabo utilizando un catalizador de alúmina-platino a una temperatura de 500 grados y una presión de 1-4 MPa. Al mismo tiempo, existe un ambiente de hidrógeno dentro del equipo. Este método se utiliza para convertir hidrocarburos nafténicos y parafínicos en hidrocarburos aromáticos. Esto le permite aumentar significativamente el número de octanos de los productos. Cuando se usa reformado catalítico, el rendimiento de material puro es del 73 al 90% de la materia prima recuperada.

Hidrocraqueo

Proporciona combustible líquido cuando se expone a alta presión(280 atmósferas) y temperaturas (450 grados). Además, este proceso se lleva a cabo con el uso de catalizadores fuertes: óxidos de molibdeno.

Si el hidrocraqueo se combina con otros métodos de procesamiento de materias primas naturales, el rendimiento de productos puros en forma de gasolina y combustible para aviones es del 75 al 80%. Cuando se utilizan catalizadores de alta calidad, es posible que su regeneración no se lleve a cabo durante 2-3 años.

Extracción y desasfaltado

La extracción implica la separación de la materia prima preparada en las fracciones deseadas utilizando solventes. Se realiza un desparafinado adicional. Puede reducir significativamente el punto de fluidez del aceite. También para la obtención de productos Alta calidad está hidrotratado. Como resultado de la extracción, se puede obtener combustible destilado. Además, utilizando esta técnica, se lleva a cabo la extracción de hidrocarburos aromáticos de las materias primas preparadas.

El desasfaltado es necesario para obtener compuestos resinosos de asfaltenos a partir de los productos finales de la destilación de la materia prima del petróleo. Las sustancias resultantes se utilizan activamente para la producción de betún, como catalizadores para la implementación de otros métodos de procesamiento.

Otras técnicas de procesamiento

El procesamiento de materias primas naturales después de la destilación primaria se puede realizar de otras formas.

Alquilación. Después de procesar los materiales preparados, se obtienen componentes de alta calidad para gasolina. El método se basa en la interacción química de hidrocarburos olefínicos y parafínicos, dando como resultado un hidrocarburo parafínico de alto punto de ebullición.

Isomerización... La aplicación de este método permite obtener una sustancia con un índice de octano superior a partir de hidrocarburos parafínicos de bajo octanaje.

Polimerización... Permite la transformación de butilenos y propileno en compuestos oligoméricos. Como resultado, se obtienen materiales para la producción de gasolinas y para diversos procesos petroquímicos.

Procesión de coca... Se utiliza para la producción de coque de petróleo a partir de fracciones pesadas obtenidas después de la destilación del aceite.

La industria del refino de petróleo es prometedora y en desarrollo. El proceso de producción se mejora constantemente debido a la introducción de nuevos equipos y técnicas.

Video: Refinación de petróleo

Introducción

I. Refinado primario de petróleo

1. Destilación secundaria de fracciones de gasolina y diésel

1.1 Destilación secundaria de la fracción de gasolina

1.2 Destilación secundaria de la fracción diesel

II. Procesos térmicos de tecnologías de refinación de petróleo.

2. Fundamentos teóricos del control de los procesos de coquización retardada y coquización en la capa refrigerante

2.1 Procesos de coquización retardados

2.2 Coquización en la capa de refrigerante

III. Tecnología de procesos termocatalíticos y termohidrocatalíticos

refinación de petróleo

3. Hidrotratamiento de fracciones de queroseno

IV. Tecnologías de procesamiento de gas

4. Procesamiento de gases de refinería: unidades de absorción y fraccionamiento de gas (AGFU) y unidades de fraccionamiento de gas (GFC)

4.1 Plantas de fraccionamiento de gas (HFC)

4.2 Plantas de absorción y fraccionamiento de gases (AGFU)

Conclusión

Bibliografía

Introducción

La industria petrolera hoy es un gran complejo económico nacional que vive y se desarrolla según sus propias leyes. ¿Qué significa hoy el petróleo para la economía nacional del país? Estos son: materias primas para petroquímicos en la producción de caucho sintético, alcoholes, polietileno, polipropileno, una amplia gama de diversos plásticos y productos terminados a partir de ellos, tejidos artificiales; una fuente para la producción de combustibles para motores (gasolina, queroseno, diesel y combustibles para aviones), aceites y lubricantes, así como combustible para calderas y hornos (fuel oil), materiales de construcción(betún, alquitrán, asfalto); materias primas para la producción de una serie de preparados proteicos utilizados como aditivos en la alimentación del ganado para estimular su crecimiento.

Actualmente la industria petrolera Federación Rusa ocupa el tercer lugar en el mundo. El complejo petrolero de Rusia incluye 148 mil pozos de petróleo, 48,3 mil km de oleoductos troncales, 28 refinerías con una capacidad total de más de 300 millones de toneladas de petróleo por año, así como una gran cantidad de otras instalaciones de producción.

Las empresas de la industria petrolera y las ramas que la sirven emplean a unos 900 mil trabajadores, incluso en el campo de la ciencia y los servicios científicos, alrededor de 20 mil personas.

La química orgánica industrial ha pasado por un largo y difícil camino de desarrollo, durante el cual su base de materias primas ha cambiado drásticamente. Comenzando con el procesamiento de materias primas vegetales y animales, luego se transformó en química de carbón o coque (utilizando desechos de coquización de carbón), para eventualmente convertirse en una petroquímica moderna, que ha dejado de contentarse con desechos de refinación de petróleo. Para el funcionamiento exitoso e independiente de su industria principal, la síntesis orgánica pesada, es decir, a gran escala, se desarrolló un proceso de pirólisis, alrededor del cual se basan los complejos petroquímicos de olefinas modernas. Básicamente, reciben y luego procesan olefinas y diolefinas inferiores. La base de materia prima para la pirólisis puede variar desde gases asociados hasta nafta, gasóleo e incluso petróleo crudo. Originalmente destinado únicamente a la producción de etileno, el proceso ahora también es un proveedor a gran escala de propileno, butadieno, benceno y otros productos.

El aceite es nuestro riqueza nacional, la fuente del poder del país, la base de su economía.

tecnología de procesamiento de gas de petróleo

I... Refino primario de petróleo

1. Destilación secundaria de fracciones de gasolina y diésel

Destilación secundaria - separación de las fracciones obtenidas durante la destilación primaria en tirantes más estrechos, cada uno de los cuales se utiliza luego para su propio propósito.

En la refinería, la destilación secundaria se lleva a cabo para una amplia fracción de gasolina, una fracción de diesel (cuando se reciben materias primas para una unidad de extracción de parafina por adsorción), fracciones de aceite, etc. El proceso se lleva a cabo en instalaciones o unidades independientes que forman parte de las instalaciones AT y AVT.

La destilación del aceite, el proceso de separarlo en fracciones según los puntos de ebullición (de ahí el término "fraccionamiento"), es la base del refinado del petróleo y la obtención al mismo tiempo de combustible de motor, aceites lubricantes y otros productos químicos valiosos. La destilación primaria de aceite es la primera etapa de su estudio. composición química.

Las principales fracciones liberadas durante la destilación primaria del aceite:

1. Fracción de gasolina- hebra de aceite con un punto de ebullición de n. a. (el comienzo de la ebullición, individual para cada aceite) hasta 150-205 0 С (dependiendo del propósito tecnológico de obtener gasolina para automóviles, aviación u otra gasolina especial).

Esta fracción es una mezcla de alcanos, naftenos e hidrocarburos aromáticos. Todos estos hidrocarburos contienen de 5 a 10 átomos de C.

2. Fracción de queroseno- aceite cortado con un punto de ebullición de 150-180 0 С a 270-280 0 С. Esta fracción contiene hidrocarburos С10-С15.

Se utiliza como combustible de motor (queroseno de tractor, un componente del combustible diesel), para necesidades domésticas (queroseno de encendido), etc.

3. Fracción de gasóleo- Punto de ebullición de 270-280 0 С a 320-350 0 С. Esta fracción contiene hidrocarburos С14-С20. Utilizado como combustible diesel.

4. Gasolina- el residuo después de la destilación de las fracciones enumeradas anteriormente con un punto de ebullición superior a 320-350 0 С.

El fueloil se puede utilizar como combustible para calderas o someterse a un procesamiento adicional, ya sea por destilación a presión reducida (en vacío) con la selección de fracciones de aceite o una amplia fracción de gasóleo de vacío (a su vez, que sirve como materia prima para el craqueo catalítico en para obtener un componente de gasolina de alto octanaje), o craqueo.

5. Alquitrán- residuo casi sólido después de la destilación de fracciones de aceite a partir de fueloil. De él se obtienen los llamados aceites residuales y betunes, de los cuales se obtiene el asfalto por oxidación, que se utiliza en la construcción de carreteras, etc. A partir del alquitrán y otros residuos de origen secundario, se puede obtener coque por coquización, que se utiliza en la industria metalúrgica.

1 .1 Destilación secundaria de la fracción de gasolina

La destilación secundaria del destilado de gasolina es un proceso independiente o es parte de una unidad combinada que forma parte de una refinería de petróleo. En las fábricas modernas, las unidades de destilación secundaria de destilado de gasolina están diseñadas para obtener fracciones estrechas. Estas fracciones se utilizan además como materia prima para el reformado catalítico, un proceso que produce hidrocarburos aromáticos individuales: benceno, tolueno, xilenos o gasolina con un índice de octano más alto. En la producción de hidrocarburos aromáticos, el destilado de gasolina inicial se separa en fracciones con puntos de ebullición: 62-85 ° C (benceno), 85-115 (120) ° C (tolueno) y 115 (120) -140 ° C (xileno). ).

La fracción de gasolina se utiliza para obtener diversos grados de combustible para motores. Es una mezcla de varios hidrocarburos, incluidos los alcanos ramificados y no ramificados. Las características de combustión de los alcanos no ramificados no son ideales para los motores de combustión interna. Por lo tanto, la fracción de gasolina a menudo se somete a un reformado térmico para convertir moléculas no ramificadas en ramificadas. Antes de su uso, esta fracción se suele mezclar con alcanos ramificados, cicloalcanos y aromáticos obtenidos a partir de otras fracciones mediante craqueo catalítico o reformado.

La calidad de la gasolina como combustible para vehículos está determinada por su octanaje. Indica el porcentaje en volumen de 2,2,4-trimetilpentano (isooctano) en una mezcla de 2,2,4-trimetilpentano y heptano (alcano de cadena lineal) que tiene las mismas características de combustión por detonación que la gasolina probada.

El combustible de motor defectuoso tiene un índice de octanaje cero y un índice de octano de combustible bueno es 100. El índice de octano de la fracción de gasolina obtenida del petróleo crudo generalmente no excede 60. Las características de combustión de la gasolina se mejoran mediante la adición de un aditivo antidetonante, que se utiliza como tetraetilo de plomo (IV), Pb (C 2 H 5) 4. El tetraetil plomo es un líquido incoloro que se obtiene calentando cloroetano con una aleación de sodio y plomo:

Cuando la gasolina que contiene este aditivo se quema, se forman partículas de plomo y óxido de plomo (II). Ralentizan ciertas etapas de la combustión del combustible de gasolina y, por lo tanto, evitan la detonación. Junto con el tetraetilo de plomo, se agrega más 1,2-dibromoetano a la gasolina. Reacciona con el plomo y el plomo (II) para formar bromuro de plomo (II). Dado que el bromuro de plomo (II) es un compuesto volátil, se elimina del motor del automóvil con los gases de escape. El destilado de gasolina de una composición fraccionaria amplia, por ejemplo, desde el punto de ebullición inicial hasta 180 ° C, se bombea a través de intercambiadores de calor y se alimenta al primer serpentín del horno y luego a la columna de rectificación. El producto superior de esta columna es la fracción n. K. - 85 ° C, pasando por el enfriador de aire y el refrigerador, ingresa al receptor. Una parte del condensado se bombea como reflujo a la parte superior de la columna y el resto se alimenta a otra columna. El calor se suministra al fondo de la columna mediante reflujo circulante (fracción 85-180 ° C), que se bombea a través del segundo serpentín del horno y se alimenta al fondo de la columna. El resto del fondo de la columna se bombea a otra columna.

Partiendo de la parte superior de la columna, los vapores de la fracción de cabeza (n.c. - 62 ° C) se condensan en el enfriador de aire; El condensado, enfriado en un enfriador de agua, se recoge en un recipiente. Desde aquí, el condensado se bombea al tanque y parte de la fracción sirve como reflujo para la columna. El producto residual (fracción 62-85 ° C) en la parte inferior de la columna se bombea a través de un intercambiador de calor y enfriadores al tanque. Como producto superior de la columna, se obtiene una fracción de 85-120 ° C, que, luego de pasar por el aparato, ingresa al receptor. Parte del condensado se devuelve a la parte superior de la columna como reflujo y su cantidad restante se retira de la instalación mediante una bomba al depósito.

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