Что делают из нефти? Основные нефтепродукты. Как известно из нефти производят бензин нефти добывается 100 тонн


Кто и как производит бензин и дизельное топливо в России?

Отметим, что самый распространенный тип присадок для бензина — это маркетинговая присадка: яркое название плюс два рубля к стоимости и готово. Конечного потребителя, по сути, волнует один вопрос: что он заливает в бак и как это отразится на двигателе? Бизнесу приходится решать сразу несколько задач.

Адаптироваться под новые стандарты и запреты, искать более эффективные присадки для топлива. В итоге все хотят знать, какова «справедливая цена» бензина и дизеля?

В этом цикле статей мы постараемся ответить на вопросы, связанные с производством моторного топлива с использованием присадок и расскажем о химии, технологии и экономике присадок как таковых — как с точки зрения рядового потребителя, так и с позиции бизнеса. Что такое «настоящий» бензин и где его найти? Какие бывают топливные присадки и как они влияют на качество бензина и солярки? Что изменится после запрета ММА? За что вы платите, покупая топливо с приставкой G-Drive и Ultra?

Национальное достояние

Для того чтобы понять, кто и как производит бензин и дизельное топливо в России, нужно начать с азов. Бензин готовят из нефти. Нефть — наше все. Мы регулярно гадаем на нефтяных ценах, многие мечтают заполучить работу поближе к трубе. Это — основа нашей геополитики. Однако, в вопросах использования нефти и получения добавленной стоимости мы зачастую ведем себя, как купеческий отпрыск, проматывающий состояние отца. Потому что уверены, что на наш век этого добра хватит, хотя мы до сих пор фактически сжигаем чистую нефть. Хотя и помним предупреждение Дмитрия Менделеева, что использовать нефть как топливо — все равно, что топить печь ассигнациями.

В 1891 году вышла статья Менделеева, которую сегодня бы назвали программной, «Где строить нефтяные заводы». За несколько лет его усилия помогли российской нефтяной промышленности опередить американскую. Но вскоре инвестиции прекратились, и все встало на свои места. Свое знаменитое высказывание он изрек в ответ на предложение Нобеля о нефтяном отоплении. Он же тщательно изучил новые варианты переработки нефти, сконструировал специальное оборудование для непрерывной перегонки.

Не вдаваясь в подробности, в переработке нефти есть ряд базовых процессов. Для начала нефть «из трубы» проходит процесс базовой подготовки: удаление газа, примесей и солей, обезвоживание. На данном этапе главная проблема — выведение серы. Практически вся российская нефть, добываемая западнее Урала (ХМАО, Поволжье, Татарстан, Башкирия) под маркой Urals, является высокосернистой. В среднем серы в ней 1,3%. Западно-Сибирская, а в особенности Восточно-Сибирская нефть, которую, к слову, будут забирать с хорошим дисконтом китайцы в рамках проекта ВСТО, идет с приемлемым содержанием серы (0,6%) и по сути, ничем не отличается от сортов Brent и WTI (хоть и торгуется с традиционной скидкой 1.5−2 доллара от цены Brent).

Десятки и сотни тысяч тонн серы с месторождений нефти и газа вывозят в отвалы

В итоге содержание серы в нефти снижается 1−2% до десятых долей процента. Побочным продуктом сероочистки является элементарная сера — хорошо знакомый садоводам желтый порошок. До сих пор десятки и сотни тысяч тонн этой серы с месторождений нефти и газа регулярно вывозят в отвалы. Терриконы серы расположены на берегах Волги (в районе Астрахани и Оренбурга) и по большому счету никто не знает, что с ней делать. Пару лет назад Газпром планировал запустить проект, чтобы модифицировать серой в бетон. Технологию, как утверждают в компании, изобретал заново «Газпром ВНИИГАЗ». В Советском Союзе все эти рецепты были, все эти технологии есть и сейчас, но, почему-то, не востребованы.

Итак, сырую нефть подготовили до нужной кондиции. Опять же с применением импортных катализаторов сероочистки. При наличии отечественных разработок и возможностей производить их самостоятельно. Далее производят физическое разделение сырья на фракции. В колонне идет атмосферная перегонка и дистилляция.

Основные принципы переработки нефтепродуктов

Вверху колонны получаем пропано-бутановую фракцию. При более высокой температуре (около 40 °С) извлекают легкую бензиновую фракцию в виде паров. Это так называемый прямогонный бензин. В других частях установки (при более высоких температурах) получают нафту, керосиновую и дизельную фракции. Из нижней части («куба») колонны забирают мазут. При дистилляции мазута получают гудрон — сырье для битумов.

Мы прошли пока только три этапа переработки. Для получения высококачественных нефтепродуктов в дальнейшем используют процессы углубленной переработки нефти. Это риформинг, изомеризация и крекинг. В результате изменения структуры и химического состава дистиллятов производят топлива с повышенным октановым (или цетановым) числом.

Товарный вид

Почему мы фактически сжигаем чистую нефть? Ответ прост: даже по данным Росстата глубина переработки нефти в России не дотягивает до 75%. В среднем этот показатель крепко сидит на уровне 70%. Для сравнения, в США глубина переработки составляет 95%, в Европе — 90%. Автомобильного бензина напрямую из нефти мы в среднем производим 15%, дизельного топлива 32%. В Соединенных Штатах — 43% и 32% соответственно. Почти треть всего объема нефтепродуктов у нас составляет мазут.

Типичные корзины нефтепродуктов НПЗ в США, Европе и России. Источник: vseonefti.ru

С позиции потребления, мазут — это относительно дешевое топливо для котлов и судовых дизелей. Но на деле мы закладываем с ним в печь пачки денег. До недавнего времени рачительные немцы, финны и голландцы, к примеру, загружали в терминалах под Санкт-Петербургом дешевым мазутом и везли его на танкерах к себе. Дальше они его дополнительно перегоняют и подвергают тем самым процессам вакуумной перегонки, крекинга, риформина и т. п. Напомним, что в Европе глубина переработки нефти составляет 90% и более (для мазута, который уже перегнан). Это значит, что с одной тонны мазута они способны выгнать до 800 кг пригодного к употреблению бензина.

Несмотря на то, что вывозная пошлина на мазут выше, чем пошлина на бензин ($ 78 против $ 38 за тонну), разница в экспортных ценах выгодна для европейских переработчиков. Экспортная цена бензина АИ-92 составлят 0.4−0.5 евро/кг, прямогонного бензина — 0.3−0.36 евро/кг, мазута — 0.08−0.1 евро/кг.

Мы подходим к самому интересному. Товарных продуктов после перегонки нефти у нас получилось мало. Кондиционированный керосин уходит как компонент ракетного и авиационного топлива. Часть мазута перепродали соседям, часть ушла в качестве топлива. Кубовой остаток — битум — годится в строительство. Итак, дизельное топливо и бензин составили меньше половины объема переработанной нефти.

В какой пропорции использовать те или иные присадки — на совести каждого отдельного производителя

Прямогонный бензин обладает октановым числом 55−60. В современные двигатели такой бензин не годится. Он нуждается в дополнительной переработке. Высококачественный бензин по ГОСТу и без модифицирующих добавок производят только крупные нефтяные компании и НПЗ, поскольку эта операция становится выгодной лишь при больших объемах. В их число можно включить Газпром, Лукойл и Роснефть. Рентабельные установки риформинга, то есть превращения углеводородов нормального линейного строения с низким октановым числом в разветвленные углеводороды с высоким октановым числом, должны производить более 1 млн. тонн продуктов в год. Зная это, каждый может самостоятельно подсчитать, сколько в России производят в год «настоящего», ГОСТовского бензина.

Весь остальной бензин доводят до товарного продукта, который можно продавать на заправках,исключительно с помощью присадок. Это не означает автоматически, что весь остальной бензин «ненастоящий» или низкого качества. Что делать средним и мелким НПЗ?

У нас для вас есть хорошая и плохая новость. Присадки могут быть относительно «честными», повышающими октановое число, а могут быть инертными (грубо говоря, это потомки Василия Алибабаевича разбавляют бензин, чтобы снизить его себестоимость).

В какой пропорции использовать те или иные присадки, включая упомянутую в начале нашей статьи самую выгодную — маркетинговую — на совести каждого отдельного производителя. В следующей статье мы поговорим о химии процесса получения товарного бензина, можно ли отличить «настоящий» бензин от «ненастоящего». Выясним, какие бывают присадки к топливу, что еще добавляют в бензин, и зачем отечественный рынок «подсаживают» на евростандарты.

Больше статей в нашем полезном блоге о реальном секторе экономики и о науке.

spark.ru

Что делают из нефти? Какие продукты и предметы производят из нефти? Какова роль нефти в современном мире?

Краткое содержание статьи:

 

В современном мире всё «завязано» на энергоносителях, самым прибыльным бизнесом уже давно является продажа нефти. Посудите сами, затраты на добычу минимальны, а спрос на товар есть всегда. Разве что, цена может серьёзно колебаться, в зависимости от глобальной экономической обстановки. Но то, что делают из нефти, всегда будет нужно человечеству, независимо от уровня научно-технического прогресса.

 

 

Зачем нужна нефть и бензин?

Углеводороды всегда были известны человечеству, уже несколько столетий назад для освещения улиц Лондона использовали газовые фонари. Обыкновенным керосинкам даже страшно подумать сколько столетий освещали улицы и дома.

Но с появлением двигателя внутреннего сгорания произошёл качественный сдвиг в плане использования нефти и её продуктов:

  • Все автомобили стали передвигаться при помощи бензина и «дизеля».
  • Пароходам, самолётам и даже ракетам необходимо специальное топливо, получаемое из нефти.
  • Увеличилось потребление углеводородов промышленными предприятиями. Для функционирования любого завода необходимо достаточное количество энергии.
  • В экстренных ситуациях нефть и бензин могут быть дороже воды и даже золота.

Сегодня возрастает доля атомной и альтернативной энергии в общем объёме потребления. Но так уж сложилось, что в бензопилу, мопед и автомобиль миниатюрный реактор не встроишь, такая инновация могла бы привести к десятку новых Чернобылей каждый день.

 

Формирование цены на нефть

На сегодняшний день нет единого мнения, касательно пусть даже предположительных объёмов запасов нефти. Некоторые учёные заявляют, что все углеводороды появляются вследствие природных процессов и даже современный уровень потребления полностью компенсируется нашей планетой.

Но общепризнанным считается мнение, что процесс формирования залежей нефти завершился миллионы лет назад, процесс необратим и больше никогда не повторится. Прогноз более пессимистичный, ведь в таком случае, израсходовав весь имеющийся запас, человечество останется ни с чем на перенаселённой планете.

Несмотря на пугающие перспективы, цены на нефть наоборот падают:

  1. Предложение несколько превышает спрос.
  2. Рынок восстанавливается, снижая цену и уравновешивая спрос с предложением.
  3. Возможно воздействие на всю систему извне, за счёт финансовых спекуляций и политических манипуляций.
  4. С Ирана относительно недавно сняли санкции, а это означает, что в открытую продажу поступит ещё больше высококачественной нефти.
  5. Все промышленные производства Китая сейчас находятся не в лучшем состоянии, можно даже сказать, что они переживают период упадка.
  6. Снижение потребности Китая в нефти сильно бьёт по рынку спроса, значительно его уменьшая.

Любое изменение не может длиться вечно, а за каждым падением следует свой подъём. Так что рано паниковать, да и ниже нуля показатели не опустятся.

 

Продукты переработки нефти

В первую очередь нас интересует возможность получения продуктов нефти:

  • Бензин всех уровней качества.
  • Дизельное топливо.
  • Ракетное топливо.
  • Керосин.
  • Кокс.
  • Мазут.
  • Моторное масло.
  • Сжиженный газ.
  • Авиационное топливо.

Всё это можно получить в результате не самого простого процесса переработки нефти. Вопрос лишь в количественном соотношении полученных частей. Самым востребованным, в этом списке, является бензин и дизельное топливо.

Ежедневно сотни миллионов человек заправляют свои машины, чтобы поехать на работу, в гости, на отдых. Многие уже не представляют свою жизнь без автомобиля и лёгкого преодоления сотен километров.

Авиация и ракетостроение давно вышли на тот уровень, когда управление всеми системами стало слишком сложным для одного человека. Сейчас даже с трудом можно понять принцип работы реактивного двигателя, его строения и функциональные возможности. Но ежедневно в небо взмывают сотни самолётов и ракет, а с годами их количество только возрастёт.

Забавный факт, но некогда из нефти старались получить только керосин, весь производимый бензин сливали, за ненадобностью.

К сожалению, наши предки ещё не обладали достаточным уровнем технологического развития, чтобы по достоинству оценить и использовать этот вид топлива. Только представьте, сколько драгоценной жидкости было погублено зря.

 

Что производят из нефти?

Множество используемых каждый день вещей появились только благодаря обработке нефти:

 

Врачебные препараты

Аспирин

 

Вазелиновое масло

В быту

Моющие средства

 

Красители, лаки

 

Резина, пластик

В аграрном деле

Удобрения

 

Ядохимикаты

Косметика

Губная помада

 

Краска для волос

 

Перечислять таким образом можно очень долго, ведь углеводород лежит в основе многих изобретений. Производство той же самой резины и пластика было бы невозможно без нефти. Если вы думаете, что способны отказаться от «чёрного золота», оглянитесь вокруг и мысленно уберите треть предметов. Примерно столько сделано при помощи нефти, с использованием её компонентов.

Человечеству сильно повезло, что на нашей планете есть колоссальные залежи этого вещества. Ведь оно не только способно выделять достаточно энергии при горении, его можно использовать для производства многих других побочных продуктов.

Пока что из нефти разве что хлеб не делают,  но и эти времена, наверняка, «не за горами».

 

Сколько бензина получается из барреля нефти?

Хоть мы и привыкли к метрической системе, но надо смириться с той мыслью, что её используют не везде:

  • Для покупки и продажи нефти всё расчеты проводят в баррелях.
  • По объёму, 1 баррель соответствует 159 литрам сырой нефти.
  • На протяжении десятилетий, за счёт переработки удавалось получить не более 15-20% бензина, от общего объёма.
  • Современные способы обеспечивают не менее 100 литров бензина, с каждой бочки.
  • При достаточно высоком уровне качества сырой нефти и высокотехнологичном способе переработки, вполне реально дойти до показателя в 80%.

Весь процесс действительно очень сильно зависит:

  1. От качества получаемой нефти.
  2. От технологий переработки сырого продукта.
  3. От состояния оборудования.

Посидев немного с калькулятором, имея все данные, можно высчитать себестоимость бензина.

Только не следует думать, что оставшаяся часть, после переработки 1 барреля, идёт в утилизацию. Из неё получаются все описанные выше виды топлива.

 

Что делают из нефти: список продуктов

Нефть слишком плотно вошла в современную жизнь, из неё делают:

  • Бензин.
  • Керосин.
  • Авиационное и ракетное топливо.
  • Машинное масло.
  • Кокс.
  • Резину и пластик.
  • Губную помадку и краску для волос.
  • Нейлон и одежду, которая не мнётся.
  • Жевательные резинки и гудрон.
  • Аспирин и вазелиновое масло.

До бесконечности список не продолжишь, но полный перечень наименований займёт слишком много страниц. Так что лучше ограничиться основным списком, тех продуктов с которыми мы сталкиваемся почти каждый день.

Когда вся мировая финансовая система определяется ценой на нефть, не так уж важно, что делают из нефти, куда важнее – сколько она будет стоить сегодня и через год. Знание таких прогнозов поможет сориентироваться в изменчивом современном мире.

 

Видео: завод по переработке нефти

В этом интервью работник нефтезавода в Сибири Антон Ефремов расскажет о процессе производства из нефти разных полезных и нужных в повседневной жизни предметов:

 

1-kak.ru

Сколько нефти нужно электромобилям :: Общество :: Журнал РБК

Что будет с энергетикой, если завтра весь мир откажется от бензина?

При нынешних темпах роста продажи электромобилей в мире будут удваиваться каждые три года. Они начнут доминировать на рынке уже в 2025-м, а дальнейшее ужесточение экологических требований и снижение себестоимости производства полностью вытеснят «грязный» автотранспорт до 2050 года.

В 2013-м продажи самых популярных электромобилей выросли вдвое, до 206 тыс. Власти Евросоюза поставили задачу к 2020 году увеличить количество электромобилей на дорогах до 8–9 млн и для этой цели субсидируют их покупку. Развивается инфраструктура: в 2011-м электрозаправок было около 12 тыс., а к 2020-му их число возрастет до 800 тыс. Производитель электромобилей Tesla Motors планирует покрыть сетью зарядных станций основные магистрали США до конца этого года, а к 2017-му построить завод по выпуску аккумуляторов мощностью 1 ГВт. Себестоимость батарей снизится на 30%.

Перемены в автомобильной индустрии повлекут за собой перестройку энергетической отрасли. Чтобы понять, в какой мере, можно представить, что весь мир пересел на электромобили уже сегодня.

Сколько понадобится энергии, чтобы обеспечить все электромобили? В России легковые машины в среднем проезжают 15,6 тыс. км в год, грузовые – в 4 раза больше. В США – 18,3 и 40,5 тыс. км соответственно. Согласно данным по 72 странам, средний пробег автомобиля составляет 16,4 тыс. км. В 2012 году все 1,14 млрд автомобилей в мире проехали 18,72 трлн км.

Общий расход топлива автотранспорта в 2011-м достиг 1,89 гигатонн условного топлива, что эквивалентно 2,53 трлн л бензина или 22,3 трлн кВт·ч энергии. Обычный автомобиль расходует 13,2 л бензина на 100 км, то есть примерно 117 кВт·ч. Популярный электромобиль Tesla Model S тратит всего 23,6 кВт·ч на 100 км. Таким образом, годовые затраты электроэнергии для всех электромобилей могут составить 4,42 трлн кВт·ч – примерно на 20% больше того, что вырабатывается сейчас.

Для производства такого объема на современных электростанциях с учетом их КПД понадобится сжигать порядка 1,9 млрд тонн каменного угля или 850 млрд куб. м природного газа. Строительство достаточного числа солнечных электростанций потребует 20 млн тонн поликристаллического кремния (ПКК). Если верить физикам, самые значительные, но пока условные объемы энергии получаются с помощью аннигиляции: при КПД 50% из 1 кг антиматерии выходит 25 млрд кВт·ч энергии. На мировой автопарк уйдет 177 кг.

Учитывая КПД ТЭС в 30–42%, для обеспечения всех электромобилей потребуется сжечь не более 950 млн тонн бензина. Это лишь 40% от топлива, сэкономленного за счет вытеснения двигателей внутреннего сгорания. Большая часть нефти идет на производство дизельного топлива и бензина, поэтому спрос на нее упадет в несколько раз.

Более того, сегодня лишь 4% электроэнергии вырабатывается из нефти (41% – из угля, 22% – из природного газа, 16% – ГЭС, 12% – АЭС). С ужесточением экологических стандартов эта доля едва ли увеличится. Получается, что лишняя нефть может оказаться слабо востребованной и в производстве электроэнергии. При резком сокращении спроса и цен на нефть эксплуатация значительной части месторождений углеводородов станет нерентабельной. Зато сократятся выбросы углекислого газа в атмосферу – с 5,7 млрд нынешнего автопарка до 2,4 млрд тонн, выработанных электростанциями.

На самом деле беспокоиться нефтяникам еще рано. Аналитики Goldman Sachs считают, что продажи электромобилей в 2020 году не превысят 1%, их коллеги из PwC и Navigant Research придерживаются более оптимистичных оценок (2,3 и 3% соответственно). Правительство США ставило задачу увеличить число электромобилей на дорогах до 1 млн к 2015-му, однако пока их в 4 раза меньше. Китай также не выполняет поставленную два года назад задачу повышения доли электромобилей. В середине 2014-го на один электромобиль приходилось 200 обычных машин.

Специалисты Министерства энергетики США отмечают, что автопроизводители предпочтут создание более экологичных и эффективных двигателей внутреннего сгорания, а не радикальные перемены в своем модельном ряду. Топ-менеджеры крупнейших автомобильных корпораций (Toyota, Volvo и Renault-Nissan) согласны, что большое будущее имеют гибриды с двигателем внутреннего сгорания. По крайней мере, им это было бы гораздо выгоднее.

www.rbc.ru

Что делают из нефти? Основные нефтепродукты :: SYL.ru

Очень многое из того, что мы используем в быту, в какой-то мере состоит из нефти. Зубная щетка, электрический чайник, телевизор, светильник, игрушки, посуда – эти и многие другие предметы, состоящие из пластмассы, являются важным результатом развития химической промышленности и применения "черного золота". Какие продукты делают из нефти и почему она незаменима для человечества – попробуем разобраться в этой статье.

Промышленная ценность нефти

Нефть является одним из наиболее ценных и популярных видов сырья. А страны, владеющими ее месторождениями, фактически управляют мировой экономикой.

На протяжении всей истории человечества люди изучали природные ресурсы и учились извлекать из них полезные свойства. Так, исследовав ее структуру, химики установили, что можно делать из нефти много полезных продуктов. Таким образом, "черное золото" вошло во все сферы жизнедеятельности человека.

В повседневной жизни человека окружает множество вещей и средств, о происхождении которых он даже не догадывается. Что делают из нефти? Ответ на это вопрос кроется в структуре этого уникального природного ресурса, который состоит из смеси углеродов и важных химических соединений. Под влиянием определенного давления и температуры происходит удаление из нефти ненужных компонентов, и создаются чистые нефтепродукты.

Как происходит переработка нефти

Дело в том, что в сыром виде нефть не используется. Сразу после добывания "черное золото" проходит определенную переработку. На первом этапе сырье очищают. Затем проводят первичную и вторичную переработку. При первичной нефть перегоняют, разделяя ее составляющие компоненты на отдельные части – фракции. На этом этапе получают разные виды топлива: бензин, солярку, дизельное и реактивное топливо. Это и есть ответ на часто задаваемый вопрос о том, как из нефти делают бензин. Также во время переработки получают сжиженный газ, мазут, смазочные материалы – вазелин, гидравлические и электроизоляционные масла и т. д. Много полезных продуктов производят при последующей переработке мазута. Так, из этого нефтяного остатка изготовляют парафин, битум, жидкое котельное топливо, асфальт и многие масла.

Многие компоненты, полученные при первичной переработке нефти, применяются производителями косметики: вазелиновые и парфюмерные масла, петролатум, пропиленгликоль и т. д. После отделения фракций остается гудрон – нефтяной концентрат, который обладает отличной гидроизоляцией, поэтому используется в строительстве дорог и домов.

Когда все составляющие отделены, приступают к вторичной переработке нефти. На этом этапе структура ее углеродов изменяется. При этом получают сырье, которое используют для производства каучука, пластмассы, синтетических тканей, резины, полиэтилена, полимера, полипропилена, воска, лаков, красок, растворителей, ядохимикатов.

Что делают из нефти

Практически невозможно назвать все продукты, которые производят на основе нефти и ее компонентов. В общем количестве насчитывается около 6000 таких изделий. Остановимся на наиболее известных и важных продуктах.

Топливо

Всем хорошо известно, что нефть является главным сырьем для производства топлива (бензина, дизеля и керосина). Оно считается основным продуктом, получаемым из нефти, от которого зависит вся мировая экономика. Согласно цифрам, производство бензина занимает 50% от общего объема всех изготовляемых нефтепродуктов.

Пластмасса

Каждый год в целом мире производится около 180 млн тонн пластмассы. Большинство людей даже не догадываются о том, что делают из нефти такие необходимые в повседневной жизни предметы, как пищевые и мусорные контейнеры, коробочки, мебель, детали для техники и автомобилей, посуда, аксессуары для одежды, игрушки и многие другие пластмассовые мелочи. Таким образом, товары из этого материала занимают второе место по распространенности. Такая популярность пластмассы объясняется ее дешевизной, легкостью в обработке и возможностью многократной переработки.

Полиэтилен и пластик

В современном мире полиэтилен является практически незаменимым материалом. Из него ежегодно производят миллионы пластиковых потребительских товаров. Самыми популярными продуктами из полиэтилена считаются упаковочные материалы и пластиковые бутылки. Полиэтилен очень удобно использовать в промышленных целях, поскольку он очень пластичный и способен легко менять форму.

Синтетика

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

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

Лечебные и косметические средства

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

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

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

www.syl.ru

Топливо из нефти: топливный вариант переработки

Если про воду говорят, что она является источником всей земной жизни, то нефть смело можно назвать «источником  жизни» всей техники, применяемой людьми начиная с прошлого столетия.

Человек обнаружил эту горючую природную жидкость и начал её применять достаточно давно. Специалисты установили, что еще за 4 – 6 тысяч лет до нашей эры берегах Евфрата существовали нефтяные промыслы. Примерно 700 лет тому назад известный путешественник Марко Поло посещал территорию современного Азербайджана, и в своих записках описал (как он его называл)  «земляное масло», которое «в пищу употреблять нельзя, зато оно горит и хорошо лечит верблюдов».

Первым нефтепродуктом, полученным из этого сырья, был керосин.

Еще в 1823-ем году русские инженеры братья Дубинины построили первую простейшую установку для перегонки нефти с целью получения керосина.  Однако по настоящему это полезное ископаемое оценили лишь в начале двадцатого века, когда появились первые паровые котлы и автомобильные двигатели, источником энергии для которых и стали нефтепродукты.  Первая мировая война дала толчок развитию нефтепереработки, поскольку появилась военная техника, для которой было нужно большое количество нефтяного топлива.

Что из себя представляет нефть?

Нефть – это вязкая  маслянистая горючая жидкость, цвет которой варьируется от почти прозрачного до  темно-коричневого (практически черного). Нефть легче воды. Её средняя плотность находится в пределах  820 – 900 килограмм на кубометр, хотя на некоторых промыслах  добывают сырье более легкое или более тяжелое.

Если рассматривать химический состав этого вещества, то он таков:

  • от 82-х до 87-ми процентов углерода;
  • от 11-ти до 14-ти процентов водорода;
  • от 0,1 до 7-ми процентов серы;
  • от о,001 до 1,8 процента азота;
  • до одного процента кислорода;
  • до одного процента примесей различных металлов.

Как видно из приведенных выше цифр, большую часть нефти составляют соединения углерода и водорода – углеводороды, которые, в свою очередь, делятся на  алканы, циклоалканы и ароматические углеводороды (арены).

Для алканов (по-другому – парафинов) характерна предельная степень насыщения водородом,  поэтому их еще называют предельными углеводородами. Чем выше их молекулярная масса, тем больше значение их плотности и тем выше  температура их кипения, вследствие чего парафины с числом атомов от 16-ти и выше являются твердыми веществами, которые присутствуют в нефти  в растворенном виде.

Средняя концентрация углеводородов парафиновой группы в нефтях составляет 30 – 35-ть процентов, хотя в некоторых видах этого полезного ископаемого это число может доходить и до 50-ти процентов. Среднее содержание циклоалканов в сырой нефти варьируется от  25-ти до 75-ти процентов.

Углеводороды ароматической группы (арены) отличаются от прочих соединений углерода с водородом так называемым бензольным кольцом. В различных нефтях их  содержится от 10-ти до 20-ти процентов, и представлены в идее таких химических веществ, как бензол, толуол, ксилолы и нафталиновые производные.

Непредельные углеводородные соединения (олефины) в сырой нефти не присутствуют, однако появляются в процессе её переработки.

Присутствие таких химических соединений в получаемых нефтепродуктах является нежелательным, поскольку они обладают низим уровнем химической стойкости.

Помимо углеводородов, в этом полезном ископаемом присутствуют разного рода сернистые и азотистые соединения, а также незначительная часть органических кислот и  смолистые асфальтовые  вещества.

Некоторые из них, несмотря на свою малую концентрацию, отрицательно влияют на получаемые из нефтяного сырья виды топлива. К примеру,  сернистые соединение обладают достаточно сильным коррозирующим эффектом, вследствие чего в двигателях быстро изнашиваются металлические части. Органические кислоты (по-другому – нафтеновые) тоже коррозионно активны и вредят металлическим изделиям.  Асфальто-смолистые вещества провоцируют повышенные отложения и образование разного рода нагаров.

Получение нефтепродуктов вообще и топлива в частности

К отличительной особенности сырой нефти, при достаточно большом разнообразии содержащихся в ней углеводородных соединений, относится широкие диапазоны температур выкипания.

Так, например, при нагреве всего до 30-ти – 40-ка градусов из неё начинают испаряться самые легкие углеводородные соединения (фракции). Дальнейшее повышение температуры приводит к выкипанию более тяжелых фракций.

Это дает возможность разделять нефть на составляющие её компоненты, использующиеся для изготовления различных видов нефтепродуктов. Получаемые таким образом продукты называются дистилляты,  а сам процесс разделения нефти на отдельные фракции называется прямая перегонка.

Выделяемые при разных температурах дистилляты делятся следующим образом:

  • значение температуры кипения от 28-ми до 180 градусов Цельсия – бензиновая топливная фракция;
  • от 110-ти до 230-ти градусов – лигроиновые фракции;
  • 120 – 315°С – керосины;
  • 230 – 330°С – газойль;
  • 280 – 380°С – дизтоплива;
  • 320 – 500°С – масляные нефтяные фракции.

Чтобы получить топливо из нефти, без прямой перегонки – не обойтись.  Этот процесс происходит путем нагрева сырья в печах трубчатого типа, а само разделение на фракции происходит в ректификационных колоннах. После нагрева в трубчатой печи до температуры от 330-ти – до 350-ти градусов  сырье подается в средний отсек ректификационной колонны.

Жидкие нефтяные остатки стекают вниз, а более легкие испаряющиеся  углеводороды в виде пара   поднимаются наверх, по пути конденсируясь в форму дистиллятов на специальных устройствах, которые называются ректификационные тарелки. Они устанавливаются на разной высоте внутри колонны. Чем тяжелее испаряемая углеводородная фракция – тем ниже тарелка, на которой она конденсируется. Самые легкие углеводородные фракции остаются в газообразном виде и отводятся с самого верха ректификационной колонны.

Дистилляты, из которых потом путем дальнейшей переработки изготавливают различные виды топлива, выделяются в атмосферных ректификационных установках (колоннах). После такой перегонки жидким нефтяным остатком является   мазут, который  в дальнейшем также можно разделять на отдельные фракции или использоваться как сырье для  крекинговых установок.

Применяют мазут и в качестве котельного топлива (топочные виды мазутов). Многие нефтяные смеси отличаются низкой степенью термической стойкости, поэтому, чтобы предотвратить  их полное разложение, дальнейшую перегонку мазутов проводят в условиях вакуума. Это позволяет значительно снизить температуру кипения.  Испарение мазутов с целью получения из них отдельных компонентов проводится в вакуумных установках трубчатого типа, а для разделения на фракции применяют вакуумные ректификационные колонны.

В верхней части таких колонн конденсируется дизельная нефтяная фракция, из которой затем получают дизтопливо. Чуть ниже выделяются масляные фракции, из которых затем изготавливают товарные масла. В вакуумных колонная также образуется тяжелый остаток, который называется гудрон. Он скапливается в нижней части устройства и идет на приготовление различных нефтяных битумов.

Очистка и улучшение свойств прямогонных нефтепродуктов

Чтобы повысить эксплуатационные характеристики прямогонных нефтепродуктов, их  подвергают очистке о нежелательных примесей.

К примеру, чтобы удалить сернистые, азотистые, кислородные, органические и металлические примеси, а также непредельные углеводородные соединения, образовавшиеся в процессе прямой перегонки сырья,  применяют метол гидроочистки. В ходе этого процесса все соединения, в которых содержатся сера, кислород или  азот, с помощью реакции с водородом, содержащимся в воде,  переводятся в газообразное состояние, а затем эти новые соединения легко удалить и обрабатываемого продукта. Гидроочистка проходит  при температурах от 350-ти до 420-ти градусов и под давлением давлении от 1,7 до 4-х мегапаскалей, с использованием специальных веществ – катализаторов.  Гидроочистка хорошо подходит для  обессеривания дизельных видов нефтяного топлива, для очистки масляных дистиллятов, а также для  подготовки прямогонного сырья перед использованием его в некоторых процессах вторичной нефтепереработки.

Помимо гидроочистки, чтобы удалить из топливных дистиллятов некоторые трудновыделяемые  кислородные и сернистые соединения, используют очистку с помощью щелочи.

Суть этого процесса заключается в том, что  в очищаемый дистиллят добавляют щелочную смесь, а затем удаляют получающиеся водные растворы вновь образованных веществ совместно со щелочными остатками.

При получении прямогонных топливных и масляных дистиллятов с высокой температурой кипения в них, как правило, остается значительное количество  химических соединений, которые застывают при довольно высоких температурных значениях.

Такими нежелательными  соединениями являются в основном парафины и некоторые виды циклических углеводородов. Их присутствие в составе дистиллятов негативно влияет на эксплуатационные характеристики нефтепродуктов, которые используются  при низких температурах. Чтобы их удалить из топлива или масла, применяются различные технологические методики депарафинизации.

Например, при изготовлении зимних марок дизельных топлив, широко применяется  способ карбамидной депарафинизации. Эта методика основана на свойстве карбамида (простым языком – мочевины) в процессе реакции с парафинами образовывать комплексные соединения, которые достаточно легко  отделить от прочих, необходимых топливу углеводородов. Масляные дистилляты очищают от парафинов при помощи охлаждения их до достаточно низких температурных значений, что позволяет в дальнейшем отделить образующиеся твердые углеводородные кристаллы с помощью специальных  фильтр-прессов.

Стоит сказать, что прямая перегонка нефтяного сырья дает сравнительно малый выход топливных фракций. К тому качество этих дистиллятов оставляет желать лучшего и на практике они почти не применяются. Этот процесс дает возможность получить с единицы сырья всего лишь от 15-ти до 20-ти процентов бензиновых фракций, и от 45 до 55 процентов дистиллятов,  перегоняющихся  при температурах до 300 – 350 °.

Поэтому, чтобы повысить выход моторных видов  топлива,  а главное – бензинов, прямогонные продукты перерабатывают с применением химико-термических технологий, которые называются   вторичными перерабатывающими  процессами.

Вторичные процессы нефтепереработки

Самый известный топливный вариант переработки нефти – это крекинг.

Его суть – расщепление крупных молекул на вещества с меньшей молекулярной массой либо  в результате  воздействия только высоких температур (термический вид крекинга), либо с добавлением в процесс катализатора (каталитический тип крекинг-процесса). Поскольку чисто термический крекинг дает на выходе недостаточно качественный бензин, в настоящее время чаще применяется  каталитический крекинг.

Процесс каталитического крекинга проходит в температурном диапазоне от  450-ти до 530-ти градусов под давлением от 0,07 до 0,3 МПа. Катализатором чаще всего выступают алюмосиликаты, в составе которых от 75-ти до 80-ти процентов оксида кремния и от 10-ти до 20-ти процентов оксида  алюминия.  Эта методика на выходе дает бензин, октановое число которого доходит до 85-ти единиц, а также керосино-газойлевые компоненты, которые применяют как дизельные и реактивные виды топлива.

При добавлении в крекинг-процесс водорода (гидрировании) получают новую технологию, называемую гидрокрекингом.

Температуры такого процесса – от 360-ти до 440-ка °С. Давление от 15-ти до 17-ти МПа. Технология подразумевает присутствие газа, содержащего водород. Этот процесс также дает  на выходе бензины высокого качества, а также дизельное и реактивное  топливо.

Крекинг нефти и нефтепродуктов

Кроме крекинг-процессов, последнее время широко используется риформинг, который также может быть термическим (без катализатора) и каталитическим.

С его помощью получают бензины с высокой детонационной стойкостью. Риформинг (в настоящее время – в основном каталитический) проходит при  500-х – 540-ка  °С и под давлением 1,5 – 4-ре мегапаскаля. Катализатором служит платина на оксиде алюминия, вследствие чего второе название этой технологии – платформинг.

Также для получения моторных топлив из нефти используют методы изомеризации и алкилирования. В любом случае, после прохождения всех этапов переработки в нефтепродукты добавляют разного рода присадки, которые позволяют добиться необходимых современным двигателям эксплуатационных качеств.

Как образуется нефть

Загрузка...

neftok.ru


Смотрите также