Olajfinomítás. Az olajfinomítás módszerei és technológiája. Az olajfinomítás jelenlegi helyzete Oroszországban Olajfinomítási technológia

A világ olajfinomítása globális, stratégiailag fontos iparág. Az egyik leginkább tudásintenzív és csúcstechnológiás iparág, és ennek megfelelően az egyik leginkább tőkeigényes iparág. Gazdag történelemmel és hosszú távú tervekkel rendelkező iparág.

Számos tényező járul hozzá a modern olajfinomítás fejlődéséhez. Először is, a gazdaság növekedése a világ régiói szerint. A fejlődő országok egyre több üzemanyagot fogyasztanak. Energiaszükségletük évről évre exponenciálisan növekszik. Ezért az új nagy finomítók többsége az ázsiai-csendes-óceáni térség országaiban épül fel Dél Amerikaés a Közel-Keleten. A mai napig a világ legerősebb finomítója az indiai magáncég, a Reliance Industries (RIL) Jamnagarban (Nyugat-Gujarat) található üzem. 1999-ben helyezték üzembe és ma közel 72 millió tonna olajat dolgoznak fel évente! A világ három legnagyobb vállalata közé tartozik az Ulsani Finomító is Dél-Korea valamint a venezuelai Paraguana Finomító Komplexum (körülbelül 55 millió tonna olaj évente). Összehasonlításképpen: a legnagyobb hazai vállalkozás, a Gazprom Neft tulajdonában lévő Omszki Olajfinomító évente mintegy 22 millió tonna olajat dolgoz fel.

Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a finomítók fejlődésének fő tendenciája nem csupán a mennyiség növekedése, hanem a feldolgozás mélységének növekedése. Hiszen minél drágább könnyűolajtermékek nyerhetők azonos mennyiségű olajból, annál jövedelmezőbb lesz a termelés. A feldolgozás mélységének növelése érdekében világszerte növekszik a másodlagos folyamatok aránya. A modern finomítók hatékonysága az úgynevezett Nelson-indexet tükrözi, amely a finomító másodlagos átalakítási kapacitásának mértéke az elsődleges desztillációs kapacitáshoz viszonyítva. A Nelson Complexity Index az üzem minden egyes létesítményéhez hozzárendel egy tényezőt annak összetettsége és költsége alapján, összehasonlítva a downstream berendezésekkel, amelyekhez 1,0 komplexitási tényezőt rendelnek. Például egy katalitikus krakkoló faktora 4,0, ami azt jelenti, hogy négyszer bonyolultabb, mint egy azonos kapacitású nyersolaj lepárló üzem. A Jamnagar-i finomító Nelson-indexe 15. Ugyanennek az omszki finomítónak most 8,5. A hazai üzemek 2020-ig tartó korszerűsítésének elfogadott programja azonban magában foglalja a másodlagos folyamatok új kapacitásainak üzembe helyezését, ami „felhúzza” ezt a számot. Tehát a tatári TANECO üzem számított Nelson indexe az építkezés befejezése után 15 egység legyen!

A világ olajfinomításának fejlődésében a második legfontosabb tényező a környezetvédelmi követelmények folyamatos szigorítása. Az üzemanyagok kéntartalmára vonatkozó követelmények egyre szigorúbbak. aromás szénhidrogének. Az ökológiáért folytatott küzdelem az Egyesült Államokban és Nyugat-Európa fokozatosan a fejlődő országok piacaira. Még 10 évvel ezelőtt is nehéz volt elképzelni az 5-ös környezetvédelmi osztályú követelmények bevezetését hazánkban, de már több mint egy éve ezekkel a szabványokkal élünk.

A szigorú környezetvédelmi előírások betartása nem könnyű feladat. Bonyolítja a helyzetet az is, hogy az olaj minősége átlagosan csak romlik. A könnyen hozzáférhető, kiváló minőségű olajok készletei a végéhez közelednek. Egyre kevesebb benzin- és gázolajfrakciót tartalmazó nehéz, bitumenes és pala alapanyagok aránya növekszik.

A tudósok és mérnökök világszerte dolgoznak ezen problémák megoldásán. Fejlesztéseik eredménye bonyolult, költséges berendezések és a legmodernebb többkomponensű katalizátorok, amelyek lehetővé teszik a környezetbarát üzemanyagok maximumának kipréselését a legrosszabb minőségű olajból is. Mindez azonban jelentős költségekkel jár a finomítók számára, közvetlenül befolyásolva az üzemek jövedelmezőségét. Jövedelmük csökkenő tendenciája az egész világon látható.

A fent leírt tendenciák mindegyike nyilvánvaló Oroszország számára is. A világgazdaság részeseként, a munka általános szabályait elfogadva hazánkban egyre több forrást fektetnek a hazai olajfinomítás, a mérnöki tudomány és a tudomány fejlesztésébe. Ezt bonyolítja, hogy a 90-es, 2000-es években gyakorlatilag egyetlen vállalkozás sem épült, sok veszett a hazai tudomány számára, és nem képeztek ki új szakképzett munkaerőt. De az elfogadott „Energiahatékonyság és gazdaságfejlesztés” állami program, amelynek célja a hazai olajfinomítás helyzetének radikális javítása 2020-ig, lehetővé teszi a felzárkózást. Termése ma már minden benzinkútnál látható, ahol gyakorlatilag nincs 5. ökológiai osztály alatti üzemanyag.

Bevezetés

I. Elsődleges olajfinomítás

1. Benzin- és gázolajfrakciók másodlagos desztillációja

1.1 A benzinfrakció másodlagos desztillációja

1.2 A dízelfrakció másodlagos desztillációja

II. Az olajfinomítási technológia termikus folyamatai

2. Elméleti alap késleltetett kokszolási és kokszolási folyamatok szabályozása a hőhordozó rétegben

2.1 Késleltetett kokszolási folyamatok

2.2 Kokszolódás a hőhordozó rétegben

III. Termokatalitikus és termohidrokatalitikus folyamatok technológiája

olajfinomítás

3. Kerozinfrakciók hidrogénezése

IV. Gázfeldolgozási technológiák

4. Finomítói gázok feldolgozása – abszorpciós gázfrakcionáló egységek (AGFU) és gázfrakcionáló egységek (GFU)

4.1 Gázfrakcionáló üzemek (HFC-k)

4.2 Abszorpciós és gázfrakcionáló egységek (AGFU)

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

Az olajipar ma egy nagy nemzetgazdasági komplexum, amely saját törvényei szerint él és fejlődik. Mit jelent ma az olaj az ország nemzetgazdasága számára? Ezek a következők: petrolkémiai alapanyagok szintetikus gumi, alkoholok, polietilén, polipropilén gyártásánál, különféle műanyagok és ezekből készült késztermékek széles választéka, műszövetek; motorüzemanyagok (benzin, kerozin, dízel és repülőgép-üzemanyagok), olajok és kenőanyagok, valamint kazán- és kemence tüzelőanyag (fűtőolaj) előállításának forrása, építőanyagok(bitumen, kátrány, aszfalt); nyersanyag számos fehérjekészítmény előállításához, amelyeket állati takarmányok adalékanyagaként használnak a növekedés serkentésére.

Jelenleg az olajipar Orosz Föderáció a világ 3. helyén áll. Az oroszországi olajkomplexum 148 ezer olajkutat, 48,3 ezer km fő olajvezetéket, 28 olajfinomítót foglal magában, amelyek összkapacitása meghaladja az évi 300 millió tonna olajat, valamint számos egyéb termelési létesítményt.

Körülbelül 900 000 dolgozót foglalkoztatnak az olajipar és szolgáltató iparágai vállalkozásai, ebből körülbelül 20 000 a tudomány és a tudományos szolgáltatások területén.

Az ipari szerves kémia hosszú és nehéz fejlődési utat járt be, melynek során nyersanyagbázisa drámaian megváltozott. Kezdve a növényi és állati nyersanyagok feldolgozásával, majd átalakult szén- vagy kokszkémiává (szén kokszhulladékot hasznosítva), hogy végül modern petrolkémiává alakuljon, amely már régóta nem elégszik meg csak az olajfinomítási hulladékkal. Fő iparágának - a nehéz, azaz nagy léptékű szerves szintézis - sikeres és önálló működéséhez a pirolízis eljárást fejlesztették ki, amely köré a modern olefin petrolkémiai komplexek épülnek. Alapvetően alacsonyabb szénatomszámú olefineket és diolefineket fogadnak be, majd dolgoznak fel. A pirolízis nyersanyagalapja a kapcsolódó gázoktól a benzinig, a gázolajig és még a nyersolajig is változhat. Ezt az eljárást eredetileg csak etilén előállítására szánták, de ma már propilén, butadién, benzol és egyéb termékek nagy beszállítója is.

Az olaj nemzeti vagyonunk, az ország hatalmának forrása, gazdaságának alapja.

olaj- és gázfeldolgozási technológia

én . Elsődleges olajfinomítás

1. Benzin- és gázolajfrakciók másodlagos desztillációja

Másodlagos desztilláció - az elsődleges desztilláció során nyert frakciók szétválasztása keskenyebb darabokra, amelyek mindegyikét a saját célra használják fel.

A finomítókban másodlagos desztillációnak vetik alá a széles benzinfrakciót, a dízelfrakciót (a paraffin adszorpciós visszanyerő egységből nyersanyagok fogadásakor), az olajfrakciókat stb. A folyamatot különálló telepítéseken vagy blokkon hajtják végre, amelyek az AT és AVT telepítései részét képezik.

Az olajdesztilláció - a forráspont szerinti frakciókra való szétválasztás (innen a "frakcionálás" kifejezés) - az olajfinomítás, valamint a motorüzemanyag, kenőolajok és különféle egyéb értékes vegyi termékek előállításának alapja. Az olaj elsődleges desztillációja a kémiai összetétel vizsgálatának első szakasza.

Az olaj elsődleges desztillációja során izolált főbb frakciók:

1. Benzines frakció- olajos vállszíj forrásponttal n.c. (a forrás kezdete, minden olaj esetében egyedi) 150-205 0 C-ig (az autó-, légi- vagy egyéb speciális benzin beszerzésének technológiai céljától függően).

Ez a frakció alkánok, naftének és aromás szénhidrogének keveréke. Mindezek a szénhidrogének 5-10 szénatomot tartalmaznak.

2. Kerozin frakció- 150-180 0 C-ról 270-280 0 C-ra vágott forráspontú olaj. Ez a frakció 10-15 szénatomos szénhidrogéneket tartalmaz.

Motorüzemanyagként (traktor kerozin, gázolaj komponens), háztartási szükségletekre (világító kerozin) stb.

3. Gázolaj frakció- forráspontja 270-280 0 C-tól 320-350 0 C-ig. Ez a frakció 14-20 szénatomos szénhidrogéneket tartalmaz. Dízel üzemanyagként használják.

4. gázolaj- a fenti, 320-350 0 С feletti forráspontú frakciók desztillálása utáni maradék.

A fűtőolaj felhasználható kazántüzelőanyagként, vagy további feldolgozásnak vethető alá - vagy csökkentett nyomáson (vákuumban) desztillálva az olajfrakciók kiválasztásával vagy a vákuumgázolaj széles frakciójával (ami viszont a katalitikus krakkolás alapanyagaként szolgál a benzin magas oktánszámú komponensének előállítása érdekében), vagy krakkolás.

5. Kátrány- az olajfrakciók fűtőolajból történő desztillációja után szinte szilárd maradék. Úgynevezett maradékolajokat és bitument nyernek belőle, amiből oxidálással aszfaltot nyernek, amit útépítésnél stb. A kátrányból és egyéb másodlagos eredetű maradékokból kokszálással nyerhető a kohászati ​​iparban használt koksz.

1 .1 A benzinfrakció másodlagos desztillációja

A benzinpárlat másodlagos desztillációja vagy független folyamat, vagy egy kombinált üzem része, amely a finomító része. A modern üzemekben a benzinpárlat másodlagos desztillációját úgy tervezték, hogy szűk frakciókat nyerjenek belőle. Ezeket a frakciókat a továbbiakban alapanyagként használják katalitikus reformáláshoz – ez az eljárás egyedi aromás szénhidrogéneket – benzolt, toluolt, xilolt vagy magasabb oktánszámú benzint – állít elő. Az aromás szénhidrogének előállítása során a kiindulási benzinpárlatot forráspontú frakciókra osztják: 62-85°C (benzol), 85-115 (120)°C (toluol) és 115 (120)-140°C (xilol).

A benzinfrakciót különféle minőségű motorüzemanyag előállítására használják. Különféle szénhidrogének keveréke, beleértve az egyenes és elágazó láncú alkánokat. Az el nem ágazó alkánok égési jellemzői nem ideálisak a belső égésű motorokhoz. Ezért a benzinfrakciót gyakran termikusan reformálják, hogy az el nem ágazó molekulákat elágazó molekulákká alakítsák. Használat előtt ezt a frakciót általában összekeverik elágazó láncú alkánokkal, cikloalkánokkal és más frakciókból nyert aromás vegyületekkel, akár katalitikus krakkolás, akár reformálás útján.

A benzin, mint üzemanyag minőségét az oktánszám határozza meg. A 2,2,4-trimetil-pentán (izooktán) térfogatszázalékát jelzi 2,2,4-trimetil-pentán és heptán (egyenes szénláncú alkán) keverékében, amely ugyanolyan detonációs égési jellemzőkkel rendelkezik, mint a tesztbenziné.

A rossz üzemanyag oktánszáma nulla, a jó üzemanyag oktánszáma 100. A kőolajból nyert benzinfrakció oktánszáma általában nem haladja meg a 60-at. A benzin égési jellemzőit javítják egy kopogásgátló adalék hozzáadásával, amely tetraetil-ólom (IV), Pb 4 2 (C 4 2) (C 4 2). A tetraetil-ólom színtelen folyadék, amelyet klór-etán és nátrium-ólom ötvözet hevítésével nyernek:

Az ezt az adalékanyagot tartalmazó benzin égésekor ólom és ólom-oxid (II) részecskék képződnek. Lelassítják a benzin égésének bizonyos szakaszait, és így megakadályozzák annak robbanását. Tetraetil-ólommal együtt 1,2-dibróm-etánt adnak a benzinhez. Reagál ólommal és ólom(II)-vel, ólom(II)-bromidot képezve. Mivel az ólom(II)-bromid illékony vegyület, a kipufogógázokban távozik az autómotorból. Széles frakcionált összetételű benzindesztillátumot, például a kezdeti forrásponttól 180 ° C-ig, a hőcserélőkön keresztül szivattyúzzák, és a kemence első tekercsébe, majd a desztillációs oszlopba táplálják. Ennek az oszlopnak a fejszorzata az n tört. k. - 85 °C, miután áthaladt a léghűtő berendezésen és a hűtőszekrényen, belép a vevőbe. A kondenzátum egy részét öntözésként az oszlop tetejére szivattyúzzák, a többit pedig egy másik oszlopba. Az oszlop alsó részének hőellátását keringető váladék (frakció 85-180 °C) végzi, amelyet a kemence második tekercsén átszivattyúznak, és az oszlop aljára táplálják. Az oszlop aljáról a maradékot a szivattyú egy másik oszlopba küldi.

Az oszlop tetejéről kilépve a fejfrakció gőzei (n. - 62 °C) kondenzálódnak a léghűtőben; a vízhűtőben lehűtött kondenzátum a vevőben gyűlik össze. Innen a kondenzátum a tartályba kerül, és a frakció egy része az oszlop öntözéseként szolgál. A maradék terméket - 62-85 ° C-os frakciót - az oszlop aljáról történő elhagyása után egy szivattyú egy hőcserélőn és hűtőszekrényeken keresztül a tartályba juttatja. Az oszlop felső termékeként 85-120 ° C-os frakciót kapunk, amely a készüléken való áthaladása után belép a vevőbe. A kondenzátum egy részét öntözésként visszavezetik az oszlop tetejére, a maradék mennyiséget pedig szivattyúval a tartályba távolítják el a berendezésből.

Az olaj egy ásványi anyag, amely vízben oldhatatlan olajos folyadék, amely szinte színtelen vagy sötétbarna lehet. Az olajfinomítás tulajdonságai és módszerei attól függnek, hogy összetételében mekkora a túlnyomórészt szénhidrogének aránya, ami a különböző területeken változó.

Tehát a Sosninskoye lelőhelyen (Szibéria) az alkánok (paraffincsoport) 52 százalékot, a cikloalkánok körülbelül 36 százalékot, az aromás szénhidrogének 12 százalékot foglalnak el. És például a Romashkinskoye lelőhelyen (Tatarstan) az alkánok és az aromás szénhidrogének aránya magasabb - 55 és 18 százalék, míg a cikloalkánok aránya 25 százalék. Ez a nyersanyag a szénhidrogéneken kívül tartalmazhat ként, nitrogénvegyületeket, ásványi szennyeződéseket stb.

Az olajat először 1745-ben "finomították" Oroszországban

Nyers formájában ezt a természeti erőforrást nem használják fel. Műszakilag értékes termékek beszerzése (oldószerek, üzemanyagok, alkatrészek vegyipar) az olajat elsődleges vagy másodlagos módszerekkel dolgozzák fel. Ennek az alapanyagnak az átalakítására már a 18. század közepén történtek kísérletek, amikor a lakosság által használt gyertyák és fáklyák mellett számos templom lámpáiban „gránát”-olajat használtak, amely keverék volt. növényi olajés finomított olaj.

Olajfinomítási lehetőségek

A finomítás gyakran nem szerepel közvetlenül az olajfinomítási folyamatokban. Ez inkább egy előzetes szakasz, amely a következőkből állhat:

Vegyi tisztítás, amikor az olajat óleummal és tömény kénsavval kezelik. Ez eltávolítja az aromás és telítetlen szénhidrogéneket.

adszorpciós tisztítás. Itt a gyanták és savak eltávolíthatók az olajtermékekből forró levegős kezeléssel vagy olaj áteresztésével egy adszorbensen.

Katalitikus tisztítás - enyhe hidrogénezés a nitrogén- és kénvegyületek eltávolítására.

Fizikai és kémiai tisztítás. Ebben az esetben a feleslegben lévő komponenseket oldószerek segítségével szelektíven izoláljuk. Például a poláris oldószer fenol nitrogén- és kénes vegyületek eltávolítására szolgál, a nem poláris oldószerek - bután és propán - kátrányokat, aromás szénhidrogéneket stb.

Nincs kémiai változás...

Az olajfeldolgozás primer eljárásokon keresztül nem jár az alapanyag kémiai átalakulásával. Itt az ásvány egyszerűen fel van osztva alkotóelemeire. Az első olajlepárló berendezést 1823-ban találták fel Orosz Birodalom. A Dubinin fivérek úgy találták, hogy a kazánt egy fűtött kemencébe teszik, ahonnan egy cső egy hideg vizes hordón keresztül egy üres edénybe ment. A kemence kazánjában az olajat felmelegítették, átengedték a „hűtőn” és kicsapták.

Modern alapanyag-előkészítési módszerek

Ma az olajfinomítókban az olajfinomítási technológia kiegészítő tisztítással kezdődik, melynek során a terméket ELOU készülékeken (elektromos sótalanító üzemek) dehidratálják, felszabadítják mechanikai szennyeződésekés könnyű szénhidrátok (C1-C4). Ezután a nyersanyagot légköri desztillációra vagy vákuumdesztillációra lehet küldeni. Az első esetben a gyári berendezés a működési elv szerint hasonlít az 1823-ban használtra.

Csak maga az olajfinomító egység néz ki másként. A vállalkozásnál ablaktalan házakra emlékeztető kemencék vannak, amelyek a legjobb tűzálló téglákból készültek. Bennük sok kilométer hosszú cső található, amelyekben az olaj együtt mozog Magassebesség(másodpercenként 2 méter), és egy nagy fúvóka lángjával 300-325 C-ra melegítjük (magasabb hőmérsékleten a szénhidrogének egyszerűen lebomlanak). A kondenzációs és gőzhűtési csövet ma desztillációs oszlopok váltják fel (akár 40 méter magasak is lehetnek), ahol a gőzöket leválasztják és kondenzálják, és különböző tározókból egész városokat építenek a keletkező termékek befogadására.

Mi az anyagi egyensúly?

Az oroszországi olajfinomítás különböző anyagmérlegeket ad az egyik vagy másik mezőből származó nyersanyagok atmoszférikus desztillációja során. Ez azt jelenti, hogy a kimeneten különböző arányok érhetők el a különböző frakciókhoz - benzin, kerozin, gázolaj, fűtőolaj, kapcsolódó gáz.

Például a nyugat-szibériai olaj esetében a gázhozam és a veszteség egy-egy százalék, a benzinfrakciók (körülbelül 62 és 180 °C közötti hőmérsékleten felszabadulva) körülbelül 19 százalékot, a kerozin körülbelül 9,5 százalékot, a dízelfrakció 19 százalékot, a fűtőolaj csaknem 50 százalékot (50 °C és 30 °C közötti hőmérsékleten szabadul fel). A kapott anyagokat szinte mindig további feldolgozásnak vetik alá, mivel nem felelnek meg ugyanazon gépmotorok működési követelményeinek.

Gyártás kevesebb hulladékkal

A vákuumos olajfinomítás azon az elven alapul, hogy az anyagokat alacsonyabb hőmérsékleten, nyomáscsökkenés mellett forralják fel. Például egyes szénhidrogének az olajban csak 450°C-on (légköri nyomáson) forrnak fel, de a nyomás csökkentésével 325°C-on is felforralhatók. A nyersanyagok vákuumfeldolgozása rotációs vákuum-bepárlókban történik, amelyek növelik a desztilláció sebességét, és lehetővé teszik a fűtőolajból cerezin, paraffinok, üzemanyagok, olajok nyerését, valamint a nehéz maradék (kátrány) további felhasználását bitumengyártáshoz. A vákuumdesztilláció az atmoszférikus feldolgozáshoz képest kevesebb hulladékot termel.

Az újrahasznosítás lehetővé teszi, hogy kiváló minőségű benzint kapjon

A másodlagos olajfinomítási eljárást azért találták ki, hogy ugyanabból a nyersanyagból több üzemanyagot nyerjenek ki a kőolaj-szénhidrogének molekuláinak befolyásolásával, amelyek oxidációra alkalmasabb képleteket kapnak. Az újrahasznosítás magában foglalja különböző típusokúgynevezett „krakkolás”, beleértve a hidrokrakkolást, a termikus és katalitikus opciókat. Ezt az eljárást eredetileg is Oroszországban találta fel 1891-ben, V. Shukhov mérnök. Ez a szénhidrogének lebontása molekulánként kevesebb szénatomot tartalmazó formákra.

Olaj- és gázfeldolgozás 600 Celsius fokon

A krakkoló üzemek működési elve megközelítőleg ugyanaz, mint a berendezéseké légköri nyomás vákuumgyártás. De itt a nyersanyagok feldolgozása, amelyet leggyakrabban a fűtőolaj képvisel, 600 C-hoz közeli hőmérsékleten történik. Ilyen hatás hatására a fűtőolaj tömegét alkotó szénhidrogének kisebbekre bomlanak, amelyekből ugyanaz a kerozin vagy benzin. A termikus krakkolás magas hőmérsékletű kezelésen alapul, és nagy mennyiségű szennyeződést tartalmazó benzint állít elő, a katalitikus krakkolás szintén hőkezelésen alapul, de katalizátorok hozzáadásával (például speciális agyagpor), amely lehetővé teszi, hogy több jó minőségű benzint kapjon.

Hidrokrakkolás: fő típusok

Az olaj kitermelése és finomítása ma magában foglalhatja különböző fajták hidrokrakkolás, amely a hidrogénező kezelési eljárások, a nagy szénhidrogén molekulák kisebbre hasítása és a telítetlen szénhidrogének hidrogénnel való telítése kombinációja. A hidrokrakkolás egyszerű (nyomás 5 MPa, hőmérséklet kb. 400 C, egy reaktort használnak, kiderül, főleg gázolajés katalitikus krakkolás anyaga) és kemény (nyomás 10 MPa, hőmérséklet kb. 400 C, több reaktor, dízel-, benzin- és kerozinfrakciót kapnak). A katalitikus hidrokrakkolás lehetővé teszi számos olaj előállítását magas viszkozitási együtthatóval és alacsony aromás és kénes szénhidrogén tartalommal.

A másodlagos olajfinomítás emellett a következő technológiai folyamatokat is felhasználhatja:

Visbreaking. Ebben az esetben 500 C-ig terjedő hőmérsékleten és fél és három MPa közötti nyomáson a paraffinok és naftének hasadása miatt nyersanyagokból másodlagos aszfalténeket, szénhidrogén gázokat, benzint nyernek.

A nehézolaj-maradványok kokszolása az olaj mélyfeldolgozása, amikor a nyersanyagokat 500 C-hoz közeli hőmérsékleten, 0,65 MPa nyomáson dolgozzák fel gázolaj-komponensek és kőolajkoksz előállítására. Az eljárás lépései "kokszlepényben" végződnek, amelyet (fordított sorrendben) tömörítés, polikondenzáció, aromatizálás, ciklizálás, dehidrogénezés és krakkolás előz meg. Ezenkívül a terméket szárítani és kalcinálni kell.

Reformálás. A kőolajtermékek feldolgozásának ezt a módszerét 1911-ben Oroszországban találta fel N. Zelinsky mérnök. Napjainkban a katalitikus reformálást kiváló minőségű aromás szénhidrogének és benzinek előállítására használják benzinből és benzinfrakciókból, valamint hidrogéntartalmú gázt a későbbi hidrokrakkolási feldolgozáshoz.

Izomerizáció. Az olaj és gáz feldolgozása ebben az esetben egy kémiai vegyületből egy izomer előállítását jelenti az anyag szénvázának változása miatt. Tehát a nagy oktánszámú komponenseket az alacsony oktánszámú olajkomponensekből izolálják a kereskedelmi benzin előállításához.

Alkilezés. Ez az eljárás alkil-szubsztituensek szerves molekulába történő beépítésén alapul. Így a nagy oktánszámú benzinek alkatrészeit telítetlen természetű szénhidrogéngázokból nyerik.

Európai normákra való törekvés

Az olaj- és gázfeldolgozás technológiáját a finomítókban folyamatosan fejlesztik. Így a hazai vállalkozások a következő paraméterek tekintetében észlelték a nyersanyagok feldolgozásának hatékonyságának növekedését: a feldolgozás mélysége, a könnyű olajtermékek választékának növekedése, a visszafordíthatatlan veszteségek csökkenése stb. A huszonegyedik század 10-20-as éveire vonatkozó üzemek tervei között szerepel a feldolgozás mélységének további növelése (akár 88 százalékkal), csökkentve az európai gyártási környezet minőségét, a gyártási és gyártási termékek minőségét.

A modern olajfinomítást a kiváló minőségű termékek többlépcsős előállítása jellemzi. Sok esetben a fő folyamatok mellett az előkészítő és a befejező folyamatokat is lefolytatják. Az előkészítő technológiai eljárások magukban foglalják: 1. az olaj sótalanítását a feldolgozás előtt, 2. keskeny frakciók elválasztását széles frakcionált összetételű desztillátumoktól; 3. a benzinfrakciók hidrogénezése katalitikus reformálásuk előtt; 4. katalitikus krakkolásba küldött gázolaj-alapanyag hidrokénmentesítése; 5. kátrány aszfalttalanítás; 6. kerozinpárlat hidrogénezése abszorpciós szétválasztása előtt stb.

2. szakasz, 1. szakasz Elsődleges feldolgozás 3. szakasz Másodlagos feldolgozás Reformálás Sótalanítás Frakcionálás Krakkolás 4. szakasz Kőolajtermékek finomítása Hidrokezelés Szelektív oldószeres finomítás Viaszmentesítés Hidrokezelés

1. szakasz: Az olaj sótalanítása A termelési ciklus a CDU-val kezdődik. Ez a rövidítés az „elektromos sótalanító üzem” rövidítése. A sótalanítás azzal kezdődik, hogy az olajat a gyári tartályból veszik, mosóvízzel, emulgeálószerekkel, lúggal (ha a nyersolajban savak vannak) összekeverik. Ezután a keveréket 80-120 °C-ra melegítjük, és elektromos dehidratálóba tápláljuk. Elektrohidrátorban elektromos tér és hőmérséklet hatására víz és feloldódik benne szervetlen vegyületek olajtól elválasztva. A sótalanítási eljárásra vonatkozó követelmények szigorúak: legfeljebb 3-4 mg / l só és körülbelül 0,1% víz maradhat az olajban. Ezért a gyártás során leggyakrabban kétlépcsős eljárást alkalmaznak, és az első után az olaj belép a második elektromos dehidratálóba. Ezt követően az olajat további feldolgozásra alkalmasnak tekintik, és az elsődleges desztillációba kerül.

2. szakasz: Az olaj elsődleges desztillációja és a benzinpárlatok másodlagos desztillációja Az elsődleges olajfinomító egységek képezik az olajfinomítók összes technológiai folyamatának alapját. A keletkező tüzelőanyag-komponensek minősége és hozama, valamint a másodlagos és egyéb olajfinomítási folyamatokhoz szükséges alapanyagok ezeknek az üzemeknek a működésétől függenek.

2. szakasz: Az olaj elsődleges desztillációja és a benzinpárlatok másodlagos desztillációja Az ipari gyakorlatban az olajat olyan frakciókra osztják, amelyek forráspont-hőmérséklethatáraiban különböznek: cseppfolyósított gáz benzin (gépkocsi és légi közlekedés) sugárhajtómű kerozin dízel üzemanyag (dízel üzemanyag), fűtőolaj A fűtőolaj feldolgozása során: paraffin, olaj, kazán.

2. szakasz: Olajfinomítás Az olajfinomítási folyamat lényege egyszerű. Mint minden más vegyületnek, minden folyékony kőolaj-szénhidrogénnek megvan a saját forráspontja, vagyis az a hőmérséklet, amely felett elpárolog. A forráspont növekszik, ahogy a molekulában lévő szénatomok száma nő. Például a benzol C 6 H 6 80,1 ° C-on, a toluol C 7 H 8 110,6 ° C-on forr.

2. lépés: Olajdesztilláció Ha például egy desztilláló berendezésbe olajat teszünk, amit desztillálónak neveznek, és elkezdjük melegíteni, akkor amint a folyadék hőmérséklete meghaladja a 80 °C-ot, az összes benzol elpárolog belőle, és vele együtt a többi közeli forráspontú szénhidrogén is. Így egy frakciót választanak el az olajtól a forrás elejétől 80 ° C-ig, vagy n. k. - 80 ° C, ahogy az olajfinomítási szakirodalomban szokás írni. Ha folytatja a melegítést, és további 25 ° C-kal emeli a kocka hőmérsékletét, akkor a következő frakció elválik az olajtól - C 7 szénhidrogének, amelyek forráspontja 80-105 ° C tartományban van. És így tovább, 350 °C-os hőmérsékletig. Nem kívánatos a hőmérsékletet e határérték fölé emelni, mivel a megmaradt szénhidrogének instabil vegyületeket tartalmaznak, amelyek hevítéskor kátrányolaj, szénné bomlanak, és kokszozhatnak, eltömíthetik az összes berendezést kátránnyal.

2. szakasz: Az olaj elsődleges desztillációja és a benzinpárlatok másodlagos desztillációja Az olaj frakciókra való szétválasztása az elsődleges desztilláló egységekben történik fűtéssel, desztillációval, rektifikációval, hűtési kondenzációval. A közvetlen desztillációt atmoszférikus vagy enyhén megemelt nyomáson, a maradékokat vákuumban végezzük. Az atmoszférikus (AT) és a vákuumcsöves berendezéseket (VT) egymástól elkülönítve építik, vagy egy telepítés részeként kombinálják (AVT).

2. szakasz: Az olaj elsődleges desztillációja és a benzinpárlatok másodlagos desztillációja A modern finomítókban a szakaszos lepárlókban végzett frakcionált desztilláció helyett desztillációs oszlopokat használnak. A kocka fölé, amelyben az olajat hevítik, egy magas henger van rögzítve, amelyet sok desztillálólemez blokkol. Kialakításuk olyan, hogy a kőolajtermékek felszálló gőzei részben lecsapódhatnak, ezeken a lemezeken összegyűlhetnek, és a folyadékfázis lemezén felhalmozódva speciális úton lefolyhatnak. leeresztő eszközök. Ugyanakkor a gőz alakú termékek továbbra is átbuborékolják az egyes lemezeken lévő folyadékréteget.

2. szakasz: Az olaj elsődleges desztillációja és a benzinpárlatok másodlagos desztillációja A desztillálóoszlop hőmérséklete az alsó résztől a legutolsó, felső lemezig csökken. Ha a kockában 380 °C, akkor a felső lapon nem lehet magasabb 35-40 °C-nál, hogy kondenzálódjon, és ne veszítse el az összes C 5 szénhidrogént, ami nélkül a kereskedelmi benzin nem állítható elő. A kondenzálatlan C 1 -C 4 szénhidrogén gázok az oszlop tetején távoznak.Minden, ami kondenzálódni tud, a lemezeken marad. Így elegendő különböző magasságú csapokat készíteni, hogy olyan olajdesztillációs frakciókat kapjunk, amelyek mindegyike a megadott hőmérsékleti határokon belül forr. A frakciónak megvan a maga specifikus célja, és attól függően lehet széles vagy keskeny, azaz kétszáz-húsz fokos tartományban forr el.

2. szakasz: Az olaj elsődleges desztillációja és a benzinpárlatok másodlagos desztillációja A modern finomítók általában atmoszférikus vagy légköri vákuumcsöveket üzemeltetnek, amelyek kapacitása 6-8 millió tonna feldolgozott olaj évente. Általában két vagy három ilyen telepítés van a gyárban. Az első légköri oszlop alul körülbelül 7 méter, felül 5 méter átmérőjű szerkezet. Az oszlop magassága 51 méter. Lényegében két hengerről van szó, amelyek egymásra vannak rakva. További oszlopok kondenzátorok, kemencék és hőcserélők

2. lépés: Nyersolaj elsődleges desztillációja és benzinpárlatok másodlagos desztillációja Költség szempontjából minél szélesebb frakciókat kapunk, annál olcsóbbak. Ezért az olajat kezdetben széles frakciókra desztillálták: benzinfrakció (egyenes lefolyású benzin, 40 -50 -140 -150 °C). sugárhajtású üzemanyag frakció (140 -240 °С), gázolaj (240 -350 °С). olajlepárlási maradék - fűtőolaj Jelenleg a desztillációs oszlopok keskenyebb frakciókra választják szét az olajat. És minél szűkebbre akarnak kerülni a frakciók, annál magasabbak legyenek az oszlopok. Minél több lemezük van, annál többször kell ugyanazoknak a molekuláknak lemezről lemezre felemelkednie a gázfázisból a folyadékba és vissza. Ehhez energiára van szükség. Gőz vagy füstgáz formájában kerül az oszlop kockájába.

3. szakasz: A kőolajfrakciók krakkolása A sómentesítésen, a víztelenítésen és az egyszerű desztilláción kívül sok finomítóban van egy másik feldolgozási művelet is – a másodlagos desztilláció. Ennek a technológiának a feladata az olaj szűk frakcióinak előállítása a további feldolgozáshoz. A másodlagos desztilláció termékei általában benzinfrakciók, amelyeket autó- és repülőgép-üzemanyagok előállításához használnak, valamint nyersanyagok az aromás szénhidrogének - benzol, toluol és mások - későbbi előállításához.

3. szakasz: Kőolajfrakciók krakkolása A tipikus másodlagos lepárló berendezések megjelenésében és működésében nagyon hasonlítanak az atmoszférikus csöves egységekhez, csak a méreteik sokkal kisebbek. A másodlagos desztilláció befejezi az olajfinomítás első szakaszát: a sótalanítástól a keskeny frakciók előállításáig. Az olajfinomítás 3. szakaszában a lepárlás fizikai folyamataival ellentétben mély kémiai átalakulások mennek végbe.

3. szakasz: olajfrakciók termikus krakkolása Ennek a körfolyamatnak az egyik legelterjedtebb technológiája a krakkolás (az angol cracking - splitting szóból) A krakkolás a nagy molekulák szénvázának felhasadásának reakciója hevítéskor és katalizátorok jelenlétében. A termikus krakkolás során a széttört molekulák töredékeinek összetett rekombinációi következnek be könnyebb szénhidrogének képződésével. Befolyás alatt magas hőmérsékletű a hosszú molekulák, például a 20 szénatomos alkánok rövidebbekre hasadnak - C2-től C18-ig. (A szénhidrogének C8-C10 a benzinfrakció, C15 a dízelfrakció) Az olajos szénhidrogének ciklizációs és izomerizációs reakciói is előfordulnak

3. szakasz: olajfrakciók termikus krakkolása A krakkolási technológiák lehetővé teszik a könnyű olajtermékek hozamának 40-45%-ról 55-60%-ra történő növelését. Ezekből a kőolajtermékekből készül a benzin, a kerozin, a gázolaj (napenergia).

3. szakasz: kőolajfrakciók katalitikus krakkolása A katalitikus krakkolást a 20. század 30-as éveiben fedezték fel. amikor észrevették, hogy néhány természetes alumínium-szilikáttal való érintkezés megváltozik kémiai összetétel termikus krakkolási termékek. A további vizsgálatok két fontos eredményre vezettek: 1. a katalitikus átalakulások mechanizmusának megállapítása; 2. rájött, hogy a zeolit ​​katalizátorokat speciálisan kell szintetizálni, nem pedig a természetben keresni.

3. szakasz: kőolajfrakciók katalitikus krakkolása A katalitikus krakkolás mechanizmusa: a katalizátor magára szívja azokat a molekulákat, amelyek meglehetősen könnyen dehidrogénezhetnek, azaz hidrogént bocsátanak ki; a keletkező telítetlen szénhidrogének, amelyek megnövelt adszorpciós kapacitással rendelkeznek, érintkezésbe kerülnek a katalizátor aktív centrumaival; a telítetlen vegyületek koncentrációjának növekedésével polimerizációjuk megtörténik, gyanták jelennek meg - a koksz prekurzorai, majd maga a koksz;

3. szakasz: olajfrakciók katalitikus krakkolása, a felszabaduló hidrogén aktívan részt vesz más reakciókban, különösen a hidrokrakkolásban, izomerizációban stb., melynek eredményeként a krakkoló termék nemcsak könnyű, hanem kiváló minőségű szénhidrogénekkel is gazdagodik - izoalkánokkal, arénekkel, alkilarénekkel, forráspontja 80 °C, aminek a krakkolási hőmérséklete 850 °C. végzett). nehéz nyersanyagok királya).

3. szakasz: Kőolajfrakciók katalitikus krakkolása A katalitikus krakkolás jellemző paraméterei vákuumdesztillátumon (fr. 350 - 500 °C): hőmérséklet 450 - 480 °C nyomás 0,14 - 0,18 MPa. A modern üzemek átlagos kapacitása 1,5-2,5 millió tonna, ugyanakkor a világ vezető vállalatainak üzemeiben 4,0 millió tonna kapacitású üzemek találhatók. Ennek eredményeként szénhidrogéngázokat (20%), benzinfrakciót (50%), dízelfrakciót (20%) kapunk. A többi nehéz gázolaj vagy repedt maradék, koksz és veszteségek.

3. szakasz: kőolajfrakciók katalitikus krakkolása A mikrogömb alakú krakkolási katalizátorok a katalizátor márkájától függően magas (68–71 tömeg%) könnyű olajterméket biztosítanak.

Reaktor egység katalitikus krakkoláshoz Exxon technológiával. Mobil. Jobb oldalon a reaktor, balra a regenerátor található.

3. szakasz: Reformálás - (az angol reforming szóból - újrakészítés, javítás) a benzin- és benzin-olaj-frakciók feldolgozásának ipari folyamata kiváló minőségű benzinek és aromás szénhidrogének előállítására. Az 1930-as évekig a reformálás a termikus krakkolás egyik fajtája volt, és 540 o-on végezték. C-t, hogy 70-72 oktánszámú benzint kapjunk.

3. szakasz: Reformáció Az 1940-es évek óta a reformálás katalitikus folyamat, amelynek tudományos alapjait N. D. Zelinsky, valamint V. I. Karzsev, B. L. Moldavszkij dolgozta ki. Ezt a folyamatot először 1940-ben hajtották végre az Egyesült Államokban. Fűtőkemencével és legalább 3-4 reaktorral rendelkező ipari üzemben, 350-520 o hőmérsékleten végzik. C, különböző katalizátorok jelenlétében: platina és polifém, amely platinát, réniumot, irídiumot, germániumot stb. tartalmaz.

3. szakasz: A reformálást nagynyomású hidrogén alatt hajtják végre, amelyet a fűtőkemencében és a reaktorokban keringetnek. Ezek a katalitikus átalakítások lehetővé teszik a nafténes szénhidrogének aromás vegyületekké történő dehidrogénezését. Ezzel párhuzamosan megtörténik az alkánok dehidrogénezése a megfelelő alkénekké, amelyek azonnal cikloalkánokká ciklizálódnak, és a cikloalkánok dehidrogénezése arénekké még nagyobb sebességgel megy végbe. Tehát az aromatizálás során egy tipikus átalakulás a következő: n-heptán n-heptén metilciklohexán toluol. Az olaj benzinfrakcióinak reformálása eredményeként 80-85% 90-95 oktánszámú benzin, 1-2% hidrogén és a többi gáz halmazállapotú szénhidrogén keletkezik.

4. szakasz: Hidrokezelés – kőolajtermékek tisztítása szerves kén-, nitrogén- és oxigénvegyületekből hidrogénmolekulák felhasználásával. A hidrogénezés eredményeként javul az olajtermékek minősége, csökken a berendezések korróziója, csökken a légszennyezettség. A hidrogénező kezelési folyamat nagyon nagyon fontos nagy mennyiségű kénes és kéntartalmú (több mint 1,9%-os kéntartalmú) olaj feldolgozásában való részvétel kapcsán.

4. szakasz: Hidrokezelés Olajtermékek hidrogénező katalizátorokon történő feldolgozásakor alumínium-, kobalt- és molibdénvegyületek felhasználásával 4-5 MPa nyomáson és 380-420 °C hőmérsékleten. több kémiai reakció játszódik le: A hidrogén a kénnel egyesül, és hidrogén-szulfidot (H 2 S) képez. Egyes nitrogénvegyületek ammóniává alakulnak. Az olajban lévő fémek lerakódnak a katalizátorra. Egyes olefinek és aromás vegyületek hidrogénnel telítettek; ezen túlmenően a naftének bizonyos mértékig hidrokrakkolnak, és némi metán, etán, propán és bután képződik.

4. szakasz: Hidrokezelés Normál körülmények között a hidrogén-szulfid gáz halmazállapotú, és az olajterméket hevítve szabadul fel belőle. Visszafolyató tornyokban vízben felveszik, majd elemi kénné vagy tömény kénsavvá alakítják. A kéntartalom, különösen a könnyű olajtermékekben, ezredrészekre csökkenthető. Miért kell ilyen szigorú szabványra állítani a szerves kéntartalmú anyagok szennyezőanyag-tartalmát a benzinben? Minden a későbbi használaton múlik. Ismeretes például, hogy minél szigorúbb a katalitikus reformálás, annál nagyobb a magas oktánszámú benzin hozama egy adott oktánszám mellett, vagy annál nagyobb az oktánszám egy adott katalizátorhozam mellett. Ennek eredményeként megnő az "oktántonnák" hozama - így nevezik a reformáló katalizátor vagy bármely más komponens mennyiségének és oktánszámának szorzatát.

4. szakasz: Hidrokezelés A finomítók elsősorban a termék oktánszámának növelésével törődnek az alapanyaghoz képest, ezért igyekeznek az olajfinomítás minden másodlagos folyamatát szigorítani. A reformálás során a keménységet a nyomás csökkenése és a hőmérséklet emelkedése határozza meg. Ugyanakkor az aromatizációs reakciók teljesebben és gyorsabban mennek végbe. A merevség növekedését azonban korlátozza a katalizátor stabilitása és aktivitása.

4. szakasz: Hidrokezelés A kén, mint katalizátorméreg, megmérgezi a katalizátort, amikor felhalmozódik rajta. Ebből egyértelmű: minél kevesebb van az alapanyagban, annál tovább lesz aktív a katalizátor növekvő keménységgel. Mint a tőkeáttétel szabályában: ha veszít a finomítási szakaszban, akkor a reform szakaszban nyer. Általában nem az összes, például a dízelfrakciót vetik alá hidrogénezésnek, hanem csak egy részét, mivel ez az eljárás meglehetősen költséges. Ezenkívül van még egy hátránya: ez a művelet gyakorlatilag nem változtatja meg a frakciók szénhidrogén-összetételét.

4. szakasz: Kőolajtermékek SZELEKTÍV TISZTÍTÁSA. a káros szennyeződések kőolajfrakciókból történő oldószeres extrakciójával, fizikai, kémiai és működési jellemzőik javítása érdekében; a kenőolajok kőolaj-alapanyagból történő előállításának egyik fő technológiai folyamata. A szelektív tisztítás alapja a poláris oldószerek azon képessége, hogy szelektíven (szelektíven) oldják a nyersanyagok poláris vagy polarizálható komponenseit, a policiklusos aromás szénhidrogéneket és a nagy molekulatömegű gyantás aszfaltén anyagokat.

Az olajfinomítási piacot leginkább az előállított olaj minősége befolyásolja.

A szakértők rámutatnak arra utóbbi évek a kőolajtermelés vektora a nagy viszkozitású termék (nehézolaj) kinyerése javára tolódik el. Ez a mozgás az alapanyag-feldolgozó üzemekben is megmutatkozik, a termelési struktúrák és a technológiai berendezések változásával.

Az olajfinomítás története

A fekete arany képződése a természetben akár 330-360 millió évig is tartó folyamat, a kőolaj több tíz méteres vagy kilométeres mélységben is megtalálható. A Szovjetunió területén a termelés története 1847-ben kezdődik, amikor Bakuban készült az első kút, amely ezt követően a kőolaj-termelés úttörőjévé tette ezt a régiót. Az olajtermelés és -finomítás alakulása történelmi dátumok szerint:

Lukasiewicz lengyel kémikus, aki gyógyszerekkel foglalkozott, 1853-ban javasolta, hogy égési folyamatában kerozint használjanak fényforrásként. Felfedezte a petróleum olajból történő kinyerésének folyamatát is, és elkészítette az első petróleumlámpát. Łukasiewicz építette az első olajlepárló üzemet Ausztriában.

1859-ben az Egyesült Államokban, Pennsylvania államban keletkeztek az első kutak, amikor víz kinyerésére fúrtak, de olajtartalmú képződményekre estek. Ennek a terméknek az értéke már ismert volt, fontos volt ennek az alapanyagnak a könnyű kinyerésének folyamata.

Kaukázus 1866-ban (Kudakin mező), olajtermelés, az első fúrótorony megszervezése.

A statisztikák szerint a huszadik század végén az összes olajkészlet valamivel több mint egy billió hordót tett ki. A hordó az olaj mértékegysége, ami 159 liternek felel meg. Minőségi szabványként a Brent olajat fogadják el. Minél nagyobb a különbség a referenciahordóhoz képest, annál olcsóbb az olaj.

Az olajfinomítás modern piaca és kilátásai

A természeti erőforrások mindig értékesek az állam számára, de az olaj az ország gazdagságának fő mutatója, az állam gazdasága e köré épül. Oroszország a kőolaj kitermelésében fejlett ország, amely az olajtermelésben az első három vezető ország közé tartozik. Az Orosz Föderáció mellett Szaúd-Arábia és az Egyesült Államok szerepel a vezető helyen. Az első háromban folyamatos küzdelem folyik az olajkitermelési besorolás vezetéséért.

Az aktív szénhidrogén-termelést olyan országokban végzik, mint:

• Kína;
• Irak;
• Irán;
• Kanada;
• Kuvait;
• Venezuela.

Az olajkitermelés minősítése nem függ az országban rendelkezésre álló bizonyított olajmennyiségek mennyiségétől. BAN BEN Utóbbi időben e termék költségének fenntartása érdekében az OPEC-országok Oroszországgal együtt felfüggesztik a megtermelt nyersanyagok mennyiségét.

Olajtermelő, olajfinomító és petrolkémiai vállalkozások

Az Oroszországban tanácsadói kutatásokat végző Vygon Consulting rendezvényt tartott az olajipar 2016. évi állapotának tanulmányozására és elemzésére, valamint 2018-ig várható fejlődésére.

A tanulmány eredményei a következők:

A kőolaj-finomítás volumenében 2016-ban csökkenést tapasztaltunk, a kieső termékek mennyisége 3,5 millió tonnát tett ki.

Egy hordó olaj költségének visszaállításával 2017-ben a finomítási mennyiség 2 millió tonnával, 2018 végére pedig 8 millió tonnával nő a kőolajtermék, amely 2014-ben az eredeti 289 millió tonna olajterméket adja vissza. A növekedést a következő intézkedésekkel érik el: termelési folyamatok korszerűsítése, finomítói vállalkozás szerkezetének optimalizálása, árrések növelése.

A nyersanyag-feldolgozás volumenének növekedése az Orosz Föderáció adótörvénykönyvével a finomítókkal kapcsolatos helyes intézkedések miatt növekszik, amelyek lehetővé tették az orosz pénzügyi helyzet fenntartását. olajtársaságok A piacon.

A szakértők megjegyzik, hogy a finomított termékek modern exportjának irányvektora van, ezek a Közel-Kelet (Irán), Afrika.

Az olajfinomítás és a petrolkémia termékei

Oroszország a világ egyik vezető szerepet tölt be a kőolajtermékek előállításában és a kőolaj feldolgozásában. Az Orosz Föderáció területén több mint 50 vállalkozás működik a petrolkémia és az alapanyag-feldolgozás területén, ezek a következők: RNK, Omszki Olajfinomító, Lukoil-Norsi és más vállalkozások. Mindegyikük szoros kapcsolatban áll a gyártó cégekkel: Rosneft, Gazprom, Lukoil, Surgutneftegaz.

A szakértők hangsúlyozzák, hogy az üzemanyagipar nem egy vállalkozás, hanem több, egymással összefüggő iparág kombinációja. A finomító olyan komplexum, amely gyártósorok, műhelyek és egységek segítségével, segédszolgáltatások jelenlétében állítja elő a szükséges mennyiségű kőolajterméket, valamint petrolkémia alapanyagait is előállítja.

A feldolgozó vállalkozásokat csoportokra osztják:

• a finomító üzemanyag iránya;


• a finomító petrolkémiai és üzemanyag-profilja;


• a finomító üzemanyag- és olajiránya;


• üzemanyag-, petrolkémiai és olajipari vállalkozások.

Az olajfinomítás három fő szegmense az Orosz Föderációban:

• A finomítói vállalkozások nagyok, ez 27 létesítmény, összesen 262 millió tonna nyersanyagot dolgoznak fel évente;


• olajat és gázt feldolgozó vállalkozások, a Gazprom szektor, összesen évi 8,4 millió tonna;


• kis finomítók, több mint 50 létesítmény évente mintegy ötmillió tonna összfeldolgozással.

Az oroszországi finomítók munkájának eredményeként kőolajtermékeket állítanak elő: motorolaj, különböző minőségű benzin, repülőgép-üzemanyag, kerozin, rakéta-üzemanyag, fűtőolaj és más nehéz frakciók.

Az iparfejlesztési stratégia a feldolgozott termékek megbízható ellátása az Orosz Föderáció állami és magánszervezetei számára.

Olajfinomítás Kazahsztánban

Kazahsztán területén 2017-ben már több mint 28 millió tonna olajat termeltek, ami kétszer annyi, mint tavaly ugyanebben az időszakban. A termelés növekedését az alapanyagok feldolgozásának képessége jellemzi. Kanat Bozumbaev, a köztársaság energiaügyi minisztere megjegyezte, hogy a termelés növekedését egy új mező, a Kashagan elindítása tette lehetővé.

A növekedési faktort az időben modernizált finomítók befolyásolták: az Atyrau finomító, a Shymkent és Pavlodar vállalkozások. A termelés korszerűsítése során új berendezéseket telepítettek, új technológiai folyamatokat igazítottak. E finomítók termékei lehetővé teszik Kazahsztán olajtermék-szükségleteinek teljes kielégítését. Bár a 2016-os eredmények azt mutatták, hogy Kazahsztán a benzinellátásban 40%-kal függ a kereslettől, ezek főként magas oktánszámú márkák.

Olajfinomítás az USA-ban

A szakemberek és a szakértők számára az Egyesült Államok olajtartalékainak mutatói jelzik a termék jegyzését a piaci kereslet és a meglévő javaslatok között. Az Egyesült Államokban található olaj mennyiségére vonatkozó információkat az API (American Petroleum Institute), a Petroleum Institute of America tette közzé.

A heti jelentés a következőket tartalmazza:

• mennyiségi benzinkészlet;
• mennyi olaj van a tartalékban;
• kerozin jelenléte;
• fűtőolaj mennyisége;
• hány párlat.

Ezek a termékek teszik ki az amerikai olajfinomítás 85%-át. Van egy másik jelentés, amelyet egy független szervezet – az Energy Agency of America EIA – nyújt be.

Az egyetlen különbség a számadatok között, hogy: az EIA ügynökség - az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának adatait jelzi, az API ügynökség - ezek a közeljövőre vonatkozó előrejelzések.

A jelentések számai mindent elmondanak az olajeladási politikáról. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy minél nagyobbak a stratégiai természeti erőforrások tényleges készletei az Egyesült Államokban, annál alacsonyabb az olaj világpiaci ára.

Főbb amerikai finomító központok

Amerika mindig az első háromban van az olajkitermelésben, az állandó tartalék 20,8 milliárd hordó között ingadozik, ami a világ olajtermelésének 1,4%-a.

Az Egyesült Államokban a finomító központok az Atlanti-óceán partja mentén helyezkednek el:

• kikötői létesítmények importált olaj feldolgozására, USA északkeleti része;
• feldolgozó központok az olajellátás fő szállítási csatornái mentén.

Az amerikai gazdaságban jelentős helyet foglal el a finomított olajtermékek értékesítéséből befolyt nyereség, ez a teljes GDP közel 7%-a, Amerikában az olaj 36,7%-át fordítják energiaszükségletre.

A palaolaj-termelés elengedhetetlen Amerika számára, hogy csökkentse a nyersanyagoktól való függést Szaud-Arábia, Nigéria, Kanada, Venezuela és más országok.

A WBH Energy vezető szerepet tölt be az olajkitermelésben, és a legfejlettebb területek: Alaszka, tengeri kitermelés a Mexikói-öbölben, Kalifornia, Texas. 2015-ig az Egyesült Államokban tilalom volt saját olaj exportjára, most azonban feloldották, hogy az európai piacot saját nyersanyagai értékesítésére csábítsa.

Vállalatok és finomítók Oroszországban

Tekintsük az 5 legjobb oroszországi nagy és fejlett finomítót, amelyek összesen már mintegy 90 millió tonna kőolajat dolgoznak fel.

• Omszki finomító, Gazprom Neft ONPZ, az orosz Gazprom szerkezete, tulajdonosa Gazprom Neft, építési év 1949, üzembe helyezés 1955. A vállalkozás kapacitása 20,88 millió tonna. A feldolgozottság aránya a legyártott termékekhez (feldolgozási mélység) eléri a 91%-ot. Növényi termékek: különböző minőségű üzemanyagok, savak, bitumen, egyéb termékek. A cég figyelemmel kíséri a környezet tisztaságát, a légkörbe történő kibocsátás ötszörösére csökkent 2000-hez képest.


• A Kirishi Finomító, a Kirishinefteorgsintez, a Surgutneftegaz 20,14 millió tonnás kapacitású üzeme. Leningrádi régió Kirishi városa, amelyet 1966-ban helyeztek üzembe. A feldolgozott alapanyagok mélysége 54%. A gyártás megkülönböztető jellemzője nemcsak üzemanyagok és kenőanyagok, hanem ammónia, xilol, bitumen, oldószerek, gáz gyártása is. Nem rögzíti a káros kibocsátásokat a légkörbe.


• Ryazan Olajfinomító, Ryazan Olajfinomító Vállalat, Rosneft szerkezet. Kapacitása 18,81 millió tonna. Az üzem termékei: különböző minőségű autóbenzin, dízel üzemanyag, kazánüzemanyag, repülési kerozin, építőipari és útépítési bitumen. A feldolgozási mélység eléri a 68%-ot. Az üzem környezetvédelmi kutatási központot üzemeltet a régióban, és évente laboratóriumi vizsgálatokat és méréseket végeznek a légkörbe történő károsanyag-kibocsátások tekintetében.


• A Lukoil "Lukoil-Nizhegorodnefteorgsintez" cég vállalkozása, Ksztovo városa, Nyizsnyij Novgorod régió. A vállalkozás kapacitása 17,1 millió tonna, az üzemet 1958-ban helyezték üzembe. A feldolgozás mélysége akár 75%. Kstovo város vállalkozása körülbelül 70 féle terméket gyárt, beleértve az üzemanyagot és a kenőanyagokat, emellett megvan a maga sajátossága, ez az élelmiszer-paraffin gyártása.


• Az 1957-ben üzembe helyezett Lukoil-Volgogradneftepererabotka vállalkozás 1991 óta a Lukoil társaság struktúrája. Az alapanyagokat 93%-os mélységgel dolgozza fel. A vállalkozás kapacitása 15,71 millió tonna, termékeket gyárt: cseppfolyósított gázt, benzint, gázolajat, legfeljebb 70 féle terméket.

A szakértők megjegyzik a kőolaj feldolgozási mélységének növekedését az Orosz Föderációban, a nyersanyagok elsődleges feldolgozásának növekedését, a vállalkozások kapacitásának növekedését, ami javítja a termékek minőségét. Ugyanakkor észrevehető a finomítók aktív szerepe a káros kibocsátások és a légszennyezés csökkentéséért folytatott küzdelemben.

Központok, komplexumok és olajfinomító létesítmények

Az olajat nem nyers formában használják fel, elsődleges és másodlagos feldolgozásra van szükség, amit a világ minden táján központok és komplexumok végeznek.

Oroszországot tekintik vezetőnek a termelésben, de nem vezető szerepet tölt be a "fekete arany" feldolgozásában, a világközpontokat a következők szerint rangsorolják:

• EGYESÜLT ÁLLAMOK;
• Japán;
• Németország;
• Franciaország;
• Kína;
• Anglia;
• Brazília;
• más államok.

Kötetek Orosz termékek A piacon a feldolgozó cégeket a következő cégek képviselik: Lukoil, Salavatnefteorgsintez, Ufaorgsintez, Bashkiria Chemistry és más cégek.

A következő fejlett petrolkémiai vállalkozások találhatók a moszkvai régióban és a főváros ipari övezetében: Polymeria, AquaChem, Rospostavka, ChemExpress és más vállalkozások.

Olajfinomító létesítmények üzemeltetése

Az olajfinomító létesítmények olyan összetett felépítésű rendszerek, amelyek megoldják a szénhidrogén nyersanyagok piacképes termékekké vagy petrolkémia félkész termékekké történő feldolgozásának problémáit.

Az atomerőmű létesítmények üzemeltetésének főbb elemei:

• reaktorok és technológiai csővezetékek;


• oszlopos készülékek;


• tartályok és kompresszor berendezések szivattyúkkal együtt.

Az atomerőmű létesítményeinek üzemeltetésében a fő berendezéseken és berendezéseken túl a technológiai folyamatot biztosító berendezések vesznek részt:

• elektromos szekrények és egyéb elektromos berendezések;


• vezérlő műszerrendszerek;


• mérnöki vízellátó rendszerek.

Az Atomerőmű létesítmény üzemeltetésében részt vevő elemek száma, melynek köszönhetően vészhelyzet leszerelésük (lebontásuk) miatt különböző értékeket ér el, száztól ezerig. Emiatt fontos a technológiai rendszer kockázatelemzésének időben történő elvégzése. Vannak speciális módszerek az ilyen számítások elvégzésére.

Finomítási technológiák

A finomítói vállalkozásoknál az olajfinomítás a nyersanyagok több szakaszon keresztül történő áthaladását jelenti:

1. Az alapanyag frakciókra bontása, az ezért felelős paraméter, a forráspont.


2. Kémiai vegyületek felhasználása a kapott asszociációk feldolgozásában, kereskedelmi termék előállítása során.


3. A komponensek keverésének folyamata speciális keverékek hozzáadásával.

A petrolkémia olyan tudományos részleg, amely az alapanyagok alapos feldolgozásával foglalkozik. Ennek az iránynak a feladata a végtermék kőolajból történő előállítása, valamint a vegyipari félkész termékek.

A fő termékek az ammónia, keton, sav, alkohol, aldehidek és egyéb vegyületek. A megtermelt olajnak és annak feldolgozásának már csak 10%-át használják fel petrolkémiai termékek előállítására.

Az olajfinomítás alapvető technológiai folyamatai és módszerei

Az olajfinomítás fő folyamatai elsődlegesek, amelyek nem gyakorolnak kémiai hatást a nyersanyagra, a megtermelt olajat frakciókra osztják, valamint másodlagosak, amikor a feladat nagy mennyiségű tüzelőanyag kinyerése kémiai szerkezete olaj és egyszerűbb vegyületek előállítása.

Az elsődleges folyamat három szakaszból áll:

• a kivont olaj előkészítő szakasza, a gázok vízzel történő tisztítása és eltávolítása történik, elektromos sótalanító berendezést használnak;


• tisztított nyersanyagok atmoszférikus desztillációja, ahol desztillációs oszlopot használnak, és frakciókat nyernek: kerozin, benzin, dízel üzemanyag;


• további desztilláció - fűtőolaj előállítása.

Katalitikus folyamatok az olajfinomításban

A katalitikus eljárást a kimeneti termék minőségének javítására használják. A modern katalitikus eljárások a következők: kéntelenítés, krakkolás, hidrokrakkolás, reformálás, izomerizálás.

Az egyik széles körben alkalmazott katalitikus eljárás a katalitikus krakkolás, melynek köszönhetően a nyersanyagok feldolgozása során nagy mennyiségű, alacsony forráspontú frakciót lehetett előállítani.

A szintetikus zeolitokat, ritkaföldfém-oxidok elemeit tartalmazó modern katalizátorok használata miatt a kapott termékek mennyisége 40%-ra nőtt.

Katalizátorok az olajfinomításban

A katalitikus eljárásokban az alkalmazott katalizátorok nagy jelentőséggel bírnak. Például a hidrokrakkolás abból áll, hogy egy szénhidrogén szerkezetet nyomás alatt, hidrogénes környezetben hasítanak fel.

A reformálási eljárás során finoman diszpergált platinát használnak katalizátorként, amelyet alumínium-oxid hordozóra helyeznek fel. Így a paraffinokból aromás terméket nyernek magas oktánszámú benzinekhez és aromás félkész termékekhez a vegyipar számára.

A rénium katalizátor-adalékanyagként történő felhasználása lehetővé tette a feldolgozási folyamat intenzívebbé tételét. Az előállításhoz platina és palládium katalizátorra van szükség legjobb minőség benzin.

Finomítás az olajfinomításban

Az olajfinomítási folyamatot, amely a szembejövő tömegek mozgása, valamint a folyadék és gőz közötti hőcsere következtében a keverékek szétválasztása során következik be, rektifikációnak nevezzük. Ez az eljárás az alapanyag elsődleges feldolgozása, amikor a következő termékeket állítják elő frakciókra bontással: gázolaj, benzin, kerozin, fűtőolaj.

A rektifikálás során könnyű frakciókat (benzin és kerozin, gázolaj) nyernek az AT egységeknél (atmoszférikus csővezetékek). A fűtés csőkemencében történik. A desztillációs fűtőolaj fennmaradó részét vákuumüzemben dolgozzák fel motor- és kenőolajok előállítására.

Másodlagos finomítási folyamatok

Az olajfinomításban a másodlagos folyamatok az elsődleges feldolgozásból nyert termékeket hozzák piacképes formába.

A másodlagos folyamatok típusai:

• térfogatnövelés (a feldolgozás elmélyítése) termikus és katalitikus krakkolás, hidrokrakkolás alkalmazásával;


• minőségjavítás reformálás, hidrogénezés, izomerizálás alkalmazásával;


• aromás szénhidrogének előállítása, olajok előállítása.

A reformálást főként benzinhez használják. A reformálás során aromás keverékekkel való telítés történik, így kiváló minőségű benzint állítanak elő.

Hidrokrakkolás szükséges a jó minőségű dízel üzemanyag előállításához. Az eljárás a gáz molekuláris felosztásának módszerét használja feleslegben lévő hidrogénben.

A modern feldolgozó berendezések kombinált üzemek, ahol az elsődleges és a másodlagos folyamatokat kombinálják.

Finomítási mélység

Az olajfinomítás mélysége egy paraméter (GPN), amely a kitermelt nyersanyag mennyisége és az így létrejövő kereskedelmi termék vagy kémiai félkész termékek arányát mutatja. A GPN alapján kerül meghatározásra a finomító hatásfoka.

A GPN értéke, valamint a termékek köre az alapanyag minőségétől függ. A nyugati országok a GPN-t csak az üzemanyag irányában veszik figyelembe, és csak a könnyű frakció termékeit veszik figyelembe.

A szakértők a finomítókat a feldolgozás típusa szerint a következőkre osztják: mély és sekély. A GPN mutató a termelés telítettségét jelzi a nyersanyagok feldolgozására szolgáló berendezésekkel és berendezésekkel.

Az olajfinomítási folyamatok automatizálása

Az olajfinomítás egymással összefüggő folyamatok (fizikai és kémiai) komplexuma, amelynek a végén javítania kell a termék minőségén.

A finomítói automatizálás növeli a termelési folyamatok hatékonyságát. BAN BEN modern körülmények között Az így létrejövő minőségi termékre vonatkozó követelmények az automatikus vezérlés bevezetésével valósíthatók meg kereskedelmi termék beszerzése érdekében.

A finomítói automatizálás szintjének növelése:

• technológiai ötleteket vezetnek be digitális berendezések segítségével;


• automata vezérlőberendezéseket használnak.

A vállalkozás automatizálása csökkenti a finomító ráfordítási részét, lehetővé teszi a folyamatok számítógépes nyomon követését.

Berendezések, berendezések, berendezések olajfinomításhoz

Az olajfinomítók főként a következő berendezéseket és berendezéseket használják: tartályok és generátorok, szűrők, gáz- és folyadékmelegítők, fáklyás rendszerek, gőzturbinák és hőcserélők, kompresszoregységek, csővezetékek és egyéb berendezések.

A finomítói vállalkozások kemencéket használnak az olaj hőlepárlására és frakciókra való felosztására. A csőkemencéket a gyártási folyamatból származó maradékok elégetésére használják. A feldolgozás alapja az alapanyagok frakciókra bontása.

Ezután a finomító tájolását és a berendezés típusát figyelembe véve az elsődleges termékek további feldolgozása, tisztítása és ezt követő felosztása piacképes termék kinyerése érdekében történik.

Kemencék és hőcserélők az olajfinomításban

Az olajfinomításhoz használt kemencék a következőkhöz szükségesek:

• előállított olaj, emulzió, gázkondenzátum és gáz melegítésére;


• a helyreállítási folyamat biztosítása;


• olajpirolízishez.

A kemencék olajfinomítási használatának fő problémája a krakkolási folyamatok során a kokszképződés, ami a csővezetékek és a hőcserélők nem hatékony használatához vezet.

A hőcserélő olyan eszköz, amely nélkül a finomító nem tud működni. A vállalatnál a hőcserélők száma a végtermék mennyiségétől és a technológiai berendezésektől függ.

Egy modern olajfinomító mintegy 400 hőcserélő berendezéssel rendelkezik, a rajtuk áthaladó közeg: gázolaj, kerozin, benzin, fűtőolaj.

A hőcserélőkben alkalmazott nyomás eléri a 40 atmoszférát, ha a közeget 400 Celsius-fokra melegítik. Gyakran használnak 25 atmoszféra nyomásra tervezett eszközöket, ez a finomító profiltechnológiáitól függ.

Finomítói reaktorok

A finomítói vállalkozások reaktorberendezéseket használnak olyan folyamatokhoz, mint a hidrogénezés, reformálás, hidrokrakkolás, hidrokonverzió a GPN paraméter (finomítási mélység) javítása érdekében. Ez a berendezés az alapanyagok mély feldolgozására, az európai márkájú benzin előállítására.

A berendezést olyan globális cégek licence alapján gyártják, mint az ExxonMobil, a Chevron Lummus Global.

Olajtermékek és hulladékok

Amikor a kitermelt olajat feldolgozásra küldik, az értékesíthető termékek mellett mindig van olajfinomítási hulladék a kibocsátásnál.

Az olajfinomítás fő termékei a finomítói termékek, amelyeket az elsődleges ill újrafeldolgozás, ezek a következők: kiváló minőségű benzin, dízel üzemanyag, repülési kerozin, rakéta-üzemanyag, motorolajok, fűtőolaj, petrolkémiai termékek.

Az olajfinomítási hulladékok közé tartoznak az adszorbensek. Ezek olyan vegyszerek, amelyeket nem lehet tovább regenerálni. A hulladékok ártalmatlanításának fő módja az égetés. De az égetés jelentős károkat okozhat a környezetben.

Lehetőség van hamu és salak, olajfinomítói hulladék felhasználására, építőipari termékek töltőanyagaként, ritkán használják műtrágyákhoz vagy vegyi elemek előállításához. Ha a hulladékot nem lehet megsemmisíteni, azokat speciális szemétlerakókba küldik.

Ökológia és környezetvédelem az olajfinomításban

A finomítói vállalkozások hatással vannak az egész régió ökológiájára. A teljes feldolgozási folyamatot káros anyagok jelenléte kíséri a régió ökológiájában.

A nagy finomítói üzemek saját laboratóriummal rendelkeznek a légkörbe történő káros kibocsátások folyamatos nyomon követésére. A feldolgozó vállalkozások munkájának iránya alapján beszélhetünk a környezetet érő károkról.

Például a savanyú olaj feldolgozása során a légköri szennyezés nagy távolságokra terjed. Ezért minden vállalkozás tervezett munkát a vállalkozást körülvevő környezet szennyezésének csökkentésére.

Termékek, telepítések, berendezések, technológiák, folyamatok, központok, olajfinomítók a Neftegaz kiállításon az Expocentre Vásártéren.