การกลั่นน้ำมันและปิโตรเคมี การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น
สาระสำคัญของการผลิตการกลั่นน้ำมัน
กระบวนการกลั่นน้ำมันสามารถแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอนหลัก:
1. การแยกวัตถุดิบตั้งต้นปิโตรเลียมออกเป็นเศษส่วนซึ่งมีช่วงอุณหภูมิจุดเดือดต่างกัน (การประมวลผลหลัก);
2. การประมวลผลเศษส่วนที่ได้รับโดยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของไฮโดรคาร์บอนที่มีอยู่และการผลิตส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ (รีไซเคิล);
3. การผสมส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องกับสารเติมแต่งต่างๆ หากจำเป็น เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ที่มีตัวชี้วัดคุณภาพที่กำหนด (การผลิตสินค้าโภคภัณฑ์).
ผลิตภัณฑ์ของโรงกลั่นประกอบด้วยเชื้อเพลิงมอเตอร์และหม้อไอน้ำ ก๊าซเหลว วัตถุดิบประเภทต่างๆ สำหรับการผลิตปิโตรเคมีและยังขึ้นอยู่กับรูปแบบเทคโนโลยีขององค์กร การหล่อลื่น น้ำมันไฮดรอลิกและน้ำมันอื่น ๆ น้ำมันดิน โค้กปิโตรเลียม พาราฟิน ขึ้นอยู่กับชุดของกระบวนการทางเทคโนโลยี โรงกลั่นสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ได้ตั้งแต่ 5 ถึงมากกว่า 40 รายการ
การกลั่นน้ำมันเป็นการผลิตอย่างต่อเนื่อง ระยะเวลาการผลิตระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่ในโรงงานสมัยใหม่นั้นนานถึง 3 ปี หน่วยงานของโรงกลั่นคือเทคโนโลยี การติดตั้ง- โรงงานผลิตพร้อมชุดอุปกรณ์ที่ช่วยให้สามารถดำเนินการกระบวนการทางเทคโนโลยีเฉพาะอย่างเต็มรูปแบบ
เนื้อหานี้อธิบายโดยย่อเกี่ยวกับกระบวนการทางเทคโนโลยีหลักของการผลิตเชื้อเพลิง - การผลิตเชื้อเพลิงมอเตอร์และหม้อไอน้ำรวมถึงโค้ก
การรับและส่งน้ำมัน
ในรัสเซีย ปริมาณน้ำมันดิบหลักที่จัดหาเพื่อการแปรรูปจะถูกส่งไปยังโรงกลั่นจากสมาคมการผลิตผ่านท่อส่งน้ำมันหลัก น้ำมันในปริมาณเล็กน้อยรวมถึงก๊าซคอนเดนเสทนั้นถูกจ่ายโดยราง ในประเทศผู้นำเข้าน้ำมันที่เข้าถึงทะเลได้ การจัดหาไปยังโรงกลั่นที่ท่าเรือจะดำเนินการโดยการขนส่งทางน้ำ
วัตถุดิบที่ได้รับจากโรงงานจะถูกส่งไปยังภาชนะที่เหมาะสม ฐานสินค้าโภคภัณฑ์(รูปที่ 1) เชื่อมต่อกันด้วยท่อส่งไปยังทุกหน่วยกระบวนการของโรงกลั่น ปริมาณน้ำมันที่ได้รับจะถูกกำหนดตามข้อมูลการสูบจ่ายของเครื่องมือ หรือโดยการวัดในถังวัตถุดิบ
การเตรียมน้ำมันสำหรับการกลั่น (การแยกเกลือด้วยไฟฟ้า)
น้ำมันดิบประกอบด้วยเกลือที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงต่ออุปกรณ์แปรรูป เพื่อกำจัดออก น้ำมันที่มาจากถังวัตถุดิบจะถูกผสมกับน้ำเพื่อละลายเกลือและจ่ายให้กับ ELOU - โรงงานแยกเกลือด้วยไฟฟ้า(รูปที่ 2) กระบวนการแยกเกลือจะดำเนินการใน เครื่องขจัดน้ำออกด้วยไฟฟ้า- อุปกรณ์ทรงกระบอกที่มีอิเล็กโทรดติดตั้งอยู่ด้านใน ภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าแรงสูง (25 kV หรือมากกว่า) ส่วนผสมของน้ำและน้ำมัน (อิมัลชัน) จะถูกทำลาย น้ำจะสะสมที่ด้านล่างของอุปกรณ์และถูกสูบออก เพื่อการทำลายอิมัลชันที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจะมีการนำสารพิเศษเข้าสู่วัตถุดิบ - เครื่องแยกความชื้น- อุณหภูมิกระบวนการ - 100-120°C
การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น
น้ำมันแยกเกลือจาก ELOU จะถูกส่งไปยังหน่วยกลั่นแบบสุญญากาศในบรรยากาศซึ่งที่โรงกลั่นของรัสเซียถูกกำหนดโดยตัวย่อ AVT - หลอดสุญญากาศบรรยากาศ- ชื่อนี้เกิดจากการที่ความร้อนของวัตถุดิบก่อนที่จะแบ่งออกเป็นเศษส่วนจะดำเนินการในขดลวด เตาหลอด(รูปที่ 6) เนื่องจากความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและความร้อนของก๊าซไอเสีย
AVT แบ่งออกเป็นสองช่วงตึก - การกลั่นบรรยากาศและสุญญากาศ.
1. การกลั่นบรรยากาศ
การกลั่นด้วยบรรยากาศ (รูปที่ 3.4) มีไว้สำหรับการคัดเลือก เศษส่วนน้ำมันเบา- น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซล มีจุดเดือดสูงถึง 360°C ศักยภาพในการผลิตคือ 45-60% ของน้ำมัน การกลั่นในชั้นบรรยากาศที่เหลือคือน้ำมันเชื้อเพลิง
กระบวนการประกอบด้วยการแยกน้ำมันที่ให้ความร้อนในเตาเผาออกเป็นเศษส่วนแยกออกมา คอลัมน์การกลั่น- อุปกรณ์แนวตั้งทรงกระบอกซึ่งภายในมี อุปกรณ์สัมผัส (แผ่น)โดยที่ไอระเหยเคลื่อนตัวขึ้นและของเหลวเคลื่อนตัวลง คอลัมน์การกลั่นที่มีขนาดและการกำหนดค่าต่าง ๆ ถูกนำมาใช้ในการติดตั้งการกลั่นน้ำมันเกือบทั้งหมด จำนวนถาดในนั้นแตกต่างกันไปตั้งแต่ 20 ถึง 60 ความร้อนจะถูกส่งไปที่ด้านล่างของคอลัมน์และความร้อนจะถูกลบออกจากด้านบนของคอลัมน์ดังนั้น อุณหภูมิในเครื่องจะค่อยๆ ลดลงจากล่างขึ้นบน เป็นผลให้เศษน้ำมันเบนซินถูกลบออกจากด้านบนของคอลัมน์ในรูปแบบของไอและไอของเศษส่วนน้ำมันก๊าดและดีเซลจะถูกควบแน่นในส่วนที่เกี่ยวข้องของคอลัมน์และถูกลบออกน้ำมันเชื้อเพลิงยังคงเป็นของเหลวและถูกสูบ ออกจากด้านล่างของคอลัมน์
2. การกลั่นแบบสุญญากาศ
การกลั่นแบบสุญญากาศ (รูปที่ 3,5,6) มีไว้สำหรับเลือกใช้น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันกลั่นที่โรงกลั่นน้ำมันเตาโปรไฟล์หรือเศษน้ำมันกว้าง (น้ำมันแก๊สสุญญากาศ)ที่โรงกลั่นน้ำมันแห่งหนึ่ง การกลั่นแบบสุญญากาศที่เหลือคือน้ำมันดิน
ความจำเป็นในการเลือกเศษส่วนของน้ำมันภายใต้สุญญากาศนั้นเกิดจากการที่อุณหภูมิสูงกว่า 380°C การสลายตัวทางความร้อนของไฮโดรคาร์บอนเริ่มต้นขึ้น (แคร็ก)และจุดเดือดของน้ำมันแก๊สสุญญากาศคือ 520°C หรือมากกว่า ดังนั้นจึงทำการกลั่นที่ความดันตกค้าง 40-60 มม. ปรอท Art. ซึ่งช่วยให้คุณลดอุณหภูมิสูงสุดในอุปกรณ์เป็น 360-380°C
สุญญากาศในคอลัมน์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม อุปกรณ์หลักคือไอน้ำหรือของเหลว อีเจ็คเตอร์(รูปที่ 7)
3. การรักษาเสถียรภาพและการกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง
ส่วนของน้ำมันเบนซินที่ได้รับในหน่วยบรรยากาศประกอบด้วยก๊าซ (ส่วนใหญ่เป็นโพรเพนและบิวเทน) ในปริมาณที่เกินข้อกำหนดด้านคุณภาพ และไม่สามารถใช้เป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องยนต์หรือเป็นน้ำมันเบนซินแบบวิ่งตรงเชิงพาณิชย์ได้ นอกจากนี้ กระบวนการกลั่นน้ำมันมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มค่าออกเทนของน้ำมันเบนซิน และการผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนใช้เศษส่วนน้ำมันเบนซินแคบเป็นวัตถุดิบ สิ่งนี้อธิบายถึงการรวมกระบวนการนี้ไว้ในรูปแบบเทคโนโลยีของการกลั่นน้ำมัน (รูปที่ 4) ซึ่งก๊าซเหลวถูกกลั่นจากเศษส่วนของน้ำมันเบนซินและกลั่นเป็นเศษส่วนแคบ ๆ 2-5 ส่วนในจำนวนคอลัมน์ที่เหมาะสม
ผลิตภัณฑ์การกลั่นน้ำมันขั้นต้นจะถูกระบายความร้อนใน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งความร้อนถูกถ่ายโอนไปยังวัตถุดิบเย็นที่จัดหาสำหรับการแปรรูปเนื่องจากการประหยัดเชื้อเพลิงในกระบวนการ ตู้เย็นน้ำและอากาศและเลิกผลิตแล้ว โครงการแลกเปลี่ยนความร้อนที่คล้ายกันนี้ใช้ในหน่วยโรงกลั่นอื่น
โรงงานแปรรูปหลักสมัยใหม่มักถูกรวมเข้าด้วยกันและสามารถรวมกระบวนการข้างต้นไว้ในรูปแบบต่างๆ ได้ กำลังการผลิตของการติดตั้งดังกล่าวมีตั้งแต่ 3 ถึง 6 ล้านตันต่อปี
โรงงานกำลังสร้างหน่วยประมวลผลหลักหลายหน่วยเพื่อหลีกเลี่ยงการปิดโรงงานโดยสมบูรณ์เมื่อมีการนำหน่วยใดหน่วยหนึ่งออกไปซ่อมแซม
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมขั้นต้น
ชื่อ |
ช่วงการเดือด |
มันเลือกตรงไหน? |
มันใช้ที่ไหน? |
การรักษาเสถียรภาพกรดไหลย้อน |
โพรเพน บิวเทน ไอโซบิวเทน |
บล็อกการรักษาเสถียรภาพ |
การแยกส่วนก๊าซ ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ เชื้อเพลิงในกระบวนการผลิต |
น้ำมันเบนซินวิ่งตรงเสถียร (แนฟทา) |
การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง |
การผสมน้ำมันเบนซินผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ |
|
น้ำมันเบนซินเบาเสถียร |
บล็อกการรักษาเสถียรภาพ |
ไอโซเมอไรเซชัน การผสมน้ำมันเบนซิน ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ |
|
เบนซิน |
การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง |
การผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่สอดคล้องกัน |
|
โทลูอีน |
การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง |
||
ไซลีน |
การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง |
||
วัตถุดิบปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา |
การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง |
การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา |
|
น้ำมันหนัก |
การกลั่นน้ำมันเบนซินขั้นที่สอง |
การผสมน้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซลฤดูหนาว การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา |
|
ส่วนประกอบน้ำมันก๊าด |
การกลั่นบรรยากาศ |
การผสมน้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซล |
|
ดีเซล |
การกลั่นบรรยากาศ |
การทำไฮโดรทรีตติ้ง การผสมน้ำมันดีเซล น้ำมันเตา |
|
การกลั่นบรรยากาศ (สารตกค้าง) |
การกลั่นด้วยสุญญากาศ การไฮโดรแคร็กกิ้ง การผสมน้ำมันเชื้อเพลิง |
||
น้ำมันแก๊สสุญญากาศ |
การกลั่นแบบสุญญากาศ |
การแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ไฮโดรแคร็กกิ้ง ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ การผสมน้ำมันเชื้อเพลิง |
|
การกลั่นสุญญากาศ (สารตกค้าง) |
โค้ก ไฮโดรแคร็กกิ้ง การผสมน้ำมันเชื้อเพลิง |
**) - เคเค - สิ้นสุดการเดือด
ภาพถ่ายของโรงงานแปรรูปหลักที่มีโครงสร้างต่างๆ
รูปที่ 5 หน่วยกลั่นสุญญากาศที่มีกำลังการผลิต 1.5 ล้านตันต่อปีที่โรงกลั่นน้ำมัน Turkmenbashi ออกแบบโดย Uhde | ข้าว. 6. หน่วยกลั่นสุญญากาศ มีกำลังการผลิต 1.6 ล้านตันต่อปี ที่โรงกลั่น LUKOIL-PNOS เบื้องหน้าคือเตาแบบท่อ (สีเหลือง) | รูปที่ 7 อุปกรณ์สร้างสุญญากาศจาก Graham มองเห็นอีเจ็คเตอร์สามตัวซึ่งมีไอระเหยเข้ามาจากด้านบนของคอลัมน์ |
เซอร์เก โปรนิน
การกลั่นน้ำมันดำเนินการโดยวิธีทางกายภาพและเคมี: การกลั่นทางกายภาพ - โดยตรง; สารเคมี – การแตกร้าวด้วยความร้อน การแคร็กตัวเร่งปฏิกิริยา ไฮโดรแคร็กกิ้ง; การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา ไพโรไลซิส ลองดูที่เหล่านี้ วิธีการกลั่นน้ำมันแยกกัน
การกลั่นน้ำมันโดยการกลั่นโดยตรง
น้ำมันประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนอะตอมต่อโมเลกุลต่างกัน (ตั้งแต่ 2 ถึง 17) ไฮโดรคาร์บอนที่หลากหลายดังกล่าวนำไปสู่ความจริงที่ว่าน้ำมันไม่มีจุดเดือดคงที่และเมื่อถูกความร้อนจะเดือดออกไปในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง น้ำมันส่วนใหญ่เมื่อได้รับความร้อนเล็กน้อยถึง 30...40°C ไฮโดรคาร์บอนที่เบาที่สุดจะเริ่มระเหยและเดือดออกไป เมื่อให้ความร้อนมากขึ้นจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้น ไฮโดรคาร์บอนที่หนักมากขึ้นก็จะเดือดออกจากน้ำมัน ไอระเหยเหล่านี้สามารถถูกกำจัดออกและทำให้เย็นลง (ควบแน่น) และสามารถแยกส่วนของน้ำมัน (เศษน้ำมัน) ที่เดือดออกไปภายในขีดจำกัดอุณหภูมิที่กำหนดได้ และมันจะช่วยในเรื่องนี้!
คุณรู้หรือไม่ว่าน้ำมันถูกใช้โดยมนุษยชาติมานานกว่า 6,000 ปีแล้ว?
กระบวนการแยกปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนตามจุดเดือดเรียกว่า การกลั่นโดยตรง- ในโรงงานสมัยใหม่ กระบวนการกลั่นน้ำมันโดยตรงจะดำเนินการในการติดตั้งอย่างต่อเนื่อง น้ำมันภายใต้แรงดันจะถูกสูบเข้าไปในเตาหลอมแบบท่อ ซึ่งได้รับความร้อนถึง 330...350°C น้ำมันร้อนพร้อมกับไอระเหยจะเข้าสู่ส่วนตรงกลางของคอลัมน์การกลั่นซึ่งเนื่องจากความดันลดลง น้ำมันจึงระเหยออกไปเพิ่มเติมและไฮโดรคาร์บอนที่ระเหยจะถูกแยกออกจากส่วนของเหลวของน้ำมัน - น้ำมันเชื้อเพลิง ไอไฮโดรคาร์บอนพุ่งขึ้นไปตามคอลัมน์ และของเหลวที่ตกค้างจะไหลลงมา ในคอลัมน์การกลั่น ตามเส้นทางการเคลื่อนที่ของไอ แผ่นจะถูกติดตั้งบนส่วนหนึ่งของไอไฮโดรคาร์บอนที่ควบแน่น ไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่าจะควบแน่นบนแผ่นแรก แผ่นที่เบาจะลอยขึ้นไปบนเสา และไฮโดรคาร์บอนที่หนักที่สุดผสมกับก๊าซจะไหลผ่านทั้งคอลัมน์โดยไม่ควบแน่น และถูกกำจัดออกจากด้านบนของคอลัมน์ในรูปของไอระเหย ดังนั้นไฮโดรคาร์บอนจึงถูกแบ่งออกเป็นเศษส่วนตามจุดเดือด
เศษส่วนน้ำมันเบนซินเบา (กลั่น) ของน้ำมันจะถูกลบออกจากด้านบนของคอลัมน์และจากแผ่นด้านบน เศษส่วนดังกล่าวซึ่งมีช่วงจุดเดือดตั้งแต่ 30 ถึง 180...205°C หลังการทำให้บริสุทธิ์เป็นส่วนสำคัญของน้ำมันเบนซินที่ใช้ในเชิงพาณิชย์จำนวนมาก ด้านล่างเลือกน้ำมันก๊าดกลั่นซึ่งหลังจากทำให้บริสุทธิ์แล้วจะใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์เครื่องบินเจ็ท การกลั่นน้ำมันแก๊สจะถูกกำจัดออกไปให้ต่ำลงซึ่งหลังจากการทำให้บริสุทธิ์จะใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล
นี่คือวิธีการสกัดน้ำมัน
น้ำมันเชื้อเพลิงที่เหลืออยู่หลังจากการกลั่นน้ำมันโดยตรง ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน จะถูกนำไปใช้โดยตรงในรูปของเชื้อเพลิง (น้ำมันเตา) หรือเป็นวัตถุดิบสำหรับหน่วยแคร็ก หรือถูกแยกออกเป็นเศษส่วนน้ำมันเพิ่มเติมในการกลั่นสุญญากาศ คอลัมน์. ในกรณีหลังนี้ น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกให้ความร้อนอีกครั้งในเตาหลอมแบบท่อที่อุณหภูมิ 420...430°C และป้อนเข้าไปในคอลัมน์การกลั่นที่ทำงานภายใต้สุญญากาศ (ความดันตกค้าง 50...100 มม.ปรอท) จุดเดือดของไฮโดรคาร์บอนจะลดลงเมื่อความดันลดลง ซึ่งทำให้ไฮโดรคาร์บอนหนักที่มีอยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิงระเหยออกไปโดยไม่สลายตัว ในระหว่างการกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิงแบบสุญญากาศ เครื่องกลั่นดีเซลจะถูกนำมาจากด้านบนของคอลัมน์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบสำหรับการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา เลือกเศษส่วนน้ำมันต่อไปนี้:
- แกนหมุน;
- เครื่องจักร;
- ตกปลาอัตโนมัติ
- กระบอก
เศษส่วนทั้งหมดเหล่านี้หลังจากการทำให้บริสุทธิ์อย่างเหมาะสม จะถูกนำมาใช้ในการเตรียมน้ำมันเชิงพาณิชย์ จากด้านล่างของคอลัมน์ส่วนที่ไม่มีการระเหยของน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกนำไปใช้ - ครึ่งน้ำมันดินหรือน้ำมันดิน จากสารตกค้างเหล่านี้ ความหนืดสูง เรียกว่า เกิดจากการทำความสะอาดอย่างล้ำลึก น้ำมันที่เหลือ
ตรงยาวครับ การกลั่นน้ำมันเป็นวิธีเดียวในการแปรรูปน้ำมัน แต่ด้วยความต้องการน้ำมันเบนซินที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพ (20...25% ของผลผลิตน้ำมันเบนซิน) จึงไม่เพียงพอ ในปี พ.ศ. 2418 เสนอกระบวนการสลายไฮโดรคาร์บอนปิโตรเลียมหนักที่อุณหภูมิสูง ในอุตสาหกรรมกระบวนการนี้เรียกว่า แคร็กซึ่งหมายถึงการแตกแยก, การแตกแยก.
การแตกร้าวด้วยความร้อน
องค์ประกอบของน้ำมันเบนซินประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอน 4...12 อะตอม 12...25 - ดีเซล น้ำมันเชื้อเพลิง 25...70 - น้ำมัน น้ำหนักโมเลกุลจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนอะตอมที่เพิ่มขึ้น การกลั่นปิโตรเลียมโดยการแตกร้าวจะสลายโมเลกุลหนักให้กลายเป็นโมเลกุลที่เบากว่า และเปลี่ยนให้เป็นไฮโดรคาร์บอนที่เดือดง่าย โดยเกิดเป็นเศษส่วนของน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซล
ในปี 1900 รัสเซียผลิตน้ำมันได้มากกว่าครึ่งหนึ่งของโลก
การแตกร้าวด้วยความร้อนแบ่งออกเป็นเฟสไอและเฟสของเหลว:
- การแตกร้าวของเฟสไอ– น้ำมันถูกทำให้ร้อนถึง 520...550°C ที่ความดัน 2...6 atm ปัจจุบันไม่ได้ใช้เนื่องจากผลผลิตต่ำและมีไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวในปริมาณสูง (40%) ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ซึ่งสามารถออกซิไดซ์และสร้างเรซินได้ง่าย
- การแตกร้าวของเฟสของเหลว– อุณหภูมิการทำความร้อนน้ำมัน 480...500°C ที่ความดัน 20...50 atm ผลผลิตเพิ่มขึ้น ปริมาณไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (25...30%) จะลดลง เศษส่วนของน้ำมันเบนซินจากการแคร็กด้วยความร้อนถูกใช้เป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินเชิงพาณิชย์ เชื้อเพลิงการแตกร้าวด้วยความร้อนมีลักษณะพิเศษคือมีความคงตัวทางเคมีต่ำ ซึ่งได้รับการปรับปรุงโดยการเติมสารเติมแต่งต้านอนุมูลอิสระชนิดพิเศษเข้าไปในเชื้อเพลิง ผลผลิตน้ำมันเบนซินคือ 70% จากน้ำมัน 30% จากน้ำมันเชื้อเพลิง
ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็ก
การกลั่นน้ำมัน การแคร็กตัวเร่งปฏิกิริยา– กระบวนการทางเทคโนโลยีขั้นสูงยิ่งขึ้น ในระหว่างการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา โมเลกุลหนักของปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนจะถูกแยกออกที่อุณหภูมิ 430...530°C ที่ความดันใกล้กับบรรยากาศเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาจะควบคุมกระบวนการและส่งเสริมการเกิดไอโซเมอไรเซชันของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว และการเปลี่ยนจากไม่อิ่มตัวไปเป็นอิ่มตัว น้ำมันเบนซินแบบเร่งปฏิกิริยามีความต้านทานการระเบิดสูงและมีเสถียรภาพทางเคมี ผลผลิตของน้ำมันเบนซินสูงถึง 78% จากน้ำมันและคุณภาพสูงกว่าการแตกร้าวด้วยความร้อนอย่างมาก อะลูมิโนซิลิเกตที่มีออกไซด์ของ Si และ Al, ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีออกไซด์ของทองแดง, แมงกานีส, Co, Ni และตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัมถูกนำมาใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
ไฮโดรแคร็กกิ้ง
การกลั่นปิโตรเลียมเป็นการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทหนึ่ง กระบวนการสลายตัวของวัตถุดิบหนักเกิดขึ้นต่อหน้าไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 420...500°C และความดัน 200 เอทีเอ็ม กระบวนการนี้เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์พิเศษโดยเติมตัวเร่งปฏิกิริยา (ออกไซด์ของ W, Mo, Pt) ผลจากการไฮโดรแคร็กกิ้งทำให้ได้เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท
การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา
การกลั่นน้ำมัน การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วยอะโรมาติกของเศษส่วนของน้ำมันเบนซินอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยาของแนฟเทนิกและพาราฟินไฮโดรคาร์บอนให้เป็นอะโรมาติก นอกเหนือจากอะโรมาไรเซชันแล้ว โมเลกุลของพาราฟินไฮโดรคาร์บอนยังสามารถเกิดไอโซเมอไรเซชันได้ โดยไฮโดรคาร์บอนที่หนักที่สุดสามารถแบ่งออกเป็นโมเลกุลที่มีขนาดเล็กลงได้
น้ำมันมีผลกระทบต่อราคาเชื้อเพลิงมากที่สุด
ในฐานะที่เป็นวัตถุดิบในการแปรรูป มีการใช้เศษส่วนน้ำมันเบนซินของการกลั่นน้ำมันโดยตรง ซึ่งระเหยที่อุณหภูมิ 540°C และความดัน 30 atm เมื่อมีไฮโดรเจน มันจะถูกส่งผ่านห้องปฏิกิริยาที่เต็มไปด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา (โมลิบดีนัมไดออกไซด์และอลูมิเนียมออกไซด์) เป็นผลให้ได้น้ำมันเบนซินที่มีปริมาณอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน 40...50% เมื่อเปลี่ยนกระบวนการทางเทคโนโลยีสามารถเพิ่มจำนวนอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนได้มากถึง 80% การมีไฮโดรเจนช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยา
ไพโรไลซิส
การกลั่นน้ำมัน ไพโรไลซิส– นี่คือการสลายตัวทางความร้อนของน้ำมันไฮโดรคาร์บอนในอุปกรณ์พิเศษหรือเครื่องกำเนิดก๊าซที่อุณหภูมิ 650 ° C ใช้ในการผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและก๊าซ ทั้งน้ำมันและน้ำมันเชื้อเพลิงสามารถใช้เป็นวัตถุดิบได้ แต่ผลผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่สูงที่สุดนั้นสังเกตได้ในระหว่างการไพโรไลซิสของเศษส่วนแสงของน้ำมัน อัตราผลตอบแทน: ก๊าซ 50%, น้ำมันดิน 45%, เขม่า 5% อะโรเมติกไฮโดรคาร์บอนได้มาจากเรซินโดยการแก้ไข
ดังนั้นเราจึงได้ทราบว่ามันทำอย่างไร ด้านล่างนี้คุณสามารถดูวิดีโอสั้น ๆ เกี่ยวกับวิธีเพิ่มจำนวนออกเทนของน้ำมันเบนซินและรับเชื้อเพลิงผสม
นับตั้งแต่วินาทีที่น้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ได้รับมาถึงโรงกลั่น จะต้องผ่านขั้นตอนหลักดังต่อไปนี้:
1. การเตรียมน้ำมันเพื่อการแปรรูป
2. การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น
3. การรีไซเคิลน้ำมัน
4. การทำผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมให้บริสุทธิ์
แผนภาพที่สะท้อนความสัมพันธ์ของขั้นตอนเหล่านี้แสดงไว้ในรูปที่ 1 4.1.1.
การเตรียมน้ำมันสำหรับการกลั่นประกอบด้วยการคายน้ำและการแยกเกลือเพิ่มเติม ความจำเป็นในการฝึกอบรมเพิ่มเติมนั้นเกิดจากการที่พวกเขาต้องการเพื่อให้มั่นใจว่าการติดตั้งการกลั่นน้ำมันมีประสิทธิภาพสูง
ข้าว. 4.1.1. กระแสเทคโนโลยีของโรงกลั่นสมัยใหม่ (แผนภาพแบบง่าย): I- การเตรียมน้ำมัน
สำหรับการประมวลผล ครั้งที่สอง- การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น ที่สาม- การรีไซเคิลน้ำมัน IV- ทำความสะอาด
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
บทที่ 4 การแปรรูปวัตถุดิบน้ำมัน ก๊าซ และไฮโดรคาร์บอน 173
เสิร์ฟวัตถุดิบที่มีปริมาณเกลือไม่เกิน 6 กรัม/ลิตร และน้ำ 0.2% ดังนั้นน้ำมันที่เข้าสู่โรงกลั่นน้ำมันจึงถูกทำให้ขาดน้ำและแยกเกลือเพิ่มเติม
การนำปริมาณน้ำและเกลือไปสู่ค่าที่ต้องการจะดำเนินการในหน่วยแยกเกลือด้วยไฟฟ้า (EDU) ดังนี้ น้ำมันถูกสูบในหลายกระแสโดยใช้ปั๊มผ่านเครื่องทำความร้อน ซึ่งจะถูกทำให้ร้อนด้วยไอน้ำเสีย หลังจากนั้นจะมีการเติมสารแยกความชื้นลงในกระแสน้ำและน้ำมันจะเข้าสู่ถังตกตะกอนซึ่งแยกน้ำออกจากมัน เพื่อล้างเกลือออก ให้เติมน้ำอัลคาไลน์ลงในน้ำมัน จากนั้นปริมาณหลักจะถูกแยกออกในเครื่องขจัดน้ำออกด้วยไฟฟ้าขั้นแรก การคายน้ำของน้ำมันขั้นสุดท้ายจะดำเนินการในเครื่องขจัดน้ำด้วยไฟฟ้าขั้นที่สอง
การกลั่นน้ำมันเริ่มต้นด้วย การกลั่น(การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น) น้ำมันเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของไฮโดรคาร์บอนที่ละลายได้ร่วมกันจำนวนมากซึ่งมีจุดเดือดต่างกัน ในระหว่างการกลั่น การเพิ่มอุณหภูมิ ไฮโดรคาร์บอนจะถูกปล่อยออกมาจากน้ำมัน และเดือดออกไปในช่วงอุณหภูมิที่ต่างกัน
เพื่อให้ได้เศษส่วนเหล่านี้ กระบวนการที่เรียกว่า การแก้ไขและดำเนินการใน คอลัมน์การกลั่นคอลัมน์กลั่นเป็นอุปกรณ์ทรงกระบอกแนวตั้งที่มีความสูง 20...30 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2...4 ม. ภายในของคอลัมน์แบ่งออกเป็นช่องต่าง ๆ ด้วยจานแนวนอนจำนวนมากซึ่งมีรู เพื่อให้ไอน้ำมันผ่านเข้าไปได้ ของเหลวไหลผ่านท่อระบายน้ำ
ก่อนที่จะสูบเข้าไปในคอลัมน์การกลั่น น้ำมันจะถูกให้ความร้อนในเตาหลอมแบบท่อจนถึงอุณหภูมิ 350...360 °C ในกรณีนี้เศษส่วนไฮโดรคาร์บอนเบา, น้ำมันเบนซิน, น้ำมันก๊าดและดีเซลจะเปลี่ยนเป็นสถานะไอและเฟสของเหลวที่มีจุดเดือดสูงกว่า 350 ° C จะเป็นน้ำมันเชื้อเพลิง
หลังจากใส่ส่วนผสมนี้ลงในคอลัมน์การกลั่นแล้ว น้ำมันเชื้อเพลิงจะไหลลงมา และไฮโดรคาร์บอนในสถานะไอจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ ไอไฮโดรคาร์บอนจะลอยขึ้นด้านบน โดยระเหยจากน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งได้รับความร้อนที่ส่วนล่างของคอลัมน์ถึง 350 °C
ไอไฮโดรคาร์บอนจะค่อยๆ เย็นลงเนื่องจากการสัมผัสกับของเหลว (การชลประทาน) ที่จ่ายจากด้านบน ดังนั้นอุณหภูมิที่ด้านบนของคอลัมน์จึงเท่ากัน
174 ส่วนที่ 1 พื้นฐานของธุรกิจน้ำมันและก๊าซ
เมื่อไอน้ำมันเย็นลง ไฮโดรคาร์บอนที่เกี่ยวข้องจะควบแน่น กระบวนการทางเทคโนโลยีได้รับการออกแบบในลักษณะที่ส่วนของน้ำมันเบนซินถูกควบแน่นที่ด้านบนสุดของคอลัมน์ ส่วนของน้ำมันก๊าดจะถูกควบแน่นด้านล่าง และส่วนของเชื้อเพลิงดีเซลจะยิ่งต่ำลง ไอระเหยที่ไม่ควบแน่นจะถูกส่งไปยังการแยกส่วนก๊าซ ซึ่งจะใช้ในการผลิตก๊าซแห้ง (มีเทน อีเทน) โพรเพน บิวเทน และเศษส่วนน้ำมันเบนซิน
การกลั่นน้ำมันเพื่อให้ได้เศษส่วนที่ระบุ (ตามตัวเลือกเชื้อเพลิง) ดำเนินการในหน่วยท่อบรรยากาศ (AT) สำหรับการกลั่นน้ำมันในระดับลึกยิ่งขึ้น มีการใช้หน่วยท่อสุญญากาศบรรยากาศ (AVT) ซึ่งนอกเหนือไปจากหน่วยสูญญากาศบรรยากาศ โดยที่เศษส่วนของน้ำมัน (สารกลั่น) และน้ำมันก๊าซสุญญากาศจะถูกแยกออกจากน้ำมันเชื้อเพลิง ทิ้งน้ำมันดินไว้เป็นสารตกค้าง
วิธีการรีไซเคิลน้ำมันแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม - ความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา
ถึง วิธีการระบายความร้อนรวมถึงการแคร็กด้วยความร้อน โค้ก และไพโรไลซิส
การแตกร้าวด้วยความร้อนเป็นกระบวนการสลายไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงให้กลายเป็นไฮโดรคาร์บอนที่เบากว่าที่อุณหภูมิ 470...540 °C และความดัน 4...6 MPa วัตถุดิบสำหรับการแคร็กด้วยความร้อนคือน้ำมันเชื้อเพลิงและกากปิโตรเลียมหนักอื่นๆ ที่อุณหภูมิและความดันสูง โมเลกุลสายโซ่ยาวของวัตถุดิบจะแตกตัว ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะถูกแยกออกเพื่อผลิตส่วนประกอบเชื้อเพลิง ก๊าซ และสารตกค้างจากการแตกร้าว
โค้กเป็นรูปแบบหนึ่งของการแตกร้าวด้วยความร้อน ซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิ 450...550 °C และความดัน 0.1...0.6 MPa ซึ่งทำให้เกิดก๊าซ น้ำมันเบนซิน เศษส่วนน้ำมันก๊าด-ก๊าซ และโค้ก
ไพโรไลซิสคือการแตกตัวด้วยความร้อนที่อุณหภูมิ 750...900 °C และความดันใกล้เคียงกับบรรยากาศ เพื่อให้ได้วัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี วัตถุดิบสำหรับไพโรไลซิสคือไฮโดรคาร์บอนเบาที่มีอยู่ในก๊าซ น้ำมันเบนซินปฐมภูมิ น้ำมันก๊าดแตกตัวด้วยความร้อน และเศษน้ำมันก๊าด-ก๊าซ ผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาจะถูกแยกออกเพื่อผลิตไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวแต่ละตัว (เอทิลีน โพรพิลีน ฯลฯ) อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนสามารถกู้คืนได้จากกากของเหลวที่เรียกว่าไพโรไลซิสเรซิน
ถึง วิธีการเร่งปฏิกิริยารวมถึงการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาและการปฏิรูป
การแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกระบวนการสลายไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงที่อุณหภูมิ 450...500 °C และความดัน
บทที่ 4 การแปรรูปวัตถุดิบน้ำมัน ก๊าซ และไฮโดรคาร์บอน 175
0.2 MPa เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา - สารที่เร่งปฏิกิริยาการแตกร้าวและปล่อยให้ดำเนินการที่ความดันต่ำกว่าในระหว่างการแตกร้าวด้วยความร้อน
อะลูมิโนซิลิเกตและซีโอไลต์ส่วนใหญ่จะใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
วัตถุดิบสำหรับการแตกตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ได้แก่ น้ำมันแก๊สสุญญากาศ รวมถึงผลิตภัณฑ์จากการแตกตัวด้วยความร้อนและการถ่านโค้กของน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันดิน ผลลัพธ์ที่ได้คือน้ำมันแก๊ส น้ำมันเบนซิน โค้ก น้ำมันแก๊สเบาและน้ำมันหนัก
การปฏิรูปเป็นกระบวนการเร่งปฏิกิริยาสำหรับการประมวลผลเศษส่วนของน้ำมันเบนซินออกเทนต่ำ ซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 500 ° C และความดัน 2...4 MPa อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจำนวนออกเทนของไฮโดรคาร์บอนในองค์ประกอบตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ตัวเร่งปฏิกิริยานี้เป็นส่วนประกอบหลักที่มีค่าออกเทนสูงของน้ำมันเบนซินเชิงพาณิชย์ นอกจากนี้ ยังสามารถแยกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (เบนซีน, โทลูอีน, เอทิลเบนซีน, ไซลีน) ออกจากตัวเร่งปฏิกิริยาได้
การเติมไฮโดรเจนเป็นกระบวนการแปรรูปเศษส่วนปิโตรเลียมโดยมีไฮโดรเจนถูกนำเข้าสู่ระบบจากภายนอก กระบวนการเติมไฮโดรเจนเกิดขึ้นโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ที่อุณหภูมิ 260...430 °C และความดัน 2...32 MPa
การใช้กระบวนการไฮโดรจิเนชันทำให้สามารถกลั่นน้ำมันได้ลึกยิ่งขึ้น โดยรับประกันว่าจะเพิ่มผลผลิตของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบา รวมทั้งขจัดสิ่งเจือปนที่ไม่ต้องการของกำมะถัน ออกซิเจน และไนโตรเจน (การทำปฏิกิริยาไฮโดรทรีตติ้ง)
เศษส่วน (การกลั่น) ที่ได้รับระหว่างการกลั่นน้ำมันขั้นต้นและขั้นทุติยภูมิประกอบด้วยสิ่งเจือปนต่างๆ องค์ประกอบและความเข้มข้นของสิ่งเจือปนที่มีอยู่ในเครื่องกลั่นขึ้นอยู่กับประเภทของวัตถุดิบที่ใช้ กระบวนการแปรรูปที่ใช้ และวิธีการทางเทคโนโลยีของการติดตั้ง เพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายจะต้องทำการกลั่น ทำความสะอาด
สำหรับ การทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบาใช้กระบวนการต่อไปนี้:
1) การทำความสะอาดอัลคาไลน์ (การชะล้าง);
2) การทำความสะอาดกรดเบส
3) การล้างขี้ผึ้ง;
4) การบำบัดด้วยไฮโดรทรีต;
5) การยับยั้ง
การทำความสะอาดแบบอัลคาไลน์ประกอบด้วยการบำบัดเศษส่วนน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซลด้วยสารละลายโซดาแอชหรือโซดาแอชที่เป็นน้ำ ในกรณีนี้ไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกกำจัดออกจากน้ำมันเบนซินและ
176 ส่วนที่ 1 พื้นฐานของธุรกิจน้ำมันและก๊าซ
เมอร์แคปแทนทั่วไปจากน้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซล - กรดแนฟเทนิก
การทำให้บริสุทธิ์ด้วยกรด-เบสใช้เพื่อกำจัดไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวและอะโรมาติก รวมถึงเรซิน ออกจากการกลั่น ประกอบด้วยการบำบัดผลิตภัณฑ์ด้วยกรดซัลฟิวริกก่อน จากนั้นจึงทำให้ผลิตภัณฑ์เป็นกลางด้วยสารละลายอัลคาไลที่เป็นน้ำ
การล้างขี้ผึ้งใช้เพื่อลดจุดไหลของน้ำมันดีเซล และเกี่ยวข้องกับการบำบัดการกลั่นด้วยสารละลายยูเรีย ในระหว่างการทำปฏิกิริยา พาราฟินไฮโดรคาร์บอนจะเกิดสารประกอบกับยูเรีย ซึ่งจะถูกแยกออกจากผลิตภัณฑ์ในขั้นแรก จากนั้นเมื่อถูกความร้อนจะสลายตัวเป็นพาราฟินและยูเรีย
การบำบัดด้วยไฮโดรทรีตติ้งใช้เพื่อกำจัดสารประกอบซัลเฟอร์ออกจากเศษส่วนของน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซล ในการดำเนินการนี้ ไฮโดรเจนจะถูกนำเข้าสู่ระบบที่อุณหภูมิ 350...430 °C และความดัน 3...7 MPa เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา มันแทนที่ซัลเฟอร์ในรูปของไฮโดรเจนซัลไฟด์
การบำบัดด้วยไฮโดรทรีตยังใช้เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ที่มีแหล่งกำเนิดทุติยภูมิจากสารประกอบไม่อิ่มตัวบริสุทธิ์อีกด้วย
การยับยั้งใช้เพื่อยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวในน้ำมันเบนซินที่แตกตัวด้วยความร้อนโดยการเติมสารเติมแต่งพิเศษ
สำหรับ การทำให้บริสุทธิ์น้ำมันหล่อลื่นมีการใช้กระบวนการต่อไปนี้:
1) การทำความสะอาดแบบเลือกสรรด้วยตัวทำละลาย
2) การล้างขี้ผึ้ง;
3) การบำบัดด้วยไฮโดรทรีต;
4) การทำลายล้าง;
5) การทำความสะอาดอัลคาไลน์
ตัวทำละลายแบบคัดเลือกคือสารที่มีความสามารถในการสกัดส่วนประกอบบางอย่างจากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่อุณหภูมิที่กำหนด โดยไม่ละลายส่วนประกอบอื่นหรือละลายในส่วนประกอบเหล่านั้น
การทำให้บริสุทธิ์จะดำเนินการในคอลัมน์สกัดซึ่งมีทั้งแบบกลวงภายในหรือบรรจุหรือถาดประเภทต่างๆ
ตัวทำละลายต่อไปนี้ใช้ในการทำให้น้ำมันบริสุทธิ์: เฟอร์ฟูรัล, ฟีนอล, โพรเพน, อะซิโตน, เบนซิน, โทลูอีน ฯลฯ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา เรซิน, แอสฟัลทีน, อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและพาราฟินไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งจะถูกกำจัดออกจากน้ำมัน
ผลจากการคัดเลือกการทำให้บริสุทธิ์ ทำให้เกิดสองขั้นตอน: ส่วนประกอบที่เป็นประโยชน์ของน้ำมัน (ราฟฟิเนต) และสิ่งสกปรกที่ไม่พึงประสงค์ (สารสกัด)
ราฟฟิเนตที่ผ่านการกลั่นแบบคัดเลือกซึ่งได้มาจากน้ำมันพาราฟินิกและมีไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งจะถูกนำไปล้างขี้ผึ้ง
บทที่ 4 การแปรรูปวัตถุดิบน้ำมัน ก๊าซ และไฮโดรคาร์บอน 177
การคลอดบุตร หากไม่ทำเช่นนี้ เมื่ออุณหภูมิลดลง น้ำมันจะสูญเสียความคล่องตัวและไม่เหมาะสมต่อการใช้งาน
การล้างขี้ผึ้งจะดำเนินการโดยการกรองหลังจากทำให้ผลิตภัณฑ์เย็นลงก่อนเจือจางด้วยตัวทำละลาย
วัตถุประสงค์ของการบำบัดด้วยไฮโดรทรีตคือเพื่อปรับปรุงสีและความคงตัวของน้ำมัน เพิ่มคุณสมบัติความหนืด-อุณหภูมิ และลดปริมาณโค้กและกำมะถัน สาระสำคัญของกระบวนการนี้คือผลกระทบของไฮโดรเจนต่อเศษส่วนของน้ำมันเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิที่ทำให้เกิดการสลายตัวของกำมะถันและสารประกอบอื่น ๆ
การกำจัดน้ำมันดินครึ่งหนึ่งจะดำเนินการโดยมีจุดประสงค์เพื่อทำความสะอาดจากสารแอสฟัลต์เรซิน หากต้องการแยกน้ำมันดินครึ่งลิตรออกเป็นน้ำมันปราศจากแอสฟัลต์ (เศษน้ำมัน) และยางมะตอย จะใช้การสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอนเบา (เช่น โพรเพนเหลว)
การทำความสะอาดแบบอัลคาไลน์ใช้เพื่อกำจัดกรดแนฟเทนิกและเมอร์แคปแทนออกจากน้ำมัน รวมทั้งเพื่อทำให้กรดซัลฟิวริกเป็นกลางและผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยากับไฮโดรคาร์บอนที่เหลืออยู่หลังการกำจัดแอสฟัลต์
ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง.
น้ำมันเป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยสารอินทรีย์ที่ละลายได้ร่วมกัน (ไฮโดรคาร์บอน) นอกจากนี้สารแต่ละชนิดยังมีน้ำหนักโมเลกุลและจุดเดือดเป็นของตัวเอง
น้ำมันดิบในรูปแบบที่ใช้สกัดนั้นไม่มีประโยชน์สำหรับมนุษย์และสามารถสกัดก๊าซออกมาได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมประเภทอื่น น้ำมันจะถูกกลั่นซ้ำๆ ด้วยอุปกรณ์พิเศษ
ในระหว่างการกลั่นครั้งแรก สารที่มีอยู่ในน้ำมันจะถูกแยกออกเป็นเศษส่วนที่แยกจากกัน ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดน้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล และน้ำมันเครื่องต่างๆ
การติดตั้งสำหรับการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น
การประมวลผลน้ำมันเบื้องต้นเริ่มต้นด้วยการมาถึงการติดตั้ง ELOU-AVT นี่ยังห่างไกลจากการติดตั้งครั้งสุดท้ายเท่านั้นและไม่ใช่การติดตั้งครั้งสุดท้ายที่จำเป็นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง แต่ประสิทธิภาพของลิงค์ที่เหลือในห่วงโซ่เทคโนโลยีขึ้นอยู่กับงานของส่วนนี้โดยเฉพาะ การติดตั้งสำหรับการกลั่นน้ำมันเบื้องต้นเป็นพื้นฐานสำหรับการดำรงอยู่ของบริษัทกลั่นน้ำมันทุกแห่งในโลก
อยู่ภายใต้เงื่อนไขของการกลั่นน้ำมันขั้นต้น ซึ่งส่วนประกอบทั้งหมดของน้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น และวัตถุดิบสำหรับกระบวนการกลั่นขั้นที่สองและปิโตรเคมีจะถูกปล่อยออกมา การทำงานของหน่วยนี้จะกำหนดทั้งปริมาณและคุณภาพของส่วนประกอบเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น และตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจ ซึ่งความรู้ที่จำเป็นสำหรับกระบวนการทำความสะอาดในภายหลัง
การติดตั้ง ELOU-AVT มาตรฐานประกอบด้วยบล็อกต่อไปนี้:
- หน่วยแยกเกลือด้วยไฟฟ้า (EDU);
- บรรยากาศ;
- เครื่องดูดฝุ่น;
- เสถียรภาพ;
- การแก้ไข (การกลั่นขั้นที่สอง);
- การทำให้เป็นด่าง
แต่ละบล็อกมีหน้าที่ในการเน้นกลุ่มเฉพาะ
กระบวนการกลั่นน้ำมัน
น้ำมันที่สกัดสดจะแบ่งเป็นเศษส่วน ด้วยเหตุนี้จึงใช้ความแตกต่างของจุดเดือดของส่วนประกอบแต่ละชิ้นและอุปกรณ์พิเศษ - การติดตั้ง
น้ำมันดิบจะถูกส่งไปยังหน่วย ELOU ซึ่งแยกเกลือและน้ำออกจากกัน ผลิตภัณฑ์แยกเกลือจะถูกให้ความร้อนและส่งไปยังหน่วยกลั่นด้วยบรรยากาศ โดยเติมน้ำมันไว้ด้านบนบางส่วน โดยแบ่งออกเป็นผลิตภัณฑ์ด้านล่างและด้านบน
น้ำมันที่แยกออกจากด้านล่างจะถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังคอลัมน์บรรยากาศหลัก โดยแยกเศษส่วนน้ำมันก๊าด ดีเซลเบา และดีเซลหนักออก
หากหน่วยสุญญากาศไม่ทำงาน น้ำมันเชื้อเพลิงจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของฐานสินค้าโภคภัณฑ์ เมื่อเปิดหน่วยสุญญากาศ ผลิตภัณฑ์นี้จะถูกให้ความร้อน เข้าสู่คอลัมน์สุญญากาศ และน้ำมันแก๊สสุญญากาศแบบเบา น้ำมันแก๊สสุญญากาศหนัก ผลิตภัณฑ์ที่เข้มขึ้น และน้ำมันดินจะถูกแยกออกจากกัน
ผลิตภัณฑ์ส่วนบนของเศษส่วนน้ำมันเบนซินจะถูกผสม ปราศจากน้ำและก๊าซ และถ่ายโอนไปยังห้องรักษาเสถียรภาพ ส่วนบนของสารจะถูกทำให้เย็นลง หลังจากนั้นจะระเหยเป็นคอนเดนเสทหรือก๊าซ และส่วนล่างจะถูกส่งไปเพื่อการกลั่นขั้นที่สองเพื่อแยกออกเป็นเศษส่วนที่แคบลง
เทคโนโลยีการกลั่นน้ำมัน
เพื่อลดต้นทุนการกลั่นน้ำมันที่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียส่วนประกอบเบาและการสึกหรอของอุปกรณ์การประมวลผล น้ำมันทั้งหมดจะต้องผ่านการบำบัดล่วงหน้า ซึ่งสาระสำคัญคือการทำลายอิมัลชันน้ำมันด้วยวิธีทางกล เคมี หรือทางไฟฟ้า
แต่ละองค์กรใช้วิธีการกลั่นน้ำมันของตนเอง แต่เทมเพลตทั่วไปยังคงเหมือนเดิมสำหรับทุกองค์กรที่เกี่ยวข้องในด้านนี้
กระบวนการกลั่นต้องใช้แรงงานเข้มข้นและใช้เวลานาน โดยมีสาเหตุหลักมาจากปริมาณน้ำมันเบา (ผ่านกระบวนการอย่างดี) ที่ลดลงอย่างหายนะบนโลก
น้ำมันหนักเป็นเรื่องยากในการประมวลผล แต่มีการค้นพบใหม่ในพื้นที่นี้ทุกปี ดังนั้นจำนวนวิธีและวิธีการทำงานกับผลิตภัณฑ์นี้จึงมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น
การแปรรูปทางเคมีของน้ำมันและก๊าซ
เศษส่วนผลลัพธ์สามารถแปลงเป็นเศษส่วนได้เพียงเท่านี้ก็เพียงพอแล้ว:
- ใช้วิธีการแตกร้าว - ไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ
- รวมเศษส่วน - ดำเนินการย้อนกลับโดยรวมไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็กให้เป็นชิ้นใหญ่
- ทำการเปลี่ยนแปลงความร้อนใต้พิภพ - จัดเรียงใหม่แทนที่รวมส่วนต่าง ๆ ของไฮโดรคาร์บอนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ
ในระหว่างกระบวนการแคร็ก คาร์โบไฮเดรตขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นคาร์โบไฮเดรตขนาดเล็ก กระบวนการนี้อำนวยความสะดวกโดยตัวเร่งปฏิกิริยาและอุณหภูมิสูง ตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษใช้ในการรวมไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็ก เมื่อการรวมกันเสร็จสิ้น ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาเพื่อนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ด้วย
เพื่อสร้างเศษส่วนหรือโครงสร้างที่แตกต่างกัน โมเลกุลในเศษส่วนที่เหลือจะถูกจัดเรียงใหม่ ทำได้ในระหว่างการอัลคิเลชัน - ผสมโพรพิลีนและบิวทิลีน (สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ) กับกรดไฮโดรฟลูออริก (ตัวเร่งปฏิกิริยา) ผลที่ได้คือไฮโดรคาร์บอนที่มีค่าออกเทนสูงใช้เพื่อเพิ่มค่าออกเทนในส่วนผสมของน้ำมันเบนซิน
เทคโนโลยีการกลั่นน้ำมันเบื้องต้น
การกลั่นน้ำมันเบื้องต้นช่วยแยกน้ำมันออกเป็นเศษส่วน โดยไม่กระทบต่อคุณลักษณะทางเคมีของส่วนประกอบแต่ละส่วน เทคโนโลยีของกระบวนการนี้ไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโครงสร้างของสารในระดับต่างๆ อย่างรุนแรง แต่เพื่อศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของสารเหล่านั้น
ในระหว่างการใช้เครื่องมือพิเศษและการติดตั้ง สิ่งต่อไปนี้จะถูกแยกออกจากน้ำมันที่จ่ายให้กับการผลิต:
- เศษส่วนของน้ำมันเบนซิน (ตั้งค่าจุดเดือดแยกกันขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยี - การได้รับน้ำมันเบนซินสำหรับรถยนต์เครื่องบินและอุปกรณ์ประเภทอื่น ๆ )
- เศษส่วนน้ำมันก๊าด (น้ำมันก๊าดใช้เป็นเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์และระบบไฟส่องสว่าง);
- เศษส่วนน้ำมันแก๊ส (เชื้อเพลิงดีเซล);
- น้ำมันดิน;
- น้ำมันเชื้อเพลิง
การแยกออกเป็นเศษส่วนเป็นขั้นตอนแรกในการทำให้น้ำมันบริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนประเภทต่างๆ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงอย่างแท้จริง จำเป็นต้องมีการทำให้บริสุทธิ์ขั้นที่สองและการประมวลผลเศษส่วนทั้งหมดอย่างละเอียด
การกลั่นน้ำมันแบบลึก
การกลั่นน้ำมันแบบลึกเกี่ยวข้องกับการรวมเศษส่วนที่กลั่นแล้วและผ่านการบำบัดทางเคมีเข้าไปในกระบวนการกลั่น
วัตถุประสงค์ของการบำบัดคือเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่มีสารประกอบอินทรีย์ ซัลเฟอร์ ไนโตรเจน ออกซิเจน น้ำ โลหะที่ละลาย และเกลืออนินทรีย์ ในระหว่างการประมวลผล เศษส่วนจะถูกเจือจางด้วยกรดซัลฟิวริก ซึ่งถูกกำจัดออกโดยใช้เครื่องฟอกไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือด้วยไฮโดรเจน
เศษส่วนที่ผ่านการแปรรูปและระบายความร้อนจะถูกผสมเพื่อผลิตเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเครื่อง ขึ้นอยู่กับความลึกของการประมวลผล
ช่างเทคนิคนักเทคโนโลยีสำหรับการแปรรูปน้ำมันและก๊าซ
อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อด้านต่างๆ ของสังคม อาชีพนักเทคโนโลยีการแปรรูปน้ำมันและก๊าซถือเป็นหนึ่งในอาชีพที่มีชื่อเสียงที่สุดและในขณะเดียวกันก็เป็นอันตรายในโลก
นักเทคโนโลยีมีหน้าที่รับผิดชอบโดยตรงต่อกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ การกลั่น และการกลั่นน้ำมัน นักเทคโนโลยีทำให้มั่นใจได้ว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานที่มีอยู่ เป็นนักเทคโนโลยีที่รักษาสิทธิ์ในการเลือกลำดับการทำงานที่ดำเนินการเมื่อทำงานกับอุปกรณ์ ผู้เชี่ยวชาญรายนี้มีหน้าที่รับผิดชอบในการตั้งค่าและเลือกโหมดที่ต้องการ
นักเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง:
- สำรวจวิธีการใหม่ๆ
- ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลเชิงทดลองในทางปฏิบัติ
- ระบุสาเหตุของข้อผิดพลาดทางเทคนิค
- มองหาวิธีป้องกันปัญหาที่เกิดขึ้น
ในการทำงานเป็นนักเทคโนโลยี คุณไม่เพียงแต่ต้องมีความรู้ในอุตสาหกรรมน้ำมันเท่านั้น แต่ยังต้องมีจิตใจทางคณิตศาสตร์ ความรอบรู้ ความแม่นยำ และความแม่นยำอีกด้วย
เทคโนโลยีใหม่สำหรับการกลั่นน้ำมันขั้นต้นและขั้นต่อๆ ไปในนิทรรศการ
การใช้โรงงาน ELOU ในหลายประเทศถือเป็นวิธีการกลั่นน้ำมันที่ล้าสมัย
ความจำเป็นในการสร้างเตาเผาพิเศษที่ทำจากอิฐทนไฟกำลังกลายเป็นเรื่องเร่งด่วน ภายในเตาแต่ละเตาจะมีท่อยาวหลายกิโลเมตร น้ำมันเคลื่อนที่ผ่านพวกมันด้วยความเร็ว 2 เมตรต่อวินาทีที่อุณหภูมิสูงถึง 325 องศาเซลเซียส
การควบแน่นและการระบายความร้อนของไอน้ำจะดำเนินการโดยคอลัมน์การกลั่น ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะเข้าสู่ชุดถัง กระบวนการนี้มีความต่อเนื่อง
คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานสมัยใหม่กับไฮโดรคาร์บอนได้ที่นิทรรศการ "เนฟเตกาซ".
ในระหว่างการจัดนิทรรศการ ผู้เข้าร่วมให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการรีไซเคิลผลิตภัณฑ์และการใช้วิธีการต่างๆ เช่น:
- visbreaking;
- โค้กของน้ำมันหนักที่ตกค้าง
- การปฏิรูป;
- ไอโซเมอไรเซชัน;
- อัลคิเลชัน
เทคโนโลยีการกลั่นน้ำมันมีการปรับปรุงทุกปี สามารถดูความสำเร็จล่าสุดในอุตสาหกรรมได้ที่นิทรรศการ
จากผลิตภัณฑ์การกลั่นน้ำมันและการแปรรูปทางเคมีเพิ่มเติมโดยการผสม (การผสม) ในอัตราส่วนที่ต้องการทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมจำนวนมากและหลากหลายซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:
1) เชื้อเพลิง (น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด ดีเซล และเชื้อเพลิงหม้อไอน้ำ)
2) น้ำมันหล่อลื่น;
3) พาราฟิน, เซเรซิน;
4) จาระบี;
5) น้ำมันดิน;
7) วัตถุดิบสำหรับการสังเคราะห์ปิโตรเคมีและสารอินทรีย์ขั้นพื้นฐาน
8) ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมอื่น ๆ เพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ
เชื้อเพลิงปิโตรเลียมแบ่งออกเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องยนต์หรือปิโตรเลียมเบาที่ใช้สำหรับการเผาไหม้ในเครื่องยนต์และน้ำมันหม้อไอน้ำ - สำหรับการเผาไหม้ในเตาเผาของหม้อไอน้ำไอน้ำและในเตาอุตสาหกรรม ประการแรกจะแบ่งออกเป็นเชื้อเพลิงคาร์บูเรเตอร์ น้ำมันดีเซล และเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์เครื่องบินเจ็ท
เชื้อเพลิงคาร์บูเรเตอร์สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในคือน้ำมันเบนซิน น้ำมันเบนซิน ปัจจุบันเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่สำคัญที่สุด เนื่องจากใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ที่ติดตั้งบนรถยนต์และเครื่องบินที่ขับเคลื่อนด้วยใบพัด
น้ำมันเบนซินสำหรับการบินมีน้ำหนักเบากว่า โดยมีความหนาแน่น 0.73-0.76 g/cm 3 ดังนั้น kip 40-180°ซ; รถยนต์ - หนักกว่ามีความหนาแน่น 0.74-0.77 g/cm 3 ดังนั้นก้อน 50-200°ซ. ลักษณะที่สำคัญที่สุดของน้ำมันเบนซินในฐานะเชื้อเพลิงคือความต้านทานต่อการระเบิด
ความต้านทานน็อคของเชื้อเพลิงคาร์บูเรเตอร์นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยเลขออกเทนและถูกกำหนดในการติดตั้งแบบพิเศษโดยการเปรียบเทียบตัวอย่างของเชื้อเพลิงที่ทดสอบกับชุดเชื้อเพลิงอ้างอิง ส่วนผสมที่ประกอบด้วยไอโซออกเทนซึ่งมีคุณสมบัติป้องกันการน็อคสูง และเฮปเทนปกติซึ่งเป็นสารที่ทำให้เกิดการระเบิดสูง ถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงอ้างอิง ความต้านทานการระเบิดของไอโซออกเทนมีค่าเท่ากับ 100 และค่าความต้านทานการระเบิดของ n-เฮปเทนมีค่าเป็นศูนย์ ค่าออกเทนของเชื้อเพลิงเป็นตัวเลขเท่ากับเปอร์เซ็นต์ของไอซูออกเทนในส่วนผสมอ้างอิงที่ระเบิดเท่ากันกับตัวอย่างเชื้อเพลิงทดสอบ อัลเคนที่มีการแตกแขนงสูงเช่นเดียวกับเอรีน มีความต้านทานการระเบิดมากที่สุด ในขณะที่อัลเคนปกติและไซโคลอัลเคนที่มีสายโซ่ด้านข้างที่ไม่มีการแตกแขนงจะมีค่าต่ำสุด อัลคีนปกติจะมีเลขออกเทนสูงกว่าอัลเคนปกติโดยมีจำนวนอะตอมของคาร์บอนเท่ากัน ดังนั้นจำนวนออกเทนของน้ำมันเบนซินจึงขึ้นอยู่กับปริมาณสัมพัทธ์ของไฮโดรคาร์บอนในประเภทที่ระบุและโครงสร้างของมัน น้ำมันเบนซินกลั่นตรงจากน้ำมันแนฟเทนิกมีค่าออกเทน 65-78 และจากน้ำมันพาราฟินิก - 40-60
ความต้านทานของน้ำมันเบนซินต่อการระเบิดเพิ่มขึ้นอย่างมาก (โดยค่าออกเทน 10-20 หน่วย) เมื่อมีการละลายสารป้องกันการน็อคจำนวนเล็กน้อยในนั้น ตะกั่วเตตระเอทิล (TEP) – Pb(C 2 H 5) 4 ซึ่งเป็นสารที่เป็นพิษมาก ใช้เป็นสารป้องกันการน็อค โดยปกติ TES จะใช้ในรูปแบบของส่วนผสม (ของเหลวเอทิล) กับเอทิลโบรไมด์และเอ-คลอโรแนฟทาลีน ซึ่งช่วยกำจัดตะกั่วออกไซด์ออกจากเครื่องยนต์ และแปลงเป็นเฮไลด์ที่ระเหยง่าย ปัจจุบัน ตะกั่วเตตระเอทิลมีการใช้น้อยลงเรื่อยๆ เนื่องจากมีผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อเพิ่มเลขออกเทน จึงมีการใช้สารเติมแต่งที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เช่น เมทิลเติร์ต-บิวทิลอีเทอร์ ส่วนประกอบโมลิบดีนัม อัลคิเลต ฯลฯ
ใน คุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิง สำหรับเครื่องยนต์ที่ใช้อากาศหายใจ การกลั่นที่ได้จากการกลั่นน้ำมันจะใช้ที่ bp 150-250 0 C (เชื้อเพลิงเครื่องบิน TS-1) หรือ 150-280 0 C (เชื้อเพลิง T-1)
จากการที่เครื่องยนต์ดีเซลแพร่หลายมากขึ้นในการขนส่งประเภทต่างๆ ทุกปีจึงมีความสำคัญมากขึ้น น้ำมันดีเซล - สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลความเร็วสูง (รถแทรกเตอร์ หัวรถจักรดีเซล และรถยนต์) จะใช้ผลิตภัณฑ์กลั่นน้ำมันพาราฟินิก - น้ำมันแก๊สหรือส่วนผสมหรือน้ำมันดีเซลที่มีน้ำมันก๊าด (bp 200-350 0 C)
ความสามารถของเชื้อเพลิงดีเซลในการจุดติดไฟในกระบอกสูบของเครื่องยนต์นั้นมีลักษณะเฉพาะคือเลขซีเทน เลขซีเทนเป็นตัวบ่งชี้ความสามารถในการติดไฟของน้ำมันดีเซล ซึ่งเท่ากับตัวเลข (เป็น %) กับปริมาณของซีเทน (n-hexadecane) ที่ผสมกับ a-methylnaphthalene ซึ่งในแง่ของความสามารถในการติดไฟในเครื่องยนต์เทียบเท่ากับการทดสอบ เชื้อเพลิง. จำนวนซีเทนของซีเทนจะเท่ากับ 100 และ a-methylnaphthalene จะเป็นศูนย์ เลขซีเทนขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของเชื้อเพลิง โดยเลขซีเทนสูงสุดคือค่าอัลเคน ค่าต่ำสุดสำหรับไซโคลอัลเคน และค่าต่ำสุดสำหรับเอรีน ยิ่งค่าซีเทนสูง คุณภาพของน้ำมันดีเซลก็จะยิ่งดีขึ้น
เชื้อเพลิงหม้อไอน้ำเตรียมโดยการผสมผลิตภัณฑ์ที่เหลือจากการกลั่นโดยตรง (น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันดิน และน้ำมันดิน) กับผลิตภัณฑ์ที่เหลือจากกระบวนการทางความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยาบางอย่าง
ถึง เชื้อเพลิงก๊าซปิโตรเลียม รวมถึงก๊าซและก๊าซที่เกี่ยวข้องที่ได้รับระหว่างการแปรรูปน้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมกลุ่มที่สอง - น้ำมันหล่อลื่น (แร่) จุดประสงค์คือเพื่อสร้างชั้นสารหล่อลื่นระหว่างส่วนที่สัมผัสกันของเครื่องจักร เครื่องมือกล และเครื่องยนต์
ด้วยวิธีนี้ แรงเสียดทานระหว่างส่วนต่างๆ ของกลไกจะถูกแทนที่ด้วยแรงเสียดทานภายในในน้ำมันหล่อลื่น ดังนั้นลักษณะที่สำคัญที่สุดของน้ำมันหล่อลื่นตลอดจนจุดวาบไฟและจุดไหลเทก็คือความหนืด
น้ำมันหล่อลื่นแบ่งตามการใช้งาน: อุตสาหกรรม - สปินเดิล เครื่องจักร ฯลฯ สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน - น้ำมันรถยนต์และรถแทรกเตอร์ น้ำมันเครื่องบิน ฯลฯ การแพร่เชื้อ; กังหัน; คอมเพรสเซอร์; สำหรับเครื่องยนต์ไอน้ำ น้ำมันวัตถุประสงค์พิเศษ น้ำมันหล่อลื่นทำโดยการผสมน้ำมันที่เหลือที่ผ่านการกลั่นแล้วกับน้ำมันกลั่น
สำหรับกลไกและเครื่องยนต์สมัยใหม่ น้ำมันหล่อลื่นจะใช้กับสารเติมแต่งเท่านั้นซึ่งเป็นสารที่ช่วยปรับปรุงสมรรถนะ
จากน้ำมันหล่อลื่นที่ได้จากน้ำมันพาราฟิน เพื่อหลีกเลี่ยงการแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำเนื่องจากการปล่อยอัลเคนที่เป็นของแข็ง (พาราฟิน) ที่สูงขึ้น พวกมันจะถูกกำจัดออก - การดีแว็กซ์ น้ำมันส่วนใหญ่มักละลายในส่วนผสมของเมทิลเอทิลคีโตน เบนซิน และโทลูอีน ทำให้เย็นลงที่ -20 หรือ -40 0 C แล้วกรอง พาราฟินแข็ง หลังจากนั้นจึงกลั่นส่วนผสมตัวทำละลายออกจากน้ำมัน สำหรับการล้างขี้ผึ้งของน้ำมันดีเซลนั้น ความสามารถของยูเรียในการสร้างสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายได้น้อยที่มีเอ็นอัลเคนสูงกว่าก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน ซึ่งถูกแยกและสลายตัวโดยการให้ความร้อนถึง 60-75 0 C ให้เป็นยูเรียและ พาราฟินเหลว.
หลังจากทำความสะอาดแล้ว ขี้ผึ้งพาราฟินมันถูกใช้เป็นฉนวนในงานวิศวกรรมไฟฟ้า สำหรับเคลือบไม้ขีดไฟและหนัง และสำหรับทำเทียน ด้วยการออกซิไดซ์ออกซิเจนในอากาศ ออกซิเจนจะถูกแปลงเป็นกรดไขมันสังเคราะห์ที่ใช้ในการผลิตสบู่ โดยการหลอมรวมกับน้ำมันหล่อลื่นจะได้ปิโตรเลียมเจลลี่ซึ่งใช้ในการแพทย์และน้ำหอม
พาราฟินเหลวหลังจากการละลายในน้ำมันเบนซิน มันจะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการบำบัดด้วยตัวดูดซับที่เป็นของแข็งที่เคลื่อนที่ทวนกระแสเพื่อขจัดสิ่งสกปรกของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน จากนั้นตัวทำละลายจะถูกกลั่นออก มันถูกใช้เพื่อให้ได้แอลกอฮอล์ที่มีไขมันสูงขึ้น
จุลินทรีย์บางชนิดสามารถย่อยพาราฟินได้ต่อหน้าสารละลายเกลือที่มีไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม และสังเคราะห์โปรตีนตามพวกมัน จุลินทรีย์จำนวนมากถูกแยกออกจากกันโดยการปั่นแยกและใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหารสัตว์ - โปรตีนและวิตามินเข้มข้น อุดมไปด้วยวิตามินหลายชนิด และโปรตีนยังมีกรดอะมิโนที่จำเป็นมากมาย
โดยการกระจายตัวทำให้ข้น (สบู่ Ca, Na หรือ Al) ในน้ำมันหล่อลื่นจะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะคล้ายขี้ผึ้ง - จาระบี (โซลิดอล, คอนสตาลิน ฯลฯ ) ใช้เพื่อหล่อลื่นชิ้นส่วนของกลไกที่ทำงานที่อุณหภูมิและความดันสูงและเพื่อป้องกันวัตถุโลหะจากการกัดกร่อน
ปิโตรเลียมบิทูเมนได้มาจากการออกซิเดชั่นของทาร์ของน้ำมันเรซินรวมถึงการผสมกับแอสฟัลต์ น้ำมันดินเป็นวัสดุที่ไม่ละลายน้ำที่เป็นของแข็งหรือของเหลว
โดยการกลั่นน้ำมันโค้กที่เหลือในก้อนหรือเตาเผาพิเศษจะได้มา โค้กปิโตรเลียม - โค้กเป็นมวลของแข็งที่มีรูพรุนตั้งแต่สีเทาจนถึงสีดำ มันถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็ง เช่นเดียวกับในการผลิตอิเล็กโทรดสำหรับเตาไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ สำหรับอุตสาหกรรมไฟฟ้า และสำหรับการผลิตกราไฟท์เทียม
นอกจากนี้ จากผลิตภัณฑ์การกลั่นน้ำมัน เรายังได้รับ:
1) น้ำมันก๊าดส่องสว่าง;
2) ตัวทำละลาย น้ำมันเบนซินถูกใช้เป็นตัวทำละลาย
45-170 0 C), ปิโตรเลียมอีเทอร์ (fr. 40-70 0 C และ 70-100 0 C), วิญญาณสีขาว (fr. 165-200 0 C) โดยทั่วไปแล้ว ตัวทำละลายจะได้มาจากก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องในโรงงานแยกก๊าซ โรงกลั่นน้ำมันขั้นต้น และการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา
3) น้ำมันตัด;
4) กรดปิโตรเลียมและเกลือของมัน
5) สารแยกชั้นสำหรับอิมัลชันน้ำมัน
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้ได้มาจากน้ำมัน: 1) เชื้อเพลิงของเหลวและก๊าซ 2) น้ำมันก๊าดส่องสว่าง 3) ตัวทำละลาย 4) น้ำมันหล่อลื่น 5) จาระบี 6) ส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งและกึ่งแข็ง - พาราฟิน, เซเรซิน, ปิโตรเลียมเจลลี่ ฯลฯ ., 7) ปิโตรเลียมบิทูเมนและพิตช์, 8) กรดปิโตรเลียมและอนุพันธ์ของพวกมัน - สบู่, กรดซัลโฟนิก, กรดไขมัน ฯลฯ 9) ไฮโดรคาร์บอนแต่ละตัว - เอทิลีน, โพรพิลีน, มีเทน, เบนซีน, โทลูอีน, ไซลีนและอื่น ๆ ซึ่งเป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเคมี
ในแง่ของขนาดการผลิต ตำแหน่งที่โดดเด่นเป็นของเชื้อเพลิงเหลวและก๊าซ น้ำมันหล่อลื่น และล่าสุดคือ ไฮโดรคาร์บอนแต่ละตัว
เชื้อเพลิงเหลวปิโตรเลียม ขึ้นอยู่กับวิธีการใช้งานแบ่งออกเป็น: 1) เครื่องยนต์เบนซิน 2) เชื้อเพลิงรถแทรกเตอร์ 3) น้ำมันดีเซล 4) เชื้อเพลิงหม้อไอน้ำ 5) เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ไอพ่นและเทอร์โบเจ็ท
เครื่องยนต์เบนซินถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์แบบลูกสูบที่มีการจุดระเบิดด้วยประกายไฟ ซึ่งติดตั้งในเครื่องบิน รถยนต์ รถจักรยานยนต์ ฯลฯ
น้ำมันเบนซินต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: มีองค์ประกอบบางส่วน ความดันไออิ่มตัว คุณสมบัติการระเบิด และความเสถียรทางเคมี และต้องไม่กัดกร่อนอุปกรณ์
อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่เป็นก๊าซ ของเหลว และของแข็งมากกว่า 500 ชนิด มักจะจำแนกตามวัตถุประสงค์ กลุ่มผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมหลักและมีชื่อเสียงที่สุดคือ:
เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ ขึ้นอยู่กับหลักการทำงานของเครื่องยนต์ แบ่งออกเป็น: คาร์บูเรเตอร์ (น้ำมันเบนซินการบินและรถยนต์) เครื่องบินไอพ่นและดีเซล เชื้อเพลิงพลังงาน: เชื้อเพลิงกังหันก๊าซและหม้อไอน้ำ น้ำมันปิโตรเลียม: หล่อลื่นและไม่หล่อลื่น (น้ำมันที่ไม่หล่อลื่นไม่ได้มีไว้สำหรับการหล่อลื่น แต่เพื่อใช้เป็นน้ำมันทำงานในระบบเบรก หม้อแปลง ตัวเก็บประจุ ฯลฯ) นอกจากนี้ยังมีกลุ่มของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมดังต่อไปนี้: คาร์บอนและวัสดุยึดเกาะ: โคกปิโตรเลียม (ใช้สำหรับการผลิตอิเล็กโทรดและอุปกรณ์ที่ทนต่อการกัดกร่อน), น้ำมันดิน (การก่อสร้างถนน - ในรูปของยางมะตอยตลอดจนการผลิต วัสดุไฟฟ้าและกันซึม) และสนามปิโตรเลียม (การผลิตอิเล็กโทรด)
วัตถุดิบปิโตรเคมี: อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (เบนซีน โทลูอีน ไซลีน แนฟทาลีน ฯลฯ ใช้ในการผลิตสีย้อมและยา เป็นตัวทำละลาย) วัตถุดิบสำหรับไพโรไลซิส - การสลายตัวของสารประกอบเคมีเมื่อถูกความร้อน - พาราฟินและเซเรซิน (พาราฟินเหลวทำหน้าที่ เป็นวัตถุดิบในการได้รับโปรตีน-วิตามินเข้มข้น กรดไขมันสังเคราะห์ และสารลดแรงตึงผิว)
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษแบ่งออกเป็น: น้ำมันก๊าซความร้อน (วัตถุดิบสำหรับการผลิตคาร์บอนแบล็ก), จาระบี, น้ำมันก๊าดสำหรับส่องสว่าง, สารเติมแต่งสำหรับเชื้อเพลิงและน้ำมัน, สารแยกชั้น, ธาตุซัลเฟอร์, ไฮโดรเจน ฯลฯ
การกำหนดความคงตัวทางเคมีของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
ความเสถียรทางเคมีคือแนวโน้มที่น้ำมันเบนซินจะก่อตัวเป็นเรซินและเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีระหว่างการเก็บรักษาและระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ความเสถียรทางเคมีถูกกำหนดโดยองค์ประกอบของเชื้อเพลิงและจะลดลงเมื่อมีโอเลฟินและไดโอเลฟิน
6) การเตรียมน้ำมันสำหรับการกลั่นคืออะไร?
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมบริสุทธิ์จากอะไรและมีจุดประสงค์อะไร?
ความลึกของการกลั่นน้ำมัน
ความลึกในการกลั่นน้ำมัน (OPD) เป็นตัวบ่งชี้ที่แสดงถึงประสิทธิภาพการใช้วัตถุดิบ
ในรัสเซีย GNP หมายถึงผลผลิตรวมเป็นเปอร์เซ็นต์ของน้ำมันของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั้งหมด ยกเว้นสารตกค้างที่ยังไม่แปรรูป
3a ในต่างประเทศ ความลึกของการกลั่นน้ำมันถูกกำหนดโดยผลผลิตรวมของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเบาไปเป็นน้ำมัน ซึ่งก็คือ ความลึกของการกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิง
จากค่า GPT เราสามารถตัดสินทางอ้อมถึงความอิ่มตัวของโรงกลั่นด้วยกระบวนการรองและโครงสร้างของผลผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม โรงกลั่นที่มีส่วนแบ่งสูงในกระบวนการรองมีโอกาสที่จะผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมมากขึ้นต่อตันของวัตถุดิบตั้งต้น และเพื่อการกลั่นน้ำมันขั้นสูงยิ่งขึ้น
อุปกรณ์ใดออกแบบมาเพื่อแยกน้ำมันออกเป็นเศษส่วน
อ่านเพิ่มเติม:
ปัจจุบันแหล่งไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติหลักคือน้ำมัน โรงกลั่นน้ำมันแห่งแรกถูกสร้างขึ้นอย่างแม่นยำที่สถานที่ผลิต แต่ความทันสมัยทางเทคนิคของวิธีการขนส่งทำให้เกิดการแยกการกลั่นน้ำมันออกจากการผลิตน้ำมัน ศูนย์กลั่นน้ำมันกำลังถูกสร้างขึ้นมากขึ้นเรื่อยๆ โดยอยู่ห่างจากสถานที่ผลิต ในภูมิภาคที่มีการบริโภคผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเป็นจำนวนมาก หรือตามท่อส่งน้ำมัน
กระบวนการกลั่นน้ำมัน
การกลั่นน้ำมันเกิดขึ้นในสามขั้นตอนหลัก:
- ในระยะแรกน้ำมันดิบจะถูกแบ่งเป็นเศษส่วนซึ่งมีช่วงจุดเดือดต่างกัน (การแปรรูปเบื้องต้น)
- การประมวลผลเศษส่วนผลลัพธ์เพิ่มเติมจะดำเนินการโดยใช้การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของไฮโดรคาร์บอนที่มีอยู่ในนั้นด้วยการก่อตัวของส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ (การรีไซเคิล)
- ในขั้นตอนสุดท้ายส่วนประกอบจะถูกผสมกับการเติมสารเติมแต่งต่าง ๆ หากจำเป็นด้วยการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์พร้อมตัวบ่งชี้คุณภาพที่ระบุ (การผลิตเชิงพาณิชย์)
โรงกลั่นน้ำมันผลิตเชื้อเพลิงสำหรับมอเตอร์และหม้อไอน้ำ ก๊าซเหลว วัตถุดิบประเภทต่างๆ สำหรับโรงงานปิโตรเคมี ตลอดจนน้ำมันหล่อลื่น น้ำมันไฮดรอลิกและน้ำมันอื่นๆ น้ำมันดิน โค้กปิโตรเลียม และพาราฟิน จากเทคโนโลยีการกลั่นน้ำมันที่ใช้ โรงกลั่นจะผลิตผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ได้ตั้งแต่ 5 ถึง 40 ประเภท การกลั่นน้ำมันเป็นกระบวนการต่อเนื่อง ระยะเวลาการผลิตระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่ในสภาวะปัจจุบัน อยู่ที่ประมาณ 3 ปี
การกลั่นน้ำมันเบื้องต้น
กระบวนการกลั่นขั้นต้นไม่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในน้ำมันและเป็นตัวแทนของการแยกทางกายภาพออกเป็นเศษส่วน ในดินแดนของรัสเซีย ปริมาณน้ำมันดิบแปรรูปหลักจะถูกส่งไปยังโรงกลั่นจากบริษัทผู้ผลิตผ่านท่อส่งน้ำมันหลัก น้ำมันปริมาณเล็กน้อยถูกขนส่งโดยทางรถไฟ ในประเทศผู้นำเข้าน้ำมันที่สามารถเข้าถึงทะเลได้ การจัดหาไปยังโรงกลั่นที่ท่าเรือจะดำเนินการโดยใช้น้ำ
น้ำมันดิบประกอบด้วยเกลือที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วของอุปกรณ์ในกระบวนการผลิต ในการกำจัดเกลือ น้ำมันจะผสมกับน้ำเพื่อละลายเกลือเหล่านี้ จากนั้น น้ำมันจะถูกส่งไปยัง ELOU ซึ่งเป็นอุปกรณ์แยกเกลือแบบไฟฟ้า ขั้นตอนการแยกเกลือจะดำเนินการในเครื่องขจัดน้ำแบบไฟฟ้า ภายใต้สภาวะกระแสไฟฟ้าแรงสูง (มากกว่า 25 kV) ส่วนผสมของน้ำและน้ำมัน (อิมัลชัน) จะถูกทำลายซึ่งเป็นผลมาจากการที่น้ำสะสมที่ด้านล่างของอุปกรณ์และถูกปล่อยออกมา ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 100 ถึง 120°C น้ำมันที่เอาเกลือออกนั้นถูกจ่ายจาก ELOU ไปยังเครื่องกลั่นแบบสุญญากาศในบรรยากาศซึ่งที่โรงกลั่นของรัสเซียเรียกว่า AVT - หลอดสุญญากาศในชั้นบรรยากาศ กระบวนการ AVT แบ่งออกเป็นสองช่วงตึก - การกลั่นแบบบรรยากาศและการกลั่นแบบสุญญากาศ
งานของการกลั่นในชั้นบรรยากาศคือการเลือกเศษส่วนของน้ำมันเบา ได้แก่ น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซล ซึ่งเดือดที่อุณหภูมิ 360°C ปริมาณผลผลิตที่เป็นไปได้ถึง 45-60% สำหรับน้ำมัน สารตกค้างจากการกลั่นในบรรยากาศคือน้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันที่ให้ความร้อนในเตาเผาจะถูกแบ่งออกเป็นเศษส่วนแยกกันในคอลัมน์การกลั่นซึ่งภายในมีอุปกรณ์สัมผัส (แผ่น) ไอระเหยจะเพิ่มขึ้นและของเหลวไหลลงมาผ่านแผ่นเหล่านี้ จากกระบวนการนี้ เศษส่วนน้ำมันเบนซินจะถูกกำจัดที่ด้านบนของคอลัมน์ในรูปของไอ และไอระเหยของน้ำมันก๊าดและเศษส่วนดีเซลจะถูกแปลงเป็นคอนเดนเสทในส่วนอื่น ๆ ของคอลัมน์และกำจัดออก ในขณะที่น้ำมันเชื้อเพลิงทำ ไม่เปลี่ยนสถานะและถูกสูบออกมาในรูปของเหลวจากด้านล่างของคอลัมน์
งานของการกลั่นแบบสุญญากาศคือการเลือกน้ำมันที่กลั่นจากน้ำมันเชื้อเพลิงที่โรงกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิง รวมถึงการแยกส่วนของน้ำมัน (น้ำมันแก๊สสุญญากาศ) ที่โรงกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิง เมื่อสิ้นสุดการกลั่นสุญญากาศ น้ำมันดินจะยังคงอยู่ ต้องเลือกเศษส่วนของน้ำมันภายใต้สุญญากาศ เนื่องจากที่อุณหภูมิประมาณ 400°C ไฮโดรคาร์บอนจะเกิดการสลายตัวด้วยความร้อน (การแตกร้าว) และจุดเดือดสุดท้ายของน้ำมันแก๊สสุญญากาศคือ 520°C
ด้วยเหตุนี้การกลั่นจึงดำเนินการภายใต้สภาวะความดันตกค้าง 40-60 มม. ปรอท ศิลปะ ส่งผลให้อุณหภูมิสูงสุดในอุปกรณ์ลดลงเหลือ 360-380°C
ส่วนของน้ำมันเบนซินที่ได้รับในบล็อกบรรยากาศประกอบด้วยก๊าซ (ส่วนใหญ่เป็นโพรเพนและบิวเทน) ในปริมาณที่เกินข้อกำหนดด้านคุณภาพ และไม่สามารถใช้เป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินของเครื่องยนต์หรือเป็นน้ำมันเบนซินที่วิ่งตรงเชิงพาณิชย์ได้ นอกจากนี้ การกลั่นน้ำมันมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มจำนวนออกเทนของน้ำมันเบนซินและการผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเกี่ยวข้องกับการใช้เศษส่วนน้ำมันเบนซินแคบเป็นวัตถุดิบ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องรวมการกลั่นก๊าซเหลวจากเศษน้ำมันเบนซินไว้ในกระบวนการกลั่นน้ำมัน ผลิตภัณฑ์ของการกลั่นน้ำมันขั้นต้นจะต้องระบายความร้อนด้วยเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งจะส่งความร้อนไปยังวัตถุดิบเย็นที่จัดหาสำหรับการแปรรูป ส่งผลให้ประหยัดเชื้อเพลิงในกระบวนการ อุปกรณ์ประมวลผลหลักที่มีเทคโนโลยีสูงมักจะรวมกันและสามารถดำเนินการกระบวนการข้างต้นในการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน ความจุของอุปกรณ์ดังกล่าวมีปริมาณน้ำมันดิบตั้งแต่ 3 ถึง 6 ล้านตันต่อปี
การรีไซเคิลน้ำมัน
วิธีการกลั่นน้ำมันขั้นที่สองประกอบด้วยขั้นตอนที่มุ่งเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงมอเตอร์ที่ผลิตได้ ในระหว่างกระบวนการดังกล่าว จะมีการดัดแปลงทางเคมีของโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่มีอยู่ในน้ำมัน ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเปลี่ยนเป็นรูปแบบที่สะดวกกว่าสำหรับการเกิดออกซิเดชัน
กระบวนการรองทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามประเภท:
- การเจาะลึก: การแตกร้าวหลายประเภท การแตกร้าว การหน่วงโค้ก การสร้างน้ำมันดิน และอื่นๆ
- การอัพเกรด: การปฏิรูป, การทำไฮโดรทรีต, ไอโซเมอไรเซชัน
- อื่นๆ เช่น การผลิตน้ำมัน, MTBE, อัลคิเลชัน, การผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน
แคร็ก
มีการแคร็กประเภทต่อไปนี้:
- ความร้อน
- ตัวเร่งปฏิกิริยา
- ไฮโดรแคร็กกิ้ง
น้ำมันเบนซินประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอน 4-12 อะตอม น้ำมันดีเซลประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอม 12-25 อะตอม และน้ำมันมีอะตอม 25-70 อะตอม เมื่อจำนวนอะตอมเพิ่มขึ้น มวลของโมเลกุลก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ผ่านการแตกร้าว โมเลกุลหนักจะแตกตัวเป็นโมเลกุลที่เบากว่าและเปลี่ยนเป็นไฮโดรคาร์บอนที่เดือดง่าย ในกรณีนี้จะเกิดเศษส่วนของน้ำมันเบนซินน้ำมันก๊าดและดีเซล
ในการแตกร้าวด้วยความร้อนมีดังนี้:
- การแตกร้าวของเฟสไอ โดยให้ความร้อนน้ำมันถึง 520-550°C และความดัน 2-6 atm ปัจจุบันวิธีนี้ล้าสมัยและไม่ได้ใช้เนื่องจากมีคุณลักษณะเด่นคือผลผลิตต่ำและมีไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวในปริมาณสูง (มากถึง 40%) ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
- การแคร็กเฟสของเหลวจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 480-500°C และความดัน 20-50 atm ระดับการผลิตเพิ่มขึ้นปริมาตร (25-30%) ของไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวจะลดลง เศษส่วนของน้ำมันเบนซินที่ได้จากการแคร็กด้วยความร้อนจะใช้เป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซินเชิงพาณิชย์ เชื้อเพลิงหลังจากกระบวนการนี้มีความคงตัวทางเคมีต่ำ ซึ่งสามารถปรับปรุงได้โดยการเติมสารเติมแต่งต้านอนุมูลอิสระชนิดพิเศษเข้าไปในเชื้อเพลิง
การแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีขั้นสูง ในระหว่างกระบวนการนี้ โมเลกุลหนักของน้ำมันไฮโดรคาร์บอนจะถูกสลายภายใต้สภาวะอุณหภูมิ 430-530°C และความดันที่ใกล้เคียงกับบรรยากาศเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา หน้าที่ของตัวเร่งปฏิกิริยาคือควบคุมกระบวนการและส่งเสริมการเกิดไอโซเมอไรเซชันของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว รวมถึงปฏิกิริยาการเปลี่ยนจากไม่อิ่มตัวไปเป็นอิ่มตัว น้ำมันเบนซินที่ได้รับในลักษณะนี้มีลักษณะต้านทานการระเบิดสูงและมีเสถียรภาพทางเคมี
นอกจากนี้ยังใช้ประเภทย่อยของการแตกตัวเร่งปฏิกิริยา - การแตกตัวด้วยปฏิกิริยาไฮโดรคาร์บอน ในระหว่างกระบวนการนี้ วัตถุดิบหนักจะถูกย่อยสลายด้วยความช่วยเหลือของไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 420-500°C และความดัน 200 atm ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นได้เฉพาะในเครื่องปฏิกรณ์พิเศษเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา (ออกไซด์ของ W, Mo, Pt) ผลลัพธ์ของไฮโดรแคร็กกิ้งคือเชื้อเพลิงสำหรับหน่วยกำลังเทอร์โบเจ็ท
ในระหว่างกระบวนการปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา อะโรมาไทเซชันของเศษส่วนของน้ำมันเบนซินเกิดขึ้นเนื่องจากการเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยาของไฮโดรคาร์บอนแนฟเทนิกและพาราฟินให้เป็นอะโรมาติก นอกจากอะโรมาไรเซชันแล้ว โมเลกุลของพาราฟินไฮโดรคาร์บอนยังได้รับไอโซเมอไรเซชัน ไฮโดรคาร์บอนที่หนักที่สุดจะถูกแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
ทุกคนรู้ดีว่าน้ำมันเป็นวัตถุดิบอันมีค่าที่ใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะต่างๆ เช่น น้ำมันเบนซินและดีเซลสำหรับรถยนต์ น้ำมันก๊าดสำหรับเครื่องบินไอพ่น เชื้อเพลิงเป็นผลิตภัณฑ์หลักจากการกลั่นน้ำมัน อย่างไรก็ตาม การกลั่นน้ำมันไม่ได้สิ้นสุดด้วยเชื้อเพลิงเพียงอย่างเดียว ปัจจุบัน น้ำมันถูกนำมาใช้เพื่อผลิตส่วนประกอบที่มีประโยชน์อื่นๆ จำนวนมาก ซึ่งใช้ในสถานการณ์ที่คาดไม่ถึง เราใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่คล้ายคลึงกันในชีวิตประจำวันของเรา แต่เราไม่ทราบถึงแหล่งกำเนิดของมัน
ความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือโพลีเอทิลีนหรือพลาสติก พลาสติกโพลีเอทิลีนหลายล้านตันถูกนำมาใช้ในการผลิตถุงพลาสติก ภาชนะบรรจุอาหาร และสินค้าอุปโภคบริโภคอื่นๆ
อาจทุกคนเคยใช้วาสลีนมาบ้างแล้ว มันถูกคิดค้นโดยนักเคมีชาวอังกฤษ Robert Chesbrough ผู้ซึ่งมีความอยากรู้อยากเห็นและช่างสังเกตอย่างมาก ซึ่งเขาสามารถมองเห็นคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของสารนี้ในสารตกค้างของการกลั่นน้ำมันเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 ปัจจุบัน วาสลีนถูกนำมาใช้ในการแพทย์ ในด้านความงาม และแม้กระทั่งเป็นวัตถุเจือปนอาหาร
ผู้หญิงใช้เครื่องสำอางและโดยเฉพาะลิปสติกมาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว ก่อนหน้านี้ลิปสติกมีส่วนผสมที่เป็นอันตรายหลายชนิด อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์หลายประการและส่วนประกอบประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน: พาราฟินของเหลวและของแข็งเซเรซิน
ผลิตภัณฑ์ยอดนิยมอีกอย่างหนึ่งที่มีไฮโดรคาร์บอนคือการเคี้ยวหมากฝรั่ง
มันไม่ได้ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบจากธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโพลีเอทิลีนและเรซินพาราฟินด้วย เนื่องจากหมากฝรั่งประกอบด้วยโพลีเมอร์ที่ได้จากการกลั่นปิโตรเลียม จึงใช้เวลานานมากในการย่อยสลาย ด้วยเหตุนี้จึงไม่จำเป็นต้องโยนหมากฝรั่งลงบนถนนเพราะมันจะนอนอยู่บนพื้นเป็นเวลาหลายปี
บางทีวัสดุที่มีเอกลักษณ์ที่สุดที่ได้จากน้ำมันก็คือไนลอน เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงชีวิตยุคใหม่ที่ไม่มีกางเกงรัดรูปไนลอน ไนลอนเป็นวัสดุที่แข็งแรงและมีน้ำหนักเบามาก การใช้ไม่ได้จบลงด้วยกางเกงรัดรูปเพียงอย่างเดียว ใช้ทำน้ำยาล้างจานและร่มชูชีพ โพลีเมอร์นี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1935 โดยผู้เชี่ยวชาญของดูปองท์
น้ำมัน, การกลั่นน้ำมัน, การกลั่นน้ำมัน
ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
น่าแปลกที่เมื่อคุณเริ่มเข้าใจสิ่งที่ทำมาจากน้ำมันในปัจจุบัน ปรากฎว่าสินค้าเกือบทั้งหมดที่เราใช้ในชีวิตประจำวันมีผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมอยู่ด้วย มีผลิตภัณฑ์ดังกล่าวประมาณ 6,000 รายการและอาจมากกว่านั้นด้วยซ้ำ บทความนี้มีเพียงไม่กี่รายการเท่านั้น
เราทุกคนรู้ดีว่าน้ำมันเป็นวัตถุดิบในการได้รับเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะของเรา (น้ำมันเบนซินและดีเซลสำหรับรถยนต์ น้ำมันก๊าดสำหรับเครื่องยนต์เครื่องบินไอพ่น) เชื้อเพลิงเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์หลักที่ได้จากน้ำมัน แต่นอกเหนือจากเชื้อเพลิงแล้ว น้ำมันยังผลิตส่วนประกอบที่มีประโยชน์อื่นๆ อีกมากมายซึ่งนำไปใช้ในสิ่งที่คาดไม่ถึงโดยสิ้นเชิง เราใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหล่านี้ในชีวิตประจำวันโดยไม่ต้องคำนึงถึงที่มาของมันด้วยซ้ำ
หนึ่งในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่พบมากที่สุดคือ เอทิลีนหรือ พลาสติก- พลาสติกมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในโลกสมัยใหม่ พลาสติกโพลีเอทิลีนหลายล้านตันถูกนำมาใช้เพื่อผลิตถุงพลาสติก ภาชนะบรรจุอาหาร และสินค้าอุปโภคบริโภคอื่นๆ การใช้พลาสติกก็สะดวกเพราะสามารถขึ้นรูปได้ทุกรูปทรงที่ต้องการ นอกจากนี้คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์พลาสติกยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามเงื่อนไขที่กำหนด
ปิโตรลาทัมยังเป็นสินค้าที่เป็นที่รู้จักและแพร่หลายอีกด้วย วาสลีนถูกคิดค้นโดยนักเคมีชาวอังกฤษ Robert Chesbrough ผู้ซึ่งด้วยความอยากรู้อยากเห็นและการสังเกตของเขา ทำให้สามารถแยกแยะคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของผลิตภัณฑ์นี้ในสารตกค้างจากการกลั่นน้ำมันในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ปัจจุบันวาสลีนถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ ในเครื่องสำอาง และแม้กระทั่งเป็นวัตถุเจือปนอาหาร
ลิปสติก- ผู้หญิงใช้เครื่องสำอางโดยทั่วไปและโดยเฉพาะลิปสติกมาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว ก่อนหน้านี้ลิปสติกมักมีส่วนประกอบที่เป็นอันตราย ในปัจจุบัน ต้องขอบคุณการพัฒนาทางเคมีที่ทำให้ลิปสติกไม่เพียงแต่ให้ผลลัพธ์ด้านความสวยงามเท่านั้น แต่ยังให้ความชุ่มชื้น การบำรุง และต้านการอักเสบอีกด้วย ส่วนประกอบหนึ่งของลิปสติกคือไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ พาราฟินของเหลวและของแข็ง เซเรซินและอื่นๆ
แอสไพริน- แอสไพรินเป็นที่ยอมรับมายาวนานว่าเป็นหนึ่งในยาที่น่าเชื่อถือและปลอดภัยที่สุด มีการใช้แอสไพรินหลายพันล้านเม็ดต่อปีเพื่อบรรเทาอาการปวดหัวและมีไข้ ยานี้ยังใช้เป็นวิธีการป้องกันในการต่อสู้กับโรคหลอดเลือดหัวใจ กรดอะซิติลซาลิไซลิกร่วมกับซาลิซินเคมีช่วยบรรเทาอาการปวดได้ อย่างไรก็ตาม การผลิตแอสไพรินเริ่มต้นจากเบนซีนและไฮโดรคาร์บอนซึ่งเป็นอนุพันธ์ของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
ผลิตภัณฑ์ทั่วไปอีกอย่างหนึ่งที่มีไฮโดรคาร์บอนคือ หมากฝรั่ง- ฐานของหมากฝรั่งทำจากทั้งส่วนประกอบจากธรรมชาติและเรซินโพลีเอทิลีนและพาราฟิน เนื่องจากหมากฝรั่งใช้โพลีเมอร์ที่ได้จากปิโตรเลียม การสลายตัวจึงใช้เวลานานมาก ดังนั้นคุณไม่ควรทิ้งหมากฝรั่งบนถนน ไม่เช่นนั้นหมากฝรั่งจะนอนอยู่บนพื้นเป็นเวลาหลายปีเช่นเดียวกับถุงพลาสติก
เสื้อผ้าที่ทนต่อรอยยับซึ่งได้มาซึ่งคุณสมบัติโดยการเติมเส้นใยโพลีเอสเตอร์เข้ากับเนื้อผ้า
โพลีเอสเตอร์เป็นโพลีเมอร์ที่ได้จากการกลั่นปิโตรเลียม ผลิตในรูปของเส้นใย ฟิล์ม หรือพลาสติก ด้วยการเติมโพลีเอสเตอร์ทำให้เนื้อผ้าได้รับคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ ไม่ยับ ซักง่าย ไม่ยืดหรือหดหลังซัก
แผงโซลาร์เซลล์- แหล่งพลังงานทางเลือก เช่น แผงโซลาร์เซลล์ ได้รับการออกแบบมาเพื่อทดแทนแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียน แต่น่าแปลกที่การผลิตของพวกเขายังต้องการผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมด้วย ความจริงก็คือว่าโฟโตเซลล์ที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าจะถูกนำไปใช้กับแผงที่ทำจากเรซินปิโตรเลียม
วัสดุพิเศษอีกอย่างหนึ่งที่เราได้รับจากน้ำมันก็คือ ไนลอน- ผู้หญิงยุคใหม่หลายล้านคนสวมกางเกงรัดรูปไนลอนเพื่อความสบายและตามกระแสแฟชั่น ไนลอนเป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่แข็งแรง น้ำหนักเบา ใช้งานได้หลากหลาย ปัจจุบัน ไนลอนถูกนำมาใช้ในการผลิตสิ่งของจำนวนมาก ตั้งแต่น้ำยาล้างจานไปจนถึงร่มชูชีพ ไนลอนยังใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อผลิตบูช ตลับลูกปืน ฯลฯ โพลีเมอร์นี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1935 ในห้องปฏิบัติการของดูปองท์
เมื่อตอนเด็กๆ พวกเราหลายคนเคยใช้ ดินสอพาราฟินสี.
และนี่ก็เป็นผลิตภัณฑ์จากการกลั่นน้ำมันด้วย ดินสอเหล่านี้ทำจากเรซินพาราฟิน อย่างไรก็ตามเทียนก็ทำมาจากพวกเขาเช่นกัน