8.2. Добыча и фракционная перегонка нефти

Нефтяная промышленность существует более 130 лет. За это время добыто порядка 85 млрд. т. Ежегодно добывается около 500 млн. т.

После извлечения из недр сырая нефть специальными приемами очищается от растворенно­го в ней газа, пластовой воды, минеральных солей и различных механических примесей в виде песка и глины. Затем практически вся нефть, не идущая на экспорт, подвергается перегонке на фракции. Общая схема перегонки нефти на атмосферно-вакуумных установках (АВУ) показана на рис. 8.2. Фракционная перегонка основана на разнице в температуре кипения отдельных фракций - групп уг­леводородов, близких по физическим свойствам и имеющих одинаковую температуру кипения и кон­денсации.

Рис.8.1. Динамика развития топливно-энергетического комплекса России. 1913-2007 см. Аосновы отр техн сбор 2010а граф

242

Нефть, нагретая топочными газами в печи 1 до температуры кипения (~ 350°С) поступает в среднюю часть ректификационной колонны 2, работающей при атмосферном давлении. Низкокипя-щие фракции превращаются в пар и устремляются вверх, а высококипящий мазут стекает вниз ко­лонны. Внутри колонны установлены тарелки - перфорированные листы с отверстиями для прохода пара и жидкости.

По высоте колонки температура нагрева тарелок постепенно уменьшается, и нефтяной пар кон­денсируется на них в зависимости от температуры кипения соответствующей нефтяной фракции. Самый низкокипящий слой - пары петролиумного эфира, поднимаются до верхних тарелок и там конденсирует­ся. Самый высококипящий слой - мазут, конденсируется и собирается в нижнем слое, затем снова по­дается на печь 3, испаряется и в ректификационной колонке 4, работающей под вакуумом, снова раз­деляется на фракции. Таким образом, на рис. 8.2 видно, как, по мере подъема по высоте ректификаци­онной колонки, выделяются различные фракции - керосин, лигроин, бензин, петролиумный эфир.

Продукты перегонки после выхода из колонки охлаждаются в холодильниках.

244

Современные колонны строят диаметром до 6 м и высотой до 50 м, имеют до 80 тарелок и перерабатывают до 12 млн т нефти в год.

После перегонки тяжелые фракции подвергаются термическому или каталическому крекингу. Крекинг- процесс переработки нефти и ее фракций, основанный на разложении молекул сложных углеводородов в условиях высоких температур и давления, в присутствии катализаторов или без них, для получения моторных топлив и химического сырья.

Термический крекинг осуществляется только под воздействием высоких температур и дав­ления при переработке гудронов и тяжелых фракций нефти в широкую фракцию, используемую при получении моторных топлив.

Каталический крекинг осуществляют в присутствии катализаторов, главным образом для полу­чения высокооктановых топлив из керосина и соляровых фракций. Крекинг низкого давления или пиролиз применяют для превращения керосина и газойля в пропилен и др. газы, применяемые для получения кау­чука и пластмасс.

Каталический риформинг проводится при получении высококачественных бензинов в сре­де водорода, что позволяет снизить содержание серы при получении его из сернистых фракций. Наибольшее распространение получил платформинг, где в качестве катализатора используется платина. При этом получается бензин, бензол и др. продукты.