진공 정유. 석유 및 가스 처리 방법. 기타 처리 기술

오일은 상호 용해성 유기 물질(탄화수소)로 구성된 복합 물질입니다. 또한, 각 개별 물질에는 고유한 분자량과 끓는점이 있습니다.

원유는 생산되기 때문에 인간에게 쓸모가 없으며 단지 소량의 가스만 추출할 수 있습니다. 다른 종류의 석유 제품을 얻기 위해 오일은 특수 장치를 통해 반복적으로 증류됩니다.

1차 증류 과정에서 오일을 구성하는 물질이 별도의 분획으로 분리되어 가솔린, 디젤 연료 및 각종 엔진 오일의 출현에 더욱 기여합니다.

1차 정유 설비

1차 정유는 ELOU-AVT 장치에 도착하면서 시작됩니다. 이것은 고품질 제품을 얻는 데 필요한 유일한 설치가 아니며 마지막 설치가 아니지만 기술 체인의 나머지 링크의 효율성은 이 특정 섹션의 작업에 따라 다릅니다. 1차 정유 공장은 전 세계 모든 정유 공장의 중추입니다.

자동차 연료, 윤활유, 2차 정제 공정의 원료, 석유화학제품 등의 모든 성분이 1차 유류증류 조건에서 배출됩니다. 연료 구성 요소, 윤활유, 기술 및 경제 지표의 양과 품질(이에 대한 지식은 후속 청소 프로세스에 필요한 지식)은 이 장치의 작동에 따라 다릅니다.

표준 ELOU-AVT 장치는 다음 장치로 구성됩니다.

  • 전기 탈염 공장(ELOU);

  • 대기;

  • 진공;

  • 안정화;

  • 정류(2차 증류);

  • 알칼리화.

각 블록은 특정 부분의 할당을 담당합니다.

정유공정

새로 생성된 오일은 분수로 나뉩니다. 이를 위해 개별 구성 요소와 특수 장비의 끓는점 차이(설치)가 사용됩니다.

원유는 소금과 물이 분리되는 ELOU 단위로 운송됩니다. 탈염된 제품은 가열되어 상압 증류 장치로 보내지며, 여기서 오일이 부분적으로 상부와 하부 제품으로 세분화됩니다.

바닥에서 제거된 오일은 등유, 경질 경유 및 중질 경유 분획이 분리되는 주요 대기 컬럼으로 리디렉션됩니다.

진공 장치가 작동하지 않으면 연료유가 상품 기반의 일부가 됩니다. 진공 장치를 켜면 이 제품이 가열되어 진공 컬럼으로 들어가며 경진공 경유, 중진공 경유, 검게 된 생성물, 타르가 방출됩니다.

가솔린 분획의 상부 생성물은 혼합되고 물과 가스가 제거되어 안정화 챔버로 이송됩니다. 물질의 상부는 냉각된 후 응축수 또는 가스와 같이 증발하고 하부는 더 좁은 분획으로 분리하기 위해 2차 증류로 보내집니다.

정유기술

가벼운 구성 요소의 손실 및 처리 장비의 마모와 관련된 정유 비용을 줄이기 위해 모든 오일은 사전 처리되며, 그 본질은 기계적, 화학적 또는 전기적 수단에 의한 오일 에멀젼의 파괴입니다.

각 기업은 석유 정제를 위해 고유한 방법론을 사용하지만 일반적인 템플릿은 이 영역과 관련된 모든 조직에 대해 동일하게 유지됩니다.

정제 과정은 극도로 힘들고 시간이 많이 소요됩니다. 이것은 무엇보다도 지구상에서 경질(고도 정제된) 오일의 양이 급격히 감소하기 때문입니다.

중유는 정제에 거의 공급되지 않지만 이 분야에서 매년 새로운 발견이 이루어지므로 그 수가 효과적인 방법이 제품으로 작업하는 방법이 증가하고 있습니다.

석유 및 가스의 화학 처리

형성된 분수는 서로 변환 될 수 있습니다. 이것으로 충분합니다.

  • 분해 방법 사용 - 큰 탄화수소는 작은 것으로 분해됩니다.

  • 파벌 통합 - 커밋 역과정작은 탄화수소를 큰 탄화수소로 결합하여;

  • 열수 변화 - 원하는 결과를 얻기 위해 탄화수소의 일부를 재배열, 교체, 결합합니다.

분해 과정에서 큰 탄수화물은 작은 탄수화물로 분해됩니다. 이 과정은 촉매와 고온에 의해 촉진됩니다. 특수 촉매는 작은 탄화수소를 결합하는 데 사용됩니다. 합병이 완료되면 수소가스도 상업적으로 방출된다.

다른 분획이나 구조를 생성하기 위해 나머지 분획의 분자는 재배열됩니다. 이것은 프로필렌과 부틸렌(저분자량 화합물)을 불화수소산(촉매)과 혼합하는 알킬화 중에 수행됩니다. 그 결과 가솔린 블렌드의 옥탄가를 높이는 데 사용되는 고옥탄 탄화수소가 생성됩니다.

1차 정유 기술

1차 오일 처리는 영향을 미치지 않으면서 분획으로 분리하는 데 기여합니다. 화학적 특성개별 구성 요소. 이 프로세스의 기술은 물질의 구조적 구조를 근본적으로 변화시키는 것을 목표로하지 않습니다. 다른 수준, 그러나 그들의 화학 성분을 연구하기 위해.

특수 장치 및 설비를 사용하는 과정에서 생산에 공급되는 오일에서 다음이 추출됩니다.

  • 휘발유 분획 (기술 목표에 따라 끓는점을 개별적으로 설정 - 자동차, 비행기 및 기타 유형의 장비 용 휘발유를 얻음)

  • 등유 분획(등유는 자동차 연료 및 조명 시스템으로 사용됨);

  • 경유 분획(디젤 연료);

  • 타르;

  • 연료 유.

분획으로의 분리는 다양한 종류의 불순물로부터 오일을 정제하는 첫 번째 단계입니다. 정말 고품질의 제품을 얻으려면 모든 분획의 2차 정제 및 심층 처리가 필요합니다.

오일의 깊은 정제

오일의 심층 정제에는 정제 과정에 증류되고 화학적으로 처리된 부분이 포함됩니다.

처리의 목적은 유기 화합물, 황, 질소, 산소, 물, 용해된 금속 및 무기 염을 함유하는 불순물을 제거하는 것입니다. 처리 중에 분획은 황산으로 희석되고 황화수소 스크러버 또는 수소를 사용하여 제거됩니다.

가공 및 냉각된 분획을 혼합하여 얻습니다. 다른 종류연료. 가솔린, 디젤 연료, 엔진 오일과 같은 최종 제품의 품질은 가공 깊이에 따라 다릅니다.

기술자, 석유 및 가스 처리 기술자

정유 산업은 사회의 다양한 영역에 중요한 영향을 미칩니다. 석유 및 가스 처리 기술자의 직업은 세계에서 가장 권위 있고 동시에 위험한 직업 중 하나로 간주됩니다.

기술자는 오일의 정제, 증류 및 증류 과정을 직접 담당합니다. 기술자는 제품의 품질이 기존 표준을 충족하는지 확인합니다. 장비로 작업할 때 수행되는 작업 순서를 선택할 권리가 있는 것은 기술자이며, 이 전문가는 장비를 설정하고 원하는 모드를 선택할 책임이 있습니다.

기술자는 지속적으로 다음을 수행합니다.

  • 새로운 방법을 배우십시오.

  • 경험이 풍부한 처리 기술을 실제로 적용합니다.

  • 기술적 오류의 원인을 식별합니다.

  • 발생한 문제를 방지할 수 있는 방법을 찾고 있습니다.

기술자로 일하려면 석유 산업에 대한 지식뿐만 아니라 수학적 사고 방식, 수완, 정확성 및 정확성이 필요합니다.

전시회에서 1차 및 후속 정유를 위한 신기술

많은 국가에서 ELOU 단위를 사용하는 것은 오래된 정유 방법으로 간주됩니다.

내화 벽돌로 만든 특수 용광로를 건설해야 할 필요성이 시급해지고 있습니다. 이러한 각 용광로 내부에는 수 킬로미터 길이의 파이프가 있습니다. 오일은 최대 섭씨 325도의 온도에서 초당 2미터의 속도로 이동합니다.

증기 응축 및 냉각은 정류 컬럼을 통해 수행됩니다. 최종 제품은 일련의 탱크에 들어갑니다. 프로세스는 연속적입니다.

전시회에서 탄화수소로 작업하는 현대적인 방법에 대해 배울 수 있습니다. "네프테가즈".

전시회 기간 동안 참가자들은 제품 재활용 및 다음과 같은 방법의 사용에 특별한 주의를 기울입니다.

  • 격렬한;
  • 중유 잔류 코크스화;
  • 개혁;
  • 이성질체화;
  • 알킬화.

정유 기술은 매년 향상되고 있습니다. 전시회에서 업계의 최신 발전을 볼 수 있습니다.

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기름은 거의 무색이거나 짙은 갈색일 수 있는 수불용성 유성 액체인 광물입니다. 정유의 특성과 방법은 구성에서 주로 탄화수소의 비율에 따라 다르며, 이는 분야마다 다릅니다.

따라서 Sosninskoye 분야 (시베리아) 알칸 (파라핀 그룹)은 52 %, 사이클로 알칸 - 약 36 %, 방향족 탄화수소 - 12 %를 차지합니다. 예를 들어 Romashkino 유전(Tatarstan)에서 알칸과 방향족 탄소의 비율은 각각 55%와 18%로 더 높으며 사이클로알칸은 25%를 차지합니다. 탄화수소 외에도 이 공급원료에는 황, 질소 화합물, 광물 불순물 등이 포함될 수 있습니다.

1745년 러시아에서 처음으로 석유가 "정제"되었습니다.

이 천연 화석은 원시 형태로 사용되지 않습니다. 기술적으로 가치 있는 제품(용제, 자동차 연료, 화학 생산용 구성 요소)을 얻기 위해 오일은 1차 또는 2차 방법을 사용하여 정제됩니다. 이러한 원료를 변형시키려는 시도는 이미 18세기 중반에 이루어졌습니다. 당시에는 인구가 사용했던 양초와 횃불 외에 여러 교회의 램프에 "불타는 기름"이 사용되었는데, 이는 혼합물이었습니다. 식물성 기름과 정제 기름.

정유 옵션

정유는 종종 정유 공정에 직접 포함되지 않습니다. 오히려 다음으로 구성될 수 있는 예비 단계입니다.

오일이 올륨과 진한 황산에 노출되었을 때 화학적 세척. 이것은 방향족 및 불포화 탄화수소를 제거합니다.

흡착 청소. 여기서 수지와 산은 열풍으로 처리하거나 흡착제를 통해 오일을 통과시켜 오일 제품에서 제거할 수 있습니다.

촉매 세척 - 질소 및 황 화합물을 제거하기 위한 약한 수소화.

물리적 및 화학적 세척. 이 경우, 과잉 성분은 용매에 의해 선택적으로 분리됩니다. 예를 들어 극성 용매인 페놀은 질소 및 황 화합물을 제거하는 데 사용되는 반면 비극성 용매(부탄 및 프로판)는 타르, 방향족 탄화수소 등을 방출합니다.

화학적 변화가 없습니다 ...

1차 공정을 통한 정유에는 공급원료의 화학적 변형이 포함되지 않습니다. 여기서 광물은 단순히 구성 성분으로 분리됩니다. 1823년에 최초의 오일 증류 장치가 발명되었습니다. 러시아 제국... Dubinin 형제는 보일러를 가열된 오븐에 넣고 파이프가 찬 물통을 통해 빈 용기로 들어가는 곳으로 추측했습니다. 용광로 보일러에서 기름이 가열되어 "냉장고"를 통과하여 침전되었습니다.

원료를 준비하는 현대적인 방법

오늘날 정유 단지에서 정유 기술은 기계적 불순물과 가벼운 탄수화물(C1 - C4)이 없는 ELOU 장치(전기 탈염 설비)에서 제품을 탈수하는 동안 추가 정제로 시작됩니다. 그런 다음 원료는 대기 증류 또는 진공 증류로 이동할 수 있습니다. 첫 번째 경우, 공장 장비는 작동 원리에 따라 1823년에 사용된 것과 유사합니다.

정유 장치 자체만 다르게 보입니다. 이 회사는 최고급 내화 벽돌로 만든 창문이 없는 집 크기의 용광로를 보유하고 있습니다. 그 안에는 오일이 고속(초당 2미터)으로 이동하고 큰 노즐의 화염으로 300-325C까지 가열되는 수 킬로미터의 파이프가 있습니다(더 높은 온도에서는 탄화수소가 단순히 분해됨). 오늘날 증기의 응축 ​​및 냉각을 위한 파이프는 정류 기둥(높이가 최대 40미터까지 가능)으로 대체되고 있으며, 여기서 증기가 분리되고 응축되며, 결과 제품을 받기 위해 전체 타운십이 서로 다른 저장소에서 건설됩니다.

물질 균형이란 무엇입니까?

러시아의 정유는 특정 분야의 원료를 대기 증류하는 동안 다양한 물질 균형을 제공합니다. 이것은 출력이 가솔린, 등유, 디젤, 연료유, 관련 가스와 같은 다른 부분에 대해 다른 비율이 될 수 있음을 의미합니다.

예를 들어, 서부 시베리아 오일의 경우 가스 수율과 손실은 각각 1%이고 가솔린 분획(약 62~180C의 온도에서 방출됨)은 약 19%, 등유는 약 9.5%, 디젤 분획은 19%, 연료 오일 - 거의 50%(240~350도 온도에서 방출). 결과 재료는 동일한 기계 모터에 대한 작동 요구 사항을 충족하지 않기 때문에 거의 항상 추가 처리를 받습니다.

더 적은 폐기물로 생산

오일의 진공 처리는 압력이 감소하면서 더 낮은 온도에서 물질을 끓이는 원리를 기반으로 합니다. 예를 들어 기름에 있는 일부 탄화수소는 450°C(대기압)에서만 끓지만 압력을 낮추면 325°C에서 끓게 할 수 있습니다. 원료의 진공 처리는 회전식 진공 증발기에서 수행되어 증류 속도를 높이고 연료유에서 세레신, 파라핀, 연료, 오일을 얻을 수 있으며 무거운 잔류물(타르)을 역청 생산에 추가로 사용할 수 있습니다. 진공 증류는 대기 증류보다 폐기물을 적게 발생시킵니다.

재활용하면 고품질 휘발유를 얻을 수 있습니다.

2차 석유 정제 공정은 산화에 더 적합한 공식을 얻는 석유 탄화수소 분자에 작용하여 동일한 공급원료에서 더 많은 자동차 연료를 얻기 위해 발명되었습니다. 재활용 포함 다른 유형수소화분해, 열 및 촉매 옵션을 포함한 소위 "분해". 이 프로세스는 1891년 러시아에서 엔지니어 V. Shukhov가 처음 발명했습니다. 탄화수소를 분자당 탄소 원자 수가 적은 형태로 분해하는 것입니다.

섭씨 600도에서 석유 및 가스 정제

분해 설비의 작동 원리는 진공 생산에서 대기압 설비의 작동 원리와 거의 동일합니다. 그러나 여기서 가장 흔히 연료유로 대표되는 원료의 처리는 600C에 가까운 온도에서 수행됩니다. 이러한 영향으로 연료유 덩어리를 구성하는 탄화수소는 더 작은 것으로 분해되며, 그 중 동일한 등유 또는 가솔린으로 구성됩니다. 열분해는 고온 처리를 기반으로하며 불순물이 많은 가솔린을 생산하며 접촉 분해도 열처리를 기반으로하지만 촉매 (예 : 특수 점토 먼지)를 추가하여 더 많은 가솔린을 얻을 수 있습니다 좋은 품질의.

수소화분해: 기본 유형

오늘날 석유 생산 및 정제에는 다양한 유형의 수소화분해가 포함될 수 있으며, 이는 수소화처리 공정, 큰 탄화수소 분자를 더 작은 분자로 분할, 불포화 탄화수소를 수소로 포화시키는 공정의 조합입니다. 수소화 분해는 경질(압력 5 MPa, 온도 약 400 C, 하나의 반응기 사용, 주로 디젤 연료 및 촉매 분해용 물질 사용) 및 경질(압력 10 ​​MPa, 온도 약 400 C, 여러 반응기, 디젤, 가솔린 및 등유 분획) . 촉매 수소화분해를 통해 점도 비율이 높고 방향족 및 유황 탄화수소 함량이 낮은 다양한 오일을 생산할 수 있습니다.

또한 석유 정제는 다음과 같은 기술 프로세스를 사용할 수 있습니다.

비스브레이킹. 이 경우 최대 500C의 온도와 0.5~3MPa 범위의 압력에서 파라핀과 나프텐의 분해로 인해 원료에서 2차 아스팔텐, 탄화수소 가스 및 가솔린이 얻어집니다.

중유 잔류물의 코크스화는 공급원료가 0.65MPa의 압력 하에서 500C에 가까운 온도에서 처리되어 경유 성분 및 석유 코크스를 얻을 때 오일의 심층 가공입니다. 공정 단계는 고밀도화, 중축합, 방향화, 고리화, 탈수소화 및 분해가 선행되는 (역순으로) "코크스 케이크"의 생산으로 끝납니다. 또한, 제품은 건조 및 소성 대상이기도 합니다.

개혁. 이 오일 제품 처리 방법은 엔지니어 N. Zelinsky가 1911년 러시아에서 발명했습니다. 오늘날, 촉매 개질은 나프타 및 가솔린 분획으로부터 고품질 방향족 탄화수소 및 가솔린을 얻는 데 사용되며, 수소화분해에서 추가 처리를 위한 수소 함유 가스도 얻습니다.

이성질체화. 이 경우 석유 및 가스의 정제에는 물질의 탄소 골격 변화로 인해 화합물에서 이성질체를 얻는 것이 포함됩니다. 따라서 높은 옥탄가 성분은 낮은 옥탄가 오일 성분에서 분리되어 상업용 가솔린을 얻습니다.

알킬화. 이 과정은 유기 분자에 알킬 치환체의 통합을 기반으로 합니다. 따라서 불포화 성질의 탄화수소 가스에서 고 옥탄가 가솔린의 성분이 얻어집니다.

유럽 ​​표준을 위한 노력

정유소의 석유 및 가스 처리 기술은 지속적으로 개선되고 있습니다. 따라서 국내 기업에서는 가공 깊이, 경유 제품 선택의 증가, 회복 불가능한 손실 감소 등의 측면에서 원자재 가공 효율성의 증가가 주목되었습니다. 공장 계획 21세기의 10-20년대에는 가공 깊이의 추가 증가(최대 88%) , 제조된 제품의 품질을 유럽 표준으로 개선하고 환경에 대한 기술적인 영향을 줄이는 것이 포함됩니다.

현재까지 주요 천연 소스탄화수소는 기름입니다. 최초의 정유공장은 생산지에 정확히 건설되었지만 운송 수단의 기술 현대화로 인해 정유와 석유 생산이 분리되었습니다. 정유 센터는 생산 현장에서 멀리 떨어진 곳, 석유 제품의 대량 소비 지역 또는 송유관을 따라 점점 더 많이 건설되고 있습니다.

정유공정

석유 정제는 세 가지 주요 단계로 진행됩니다.

  • 첫 번째 단계에서 원유는 끓는점 범위가 다른 분획으로 분리됩니다(1차 처리).
  • 얻은 분획의 추가 처리는 상업용 오일 제품의 구성 요소 형성과 함께 포함 된 탄화수소의 화학적 변형의 도움으로 수행됩니다 (2 차 처리)
  • 마지막 단계에서 구성 요소는 필요한 경우 다양한 첨가제의 첨가와 혼합되어 지정된 품질 지표(상업적 생산)가 있는 상업용 오일 제품이 형성됩니다.

정유소는 모터 및 보일러 연료, 액화 가스, 다른 유형석유화학 플랜트의 원료뿐만 아니라 윤활유, 유압 및 기타 오일, 역청, 석유 코크스, 파라핀. 정유에 어떤 기술이 사용되는지에 따라 정유 공장은 5~40개의 시장성 있는 석유 제품을 생산합니다. 정유는 연속 공정이며 현재 조건에서 주요 정밀 검사 사이의 생산 활동 기간은 약 3년에 이릅니다.

1차 정유

1차 정제 공정은 오일의 화학적 변화를 의미하지 않으며 물리적인 분리를 나타냅니다. 러시아 영토에서 처리된 원유의 대부분은 주요 송유관을 통해 생산 회사에서 정유소로 가져옵니다. 미미한 양의 석유가 철도로 운송됩니다. 바다에 접근할 수 있는 석유 수입국에서 항구 정유소로의 배송은 물을 통해 이루어집니다.
원유에는 공정 장비의 빠른 부식을 일으키는 염분이 포함되어 있습니다. 염분을 제거하기 위해 기름과 물을 섞어서 염분을 녹입니다. 그런 다음 오일은 전기 탈염 장치인 ELOU에 공급됩니다. 탈염 절차는 전기 탈수기에서 수행됩니다. 고전압 전류(25kV 이상)의 조건에서 물과 기름의 혼합물(유제)이 파괴되어 장치 바닥에 물이 축적되어 제거됩니다. 이 모든 것은 100 ~ 120 ° C의 온도에서 발생합니다. 염이 제거된 오일은 ELOU에서 대기 진공 증류 장치로 공급되며 러시아 정유소에서는 AVT(대기압 진공 관)라고 합니다. AVT 공정은 대기 및 진공 증류의 두 블록으로 나뉩니다.
대기 증류의 임무는 360 ° C까지 끓는 가솔린, 등유 및 디젤과 같은 경유 분획을 선택하는 것입니다. 그들의 잠재적 생산량은 석유의 경우 45-60%에 이릅니다. 상압 증류의 잔류물은 연료유입니다. 용광로에서 가열된 오일은 정류 컬럼에서 별도의 분획으로 분리되며 내부에는 접촉 장치(트레이)가 있습니다. 이 트레이를 통해 증기는 위로 올라가고 액체는 아래로 흐릅니다. 이 과정의 결과, 휘발유 분획물은 컬럼 상부에서 증기 형태로 제거되고, 등유 및 경유 분획의 증기는 컬럼의 다른 부분에서 응축수로 전환되어 제거되는 반면, 연료유는 상태가 변하지 않고 컬럼 바닥에서 액체 형태로 펌핑됩니다.
진공 증류의 작업은 연료 프로필의 정유소에서 연료유로부터 오일 증류물을 추출할 뿐만 아니라 연료 프로필의 정유 공장에서 넓은 유분(진공 가스 오일)을 추출하는 것입니다. 진공 증류가 끝나면 타르가 남습니다. 약 400 ° C의 온도에서 탄화수소는 열분해 (크래킹)를 겪고 진공 경유의 끓는점 끝은 520 ° C이기 때문에 유분은 진공 상태에서 취해야합니다. 이러한 이유로 증류는 40-60mmHg의 잔압 하에서 수행됩니다. Art., 그 결과 장치의 최대 온도가 360-380 ° C로 감소합니다.
대기 블록에서 얻은 가솔린 분획에는 품질 요구 사항을 초과하는 양의 가스(주로 프로판 및 부탄)가 포함되어 있으며 자동차 가솔린의 구성 요소 또는 상업용 직선 가솔린으로 사용할 수 없습니다. 또한 정유, 휘발유의 옥탄가 증가를 목표로 하여 제조 방향족 탄화수소좁은 가솔린 분획을 원료로 사용한다고 가정합니다. 따라서 액화 가스의 가솔린 ​​분획에서 스트리핑하는 정유 과정을 포함할 필요가 있습니다. 1차 정유 제품은 열교환기에서 냉각되어야 하며, 여기서 처리를 위해 공급되는 차가운 원료에 열을 발산하여 공정 연료를 절약합니다. 1차 처리를 위한 첨단 장치는 가장 자주 결합되며 다른 구성에서 위의 프로세스를 수행할 수 있습니다. 이러한 장치의 용량은 연간 300만~600만 톤의 원유에 이릅니다.

2차 정유

2차 정유 공정에는 생산되는 자동차 연료의 양을 늘리기 위한 절차가 포함됩니다. 이러한 과정에서 오일 구성의 탄화수소 분자의 화학적 변형이 가장 자주 수행되며 산화에 더 편리한 형태로 변형됩니다.
모든 2차 프로세스는 세 가지 범주로 나뉩니다.

  • 심화 : 각종 크랙, 비스브레이킹, 코크스 지연, 역청 생성 등
  • 정제: 개질, 수소화 처리, 이성질화
  • 기타, 예를 들어 오일 생산, MTBE, 알킬화, 방향족 탄화수소 생산.

열분해

다음과 같은 유형의 균열이 있습니다.

  • 열의
  • 촉매
  • 수소화분해.

자동차 가솔린에는 탄소 원자가 4-12개인 탄화수소가 포함되어 있고, 디젤 연료에는 원자수가 12-25개인 탄화수소가 포함되어 있으며, 오일에는 원자수가 25-70개인 경우가 있습니다. 원자의 수가 증가하면 분자의 질량도 증가합니다. 크래킹을 통해 무거운 분자는 더 가벼운 것으로 쪼개지고 쉽게 끓는 탄화수소로 전환됩니다. 이 경우 가솔린, 등유 및 디젤 분획이 형성됩니다.
열 균열에는 다음이 있습니다.

  • 오일이 520-550 ° C 및 2-6 기압의 압력으로 가열되는 기상 분해. 오늘날 이 방법은 생산성이 낮고 최종 제품에서 불포화 탄화수소의 함량이 높기 때문에(최대 40%) 구식이며 사용되지 않습니다.
  • 액상 분해는 480-500 ° C의 온도와 20-50 atm의 압력에서 수행됩니다. 생산성 수준이 증가하고 불포화 탄화수소의 양(25-30%)이 감소합니다. 열분해로 얻은 가솔린 분획은 상업용 자동차 가솔린의 성분으로 사용됩니다. 이러한 공정 이후의 연료는 화학적 안정성이 낮기 때문에 특수 항산화 첨가제를 연료에 도입하여 개선할 수 있습니다.

촉매 크래킹이 더 발전되었습니다. 기술 과정... 이 과정에서 오일 탄화수소 중분자의 분해는 430-530 ° C의 온도와 촉매 존재 하에서 대기에 가까운 압력에서 발생합니다. 촉매의 임무는 공정을 지시하고 포화 탄화수소의 이성질화와 불포화에서 포화 탄화수소로의 전환을 촉진하는 것입니다. 이렇게 얻은 휘발유는 높은 내폭발성과 화학적 안정성이 특징입니다.
또한, 촉매 분해의 아종인 수소화 분해가 사용됩니다. 이 과정에서 무거운 원료는 420-500 ° C의 온도와 200 기압의 압력에서 수소의 도움으로 분해됩니다. 반응은 촉매(W, Mo, Pt의 산화물)가 있는 특수 반응기에서만 가능합니다. 수소화분해의 결과는 터보제트 동력 장치의 연료입니다.
촉매 개질 과정에서 나프텐계 및 파라핀계 탄화수소의 방향족 탄화수소로의 촉매 전환으로 인해 가솔린 분획의 방향족화가 발생합니다. 방향족화 외에도 파라핀계 탄화수소 분자는 이성질체화되고 가장 무거운 탄화수소는 더 작은 분자로 분할됩니다.

정제된 석유 제품

자동차의 휘발유 및 디젤 연료, 항공기 제트 엔진의 항공 등유와 같은 다양한 차량의 연료 생산을위한 가장 귀중한 원료는 석유라는 것은 누구나 알고 있습니다. 연료는 석유 정제의 주요 제품입니다. 그러나 정유는 연료만으로 끝나지 않습니다. 오늘날 수많은 다른 유용한 구성 요소가 완전히 예상치 못한 일에 사용되는 오일에서 생산됩니다. 우리는 유사한 정제된 석유 제품을 사용합니다. 일상 생활, 그러나 우리는 그들의 기원을 알지 못합니다.
오늘날 가장 많이 요구되는 것은 폴리에틸렌 또는 플라스틱입니다. 수백만 톤의 폴리에틸렌 플라스틱은 비닐 봉지, 식품 용기 및 기타 소비재를 만드는 데 사용됩니다.
아마 모든 사람들이 바셀린을 사용한 적이 있을 것입니다. 그것은 극도로 호기심이 많고 관찰력이 뛰어난 영국 화학자 Robert Chesbrough에 의해 발명되었으며, 그 결과 19세기 말 정유 유적에서 이 물질의 유용한 특성을 식별할 수 있었습니다. 오늘날 바셀린은 의학, 미용 및 식품 첨가물로도 사용됩니다.
여성들은 1000년 이상 동안 화장품, 특히 립스틱을 사용해 왔습니다. 이전에는 립스틱에 다양한 유해 성분이 포함되어 있었습니다. 그러나 오늘날에는 여러 가지 유용한 특성이 있으며 액체 및 고체 파라핀, 세레신과 같은 탄화수소가 포함되어 있습니다.
츄잉껌은 탄화수소를 함유한 또 다른 인기 있는 제품입니다. 천연 성분뿐만 아니라 폴리에틸렌 및 파라핀 수지를 기반으로합니다. 껌은 석유 정제 과정에서 얻은 폴리머로 이루어져 있기 때문에 분해되는 데 오랜 시간이 걸립니다. 이러한 이유로 껌은 수년 동안 땅에 누워 있기 때문에 거리에 껌을 던질 필요가 없습니다.
석유에서 추출한 가장 독특한 재료는 아마도 나일론일 것입니다. 나일론 스타킹이 없는 현대 생활은 상상하기 어렵습니다. 나일론은 매우 강하고 가벼운 소재입니다. 그것의 사용은 스타킹만으로 끝나지 않습니다. 식기 세척 세제와 낙하산을 만드는 데 사용됩니다. 이 폴리머는 DuPont 회사의 전문가들이 1935년에 발명했습니다.

원유화합물은 C, H, S, O, N의 5가지 원소로 구성된 복합물질로 탄소 82~87%, 수소 11~15%, 황 0.01~6%, 황 0~2 % 산소 및 0.01-3% 질소.

우물에서 나오는 재래식 원유는 녹갈색의 가연성 유성 액체로 매운 냄새... 현장에서 생산되는 오일에는 용해된 가스 외에도 모래 입자, 점토, 소금 결정 및 물과 같은 일정량의 불순물이 포함되어 있습니다. 고체 입자와 물의 함량은 파이프라인 및 가공을 통한 수송을 복잡하게 하고 송유관 내부 표면의 침식을 일으키고 열교환기, 용광로 및 냉장고에 침전물을 형성하여 열전달 계수를 감소시키고 증가시킵니다. 오일 증류(연료유 및 타르) 잔류물의 회분 함량은 안정적인 에멀젼 형성을 촉진합니다. 또한 석유 생산 및 운송 과정에서 경유 성분의 상당한 손실이 있습니다. 경질 부품의 손실과 송유관 및 처리 장비의 과도한 마모로 인한 정유 비용을 줄이기 위해 생성된 오일을 전처리합니다.

경량 부품의 손실을 줄이기 위해 오일을 안정화하고 특수 밀폐형 오일 저장 탱크를 사용합니다. 기름은 추울 때나 가열될 때 탱크에 침전되어 주요 양의 물과 고체 입자로부터 해방됩니다. 마지막으로 특수 설비에서 탈수 및 탈염됩니다. 그러나 물과 기름은 종종 분리하기 어려운 에멀젼을 형성하여 오일 탈수를 크게 늦추거나 심지어 방지합니다. 두 가지 유형의 오일 에멀젼이 있습니다.

수중유 또는 친수성 에멀젼,

및 유중수, 또는 소수성 에멀젼.

오일 에멀젼을 깨는 세 가지 방법이 있습니다.

기계:

침전 - 신선하고 쉽게 파괴되는 에멀젼에 적용됩니다. 에멀젼 성분의 밀도 차이로 인해 물과 기름의 분리가 발생합니다. 이 과정은 8-15 기압의 압력에서 2-3 시간 동안 120-160 ° C로 가열하여 가속화되어 물의 증발을 방지합니다.

원심 분리 - 원심력의 영향으로 오일의 기계적 불순물 분리. 그것은 산업에서 거의 사용되지 않으며 일반적으로 각각 15-45m3 / h의 용량을 가진 350-5000rpm의 속도를 가진 일련의 원심 분리기에서 사용됩니다.

화학적 인:

에멀젼의 파괴는 계면 활성제-유화제를 사용하여 달성됩니다. 파괴는 a) 활성 유화제의 표면 활성이 더 큰 물질에 의한 흡착 치환, b) 반대 유형의 에멀젼 형성(꽃병의 역전) 및 c) 다음 결과로 인한 흡착 필름의 용해(파괴) 그것의 화학 반응시스템에 도입된 항유화제와 함께. 화학적 방법더 자주 기계적으로 사용되며 일반적으로 전기와 함께 사용됩니다.

전기 같은:

오일 에멀젼이 교류 전기장에 들어가면 오일보다 전기장에 더 강하게 반응하는 물 입자가 진동하기 시작하여 서로 충돌하여 유착, 조대화 및 오일과의 더 빠른 분리로 이어집니다. 탈수기라고 불리는 설치.

중요한 점은 오일을 선별하고 혼합하는 과정입니다. 물리적, 화학적, 상업적 특성이 유사한 오일이 현장에서 혼합되어 공동 처리를 위해 보내집니다.

정유에는 세 가지 주요 옵션이 있습니다.

  • - 연료,
  • - 연료 및 오일,
  • - 석유화학.

연료 옵션에 따라 오일은 주로 모터 및 보일러 연료로 처리됩니다. 깊은 연료 처리와 얕은 연료 처리를 구별하십시오. 깊은 정유에서 그들은 고품질 및 자동차 가솔린, 겨울 및 여름 디젤 연료 및 제트 엔진용 연료의 가능한 최대 수율을 얻기 위해 노력합니다. 이 버전에서 보일러 연료의 출력은 최소화됩니다. 여기에는 촉매 분해, 촉매 개질, 수소화 분해 및 수소화 처리와 같은 촉매 공정과 코크스화와 같은 열 공정이 포함됩니다. 이 경우 공장 가스 처리는 고품질 가솔린의 수율을 높이는 것을 목표로합니다. 얕은 오일 정제로 높은 수율의 보일러 연료가 예상됩니다.

연료유 버전의 오일 처리에 따라 연료와 함께 윤활유, 증류유(경공업, 자동차 등)가 얻어집니다. 잔류 오일(항공기, 실린더)은 액체 프로판으로 탈아스팔팅하여 타르에서 분리됩니다. 이것은 아스팔트와 아스팔트를 생산합니다. 탈아스팔트는 추가 처리되고 아스팔트는 역청 또는 코크스로 처리됩니다. 정유를 위한 석유화학 옵션 - 고품질 자동차 연료 및 오일 생산 외에도 중유기 합성을 위한 원료(올레핀, 방향족, 노르말 및 이소파라핀 탄화수소 등)의 준비뿐만 아니라 질소 비료의 대량 생산과 관련된 가장 복잡한 물리적 및 화학적 공정이 수행됩니다. 합성 고무, 플라스틱, 합성 섬유, 세제, 지방산, 페놀, 아세톤, 알코올, 에테르 및 기타 많은 화학 물질. 정유의 주요 방법은 직접 증류입니다.

증류 - 증류(적하) - 구성 요소의 끓는점 차이에 따라 구성(개별 오일 제품)이 다른 분획으로 오일을 분리합니다. 끓는점이 최대 370 ° C 인 석유 제품의 증류는 다음에서 수행됩니다. 기압, 그리고 더 높은 것 - 진공 또는 수증기 사용 (분해를 방지하기 위해).

압력을 가하는 오일은 관형로로 펌핑되어 330 ... 350 ° C로 가열됩니다. 뜨거운 오일은 증기와 함께 증류탑의 중간 부분으로 들어가 압력 감소로 인해 증발하고 증발된 탄화수소는 오일의 액체 부분인 연료유에서 분리됩니다. 탄화수소 증기는 컬럼 위로 돌진하고 액체 잔류물은 아래로 흐릅니다. 트레이는 탄화수소 증기의 일부가 응축되는 증기 이동 경로를 따라 증류탑에 설치됩니다. 더 무거운 탄화수소는 첫 번째 트레이에서 응축되고 가벼운 탄화수소는 컬럼을 위로 올라가며 대부분은 가스와 혼합되어 응축되지 않고 컬럼 전체를 통과하고 증기 형태로 컬럼 상단에서 제거됩니다. 따라서 탄화수소는 끓는점에 따라 분수로 분리됩니다.

오일을 증류하면 경유(bp 90-200°C), 나프타(bp 150-230°C), 등유(bp 180-300°C), 경유-경유(bp 230- 350 ° C), 중유 (bp 350-430 ° C), 나머지 - 점성 검은 액체 - 연료유 (bp 430 ° C 이상). 연료유는 추가 처리됩니다. 분해를 방지하기 위해 감압증류하여 윤활유를 배출합니다. 역화 증류는 각 단계에서 작동 온도가 증가하는 2개 이상의 원샷 증류 공정으로 구성됩니다. 직접 증류법으로 얻은 제품은 불포화 탄화수소를 함유하지 않아 화학적 안정성이 높습니다. 정유를 위한 분해 공정의 사용은 가솔린 분획의 수율을 증가시키는 것을 가능하게 합니다.

크래킹은 고온 및 고압 조건에서 복잡한 탄화수소 분자의 분해(쪼개짐)를 기반으로 오일 및 그 유분을 정제하는 과정입니다. 열분해, 촉매 분해, 수소화 분해 및 촉매 개질과 같은 유형의 분해가 있습니다. 열분해는 연료유, 등유 및 디젤 연료로부터 가솔린을 생산하는 데 사용됩니다. 열분해에 의해 얻어지는 휘발유는 옥탄가(66 ... 74)가 불충분하게 높고 불포화탄화수소(30 ... 40%)의 함량이 높아 화학적 안정성이 좋지 않아 주로 한 성분으로만 사용된다. 상업용 가솔린 생산에서.

수지 및 특수 첨가제 (억제제)가 형성되어 저장 중에 산화되는 데 도움이되는 가솔린을 도입해야하므로 열 분해를위한 새로운 설비가 더 이상 건설되지 않아 수지화 속도가 급격히 감소합니다. 열분해는 증기상과 액체상으로 나뉩니다.

증기상 분해 - 오일은 2 ... 6 기압의 압력에서 520 ... 550 ° C로 가열됩니다. 현재는 생산성이 낮고 최종 제품에서 쉽게 산화되어 수지를 형성하는 불포화 탄화수소 함량(40%)이 높아 사용하지 않습니다.

액상 분해 - 오일 가열 온도 480 ... 500 ° C, 압력 20 ... 50 atm. 생산성이 증가하고 불포화 탄화수소의 양(25 ... 30%)이 감소합니다. 열분해 가솔린 분획은 상업용 자동차 가솔린의 구성 요소로 사용됩니다. 그러나 열분해 연료는 화학적 안정성이 낮은 것이 특징이며 연료에 특수 항산화 첨가제를 도입하여 개선합니다. 가솔린 생산량 70% - 기름에서, 30% - 연료 기름에서.

촉매 분해는 탄화수소의 분해 및 다음의 작용에 따른 구조의 변화를 기반으로 하는 가솔린 생산 공정입니다. 높은 온도및 촉매. 탄화수소 분자의 분열은 촉매의 존재 및 온도 및 대기압에서 발생합니다. 특수 처리된 점토는 촉매 중 하나입니다. 이 분해를 미분 촉매 분해라고 한다. 그런 다음 촉매는 탄화수소에서 분리됩니다. 탄화수소는 정류 및 냉장고로 이동하고 촉매는 탱크로 이동하여 특성이 복원됩니다. 촉매 분해를 위한 공급원료로는 오일을 직접 증류하여 얻은 경유 및 경유 분획물이 사용됩니다. 촉매 분해 제품은 A-72 및 A-76 가솔린 생산에 없어서는 안될 구성 요소입니다.

수소화분해는 석유제품을 정제하는 공정으로 원료(가스유, 잔류유 등)의 분해와 수소화를 결합한 공정입니다. 이것은 일종의 촉매 분해입니다. 무거운 원료의 분해는 420 ... 500 ° C의 온도와 200 기압의 압력에서 수소가 존재할 때 발생합니다. 이 공정은 촉매(W, Mo, Pt의 산화물)가 첨가된 특수 반응기에서 진행됩니다. 수소화 분해의 결과로 연료가 얻어진다.

리포밍(Reforming) - 고품질 가솔린 및 방향족 탄화수소를 얻기 위해 가솔린 및 오일의 나프타 분획을 처리하는 산업 공정(영어 개질에서 변경, 개선). 촉매 개질을위한 원료로 오일의 1 차 증류의 가솔린 ​​분획이 일반적으로 사용되며 이미 85 ... 180 "C에서 끓습니다. 개질은 수소 함유 가스 (70 ... 90 % 수소) 몰리브덴 또는 백금 촉매의 존재하에 480 ... 540 ° C의 온도 및 2 ... 4 MPa의 압력에서.오일의 가솔린 ​​분획의 특성을 개선하기 위해 촉매 개질을 겪습니다. 백금 또는 백금 및 레늄으로 만들어진 촉매의 존재하에 수행됨 파라핀 및 시클로파라핀의 크실렌 등) 몰리브덴 촉매를 사용할 때 개질을 하이드로포밍이라고 하고 백금 촉매를 사용할 때-플랫폼화.후자가 더 간단합니다. 더 안전한 프로세스는 이제 훨씬 더 자주 사용됩니다.

열분해. 이것은 650 ° C의 온도에서 특수 장치 또는 가스 발생기에서 석유 탄화수소의 열분해입니다. 방향족 탄화수소 및 가스 생산에 사용됩니다. 오일과 연료유 모두 원료로 사용할 수 있지만, 방향족 탄화수소의 가장 높은 수율은 경유 분획의 열분해 중에 관찰됩니다. 수율: 50% 가스, 45% 타르, 5% 그을음. 방향족 탄화수소는 정류에 의해 수지로부터 얻어진다.

러시아 연방은 석유 추출 및 생산 분야의 세계 리더 중 하나입니다. 주에는 50개 이상의 기업이 운영되고 있으며 주요 업무는 정유 및 석유화학입니다. 그 중에는 Kirishi NOS, Omsk Oil Refinery, Lukoil-NORSI, RNK, YaroslavNOS 등이 있습니다.

에 이 순간그들 대부분은 Rosneft, Lukoil, Gazprom 및 Surgutneftegaz와 같은 잘 알려진 석유 및 가스 회사와 연결되어 있습니다. 이러한 생산의 운영 기간은 약 3년입니다.

기본 정제 제품- 휘발유, 등유 및 디젤 연료입니다. 이제 모든 채굴된 블랙 골드의 90% 이상이 연료를 얻는 데 사용됩니다. 항공, 제트기, 디젤, 용광로, 보일러뿐만 아니라 윤활유 및 미래 화학 처리를 위한 원료.

정제 기술

정제 기술은 여러 단계로 구성됩니다.

  • 끓는점이 다른 분획으로 제품의 분리;

  • 화합물을 사용하여 이러한 협회를 처리하고 상업용 석유 제품을 생산합니다.

  • 다양한 혼합물을 사용하여 성분을 혼합합니다.

가연성 광물의 가공을 전문으로 하는 과학부는 석유화학입니다. 그녀는 블랙 골드에서 제품을 얻는 과정과 최종 화학 공정을 연구합니다. 여기에는 알코올, 알데히드, 암모니아, 수소, 산, 케톤 등이 포함됩니다. 오늘날 생산되는 석유의 10%만이 석유화학 산업의 원료로 사용됩니다.

기본 정유 공정

정제 공정은 1차 공정과 2차 공정으로 나뉩니다. 전자는 블랙 골드의 화학적 변화를 의미하는 것이 아니라 물리적 분리를 제공합니다. 두 번째 작업은 생산되는 연료의 양을 늘리는 것입니다. 그들은 오일의 일부인 탄화수소 분자를 보다 단순한 화합물로 화학적 변형을 촉진합니다.

기본 프로세스는 3단계로 진행됩니다. 초보자는 블랙 골드의 준비입니다. 기계적 불순물로부터 추가 세척을 거치고 가벼운 가스 및 물의 제거는 현대적인 전기 탈염 장비를 사용하여 수행됩니다.

그 다음에는 상압 증류가 뒤따릅니다. 오일은 증류탑으로 옮겨져 휘발유, 등유, 디젤, 최종적으로 연료유로 분류됩니다. 이 공정 단계의 제품 품질은 상업적 특성과 일치하지 않으므로 분획물은 2차 처리됩니다.

2차 프로세스는 여러 유형으로 나눌 수 있습니다.

  • 심화(촉매 및 열분해, 비스브레이킹, 슬로우 코킹, 수소화분해, 역청 생산 등);

  • 정제(개질, 수소화처리, 이성질체화 등);

  • 오일 및 방향족 탄화수소 생산 및 알킬화를 위한 기타 작업.

개질은 가솔린 분획에 사용됩니다. 결과적으로 방향족 혼합물로 포화됩니다. 회수된 원료는 휘발유 생산을 위한 요소로 사용됩니다.

촉매 분해는 무거운 가스 분자를 분해하는 데 사용되며, 이 분자는 연료를 방출하는 데 사용됩니다.

수소화분해는 수소를 초과하는 기체 분자를 분해하는 방법입니다. 이 과정의 결과, 디젤 연료와 가솔린용 원소가 얻어진다.

코킹은 2차 공정에서 발생하는 무거운 유분과 잔류물에서 석유 코크스를 추출하는 작업입니다.

수소첨가분해, 수소화, 수소화처리, 수소탈방향족화, 수소탈납 - 이들은 모두 정유의 수소화 공정입니다. 그들의 구별되는 특징은 수소 또는 물을 포함하는 가스의 존재하에 촉매 전환을 수행하는 것입니다.

1차 산업 정유를 위한 최신 설비는 종종 결합되어 다양한 양으로 일부 2차 공정을 수행할 수 있습니다.

정유 장비

정유 장비는 다음과 같습니다.

  • 발전기;

  • 저수지;

  • 필터;

  • 액체 및 기체용 히터;

  • 소각로(열 폐기물 처리 장치);

  • 플레어 시스템;

  • 가스 압축기;

  • 증기 터빈;

  • 열교환기;

  • 파이프라인을 위한 수압 시험 약자;

  • 파이프;

  • 피팅 등.

또한 기업은 정유에 기술 용광로를 사용합니다. 연료 연소 중에 방출되는 열을 사용하여 공정 매체를 가열하도록 설계되었습니다.

이러한 장치에는 두 가지 유형이 있습니다. 관로 및 액체, 고체 및 기체 생산 잔류물의 소각 장치입니다.

정유의 기본은 무엇보다도 생산이 오일의 증류와 분리된 분획으로의 형성으로 시작된다는 것입니다.

그런 다음 얻은 화합물의 주요 부분은 2 차 공정과 관련된 균열, 개질 및 기타 작업의 영향으로 물리적 특성과 분자 구조를 변경하여 더 필요한 제품으로 변환됩니다. 또한 석유 제품은 순차적으로 다른 유형의 정제 및 분리를 거칩니다.

대규모 정제소는 블랙 골드를 윤활유와 분별, 전환, 가공 및 혼합하는 데 관여합니다. 또한 중유와 아스팔트를 생산하며 석유 제품의 추가 증류도 수행할 수 있습니다.

정제소 설계 및 건설

우선 정유공장을 설계하고 건설해야 합니다. 이것은 다소 복잡하고 책임있는 프로세스입니다.

정유 공장의 설계 및 건설은 여러 단계로 진행됩니다.

  • 기업 및 투자 분석의 주요 목표 및 목적의 형성;

  • 생산 지역 선택 및 공장 건설 허가 획득;

  • 정유 단지의 프로젝트 자체;

  • 필요한 장치 및 메커니즘 수집, 건설 및 설치, 시운전;

  • 마지막 단계는 석유 생산 기업의 시운전입니다.

블랙 골드 제품의 생산은 특수 메커니즘을 사용하여 수행됩니다.

전시회에서 현대 정유 기술

석유 및 가스 산업은 영토에서 널리 개발 러시아 연방... 따라서 새로운 산업의 창출과 기술 장비의 개선 및 현대화에 대한 문제가 발생합니다. 러시아 석유 및 가스 산업을 새롭고 더 높은 수준으로 끌어 올리기 위해이 분야의 과학적 성과에 대한 연례 전시회가 개최됩니다. "네프테가즈".

박람회 "석유와 가스"그 규모와 많은 초청 기업으로 구별될 것입니다. 그 중에는 인기있는 국내 회사뿐만 아니라 다른 국가의 대표도 있습니다. 그들은 그들의 성과, 혁신적인 기술, 새로운 비즈니스 프로젝트 등을 보여줄 것입니다.

또한 전시회에서는 정유 제품, 대체 연료 및 에너지, 기업용 현대 장비 등을 선보일 예정입니다.

행사의 틀 내에서 다양한 컨퍼런스, 세미나, 프레젠테이션, 토론, 마스터 클래스, 강의 및 토론을 개최할 예정입니다.

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