Разделение нефтепродуктов

Для облегчения анализа нефтей и нефтепродуктов используют разнообразные методы их предварительного разделения как по молекулярным массам, так и по химическому составу. Для разделения нефти и выделения различных групп углеводородов и гетероатомных компонентов применяют химические и физические методы. Химические методы основаны на неодинаковой реакционной способности разделяемых компонентов, а физические (или физикохимические) на различии концентраций компонентов в сосуществующих равновесных фазах.

Простыми условно названы  методы разделения, при которых изменение  концентрации разделяемых компонентов  в сосуществующих фазах достигается  лишь благодаря сообщению системе энергии, а сложными -методы с применением дополнительных разделяющих агентов (селективных растворителей, адсорбентов и т. д.), увеличивающих различие составов фаз.

К физикохимическим методам разделения относят также разнообразные виды хроматографии, различающиеся агрегатным состоянием подвижной и неподвижной фаз.

Сочетание эффективных приемов  разделения с современными инструментальными  методами анализа позволило создать информативные экспресс методики определения качественного и количественного состава нефтей и нефтепродуктов.

Первичными методами переработки  нефти и нефтепродуктов являются перегонка (при атмосферном и  пониженном  давлениях)  и ректификация. С помощью данных методов определяют фракционный   состав   нефти   и нефтепродукта.

Вторичная переработка нефти  и нефтепродуктов представляет собой  процесс, в результате которого осуществляются химические молекулярные трансформации  для увеличения содержания в молекулах  нефти различных углеводородов.

К вторичной переработке  относится метод крекинга, представляющий собой переработку нефти и  различных фракций, получаемых из неё, в результате которого происходит разделение тяжёлых углеводородов и формирование процесса синтеза совершенно новых молекул. В результате процесса крекинга получают различные виды топлива, применяемые для двигателей внутреннего сгорания. Крекинг бывает термическим, каталитическим и гидрокрекингом.

В ходе осуществления термического крекинга происходит процесс расщепления  тяжёлых углеводородов на более  лёгкие. Широкое распространение  получил вид крекинга, при котором  на выходе получается автомобильный  бензин. Данный вид крекинга осуществляется при температуре примерно пятьсот  градусов по Цельсию при давлении около 5 МПа. Следует отметить, что  в процентном соотношении получаемый бензин составляет от шестидесяти до семидесяти процентов к изначальной  массе нефти.

Из тяжёлых нефтепродуктов посредством осуществления термического крекинга получается газойль, который  широко применяется для производства автомобильного топлива и кокса. Выход готового продукта в данном случае невысокий – до двадцати процентов от перерабатываемой массы.

Висбрекинг является в настоящее время одним из перспективных процессов глубокой переработки высоковязких нефтяных остатков. Включение его в схему переработки нефти позволяет значительно увеличить отбор вакуумного газойля и получать товарное котельное топливо без применения разбавителей. Висбрекинг, в противоположность термическому крекингу, осуществляется без рециркуляции газойлевых фракций условия висбрекинга слишком мягки для превращения компонентов циркулирующего газойля. Таким образом, при переводе установок ТК на режим висбрекинга исключается необходимость использования того технологического оборудования которое ранее применялось в системе рециркуляции газойля.

При проведении пиролиза или  так называемого, высокотемпературного крекинга, при довольно высокой температуре  и атмосферном давлении, из нефтяного  сырья получают газ, который применяют  при изготовлении бензола, нафталина  и прочих химических веществ.

При применении каталитического  крекинга имеется возможность получить бензин с высоким октановым числом, а также дизельное топливо. При  данном процессе осуществляется разложение тяжёлых фракций нефти с помощью  катализаторов этого процесса. Использование  каталитического крекинга способствует росту качества бензина по сравнению  с применением термического крекинга.   

Переработка нефти и нефтепродуктов, имеющих тяжёлые фракции, в которых  содержится значительное количество серы и смолы, а также их соединений, осуществляется с применением гидрокрекинга  –процесса крекинга, в котором используется водород. Следует отметить, что в ходе данного процесса выход готового продукта может увеличиться до семидесяти процентов, что является довольно высоким показателем. Также в ходе данного процесса снижается содержание серы и её соединений в готовой продукте.

В том случае, когда необходимо осуществлять переработку нефтяных продуктов, включая газы и остатки  процесса перегонки нефти, используют крекинг на водяном пару. В ходе данного процесса происходит образование  большого количества олефинов.

Для того, чтобы получить высокооктановый бензин, осуществляют переработку фракций бензина, имеющих низкое октановое число, которые в свою очередь получаются при процессах крекинга и прямой переработки нефти и нефтепродуктов. Данный процесс получил название каталитического риформинга.

Существует также ряд  методов осуществления переработки  нефти (вторичной), в результате которых  получают различные вещества. Так, например, при методе алкилирования происходит процесс получения изооктана и прочих видов топлива, имеющих высокое октановое число. Используя метод деструктивной гидрогенизации можно несколько увеличить процент выхода лёгких нефтепродуктов. При применении синтеза углеводородов из газа можно превращать углеводороды, которые находятся в газе крекинга, в жидкости.

Для того, чтобы получить готовый продукт, имеющий товарный вид, проводится очистка нефтепродуктов от различного рода вредных примесей. Этот процесс получил название компаундирование. В ходе данного процесса возможно введение в получаемый готовый продукт специальных добавок, которые способствуют росту его качества и улучшению многих свойств.

В ходе развития процессов  переработки нефти и нефтепродуктов и получения углеводородов, которые  нашли своё применение в качестве топлива для автомобильного, авиационного и других видов транспорта, происходил процесс роста и развития различных  отраслей народного хозяйства. В настоящее время практически нет альтернативы по сфере применения бензину или дизельному топливу, которые составляют основу функционирования транспортной системы любой страны.

На основе вышеизложенного, следует отметить, что нефть и  продукты её переработки в настоящее  время играют огромную роль в экономическом  развитии любого государства. И те страны, которые имеют на своей территории запасы нефти, имеют большое преимущество перед другими странами и львиную часть доходов их бюджетов составляют именно доходы, полученные от реализации на экспорт нефти и нефтепродуктов.