Naftas rafinēšana: pamatmetodes

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-02 13:59

Nafta un dabasgāzes, šie unikālie minerāli, ir galvenie ogļūdeņražu avoti. Jēlnafta ir sarežģīts ogļūdeņražu maisījums ar citiem savienojumiem. Naftas pārstrāde ražo produktus, kurus pēc tam izmanto visās nozarēs, enerģētikā, lauksaimniecībā un ikdienas dzīvē.

Jēlnafta tiek sadalīta sastāvdaļās ar vienkāršu, frakcionētu un vakuumdestilāciju. Iegūto frakciju sastāvs ir atkarīgs no sākotnējās jēlnaftas sastāva.

Naftas rafinēšana notiek vairākos posmos: frakcionēta destilācija, riformings, krekinga un desulfurizācija.

Frakcionālā destilācija ir pats pirmais apstrādes posms, kas to sadala frakcijās: gāzes, vieglā, vidējā un mazuta. Tādējādi eļļas primārā apstrāde ļauj uzreiz atlasīt vērtīgākās frakcijas.

• Gāzes frakcija ir vienkāršākie nesazarotie ogļūdeņraži: butāni, propāns un etāns.
• Benzīns jeb vieglā frakcija ir dažādu vieglo ogļūdeņražu maisījums, t.sk.sazaroti un nesazaroti alkāni.
• Mazuts paliek pēc visu pārējo vieglāko frakciju destilācijas.

Turpmākā eļļas apstrāde tiek veikta ar krekinga palīdzību. Šajā gadījumā jēlnaftas lielmolekulārie savienojumi tiek sadalīti mazākos, kas raksturīgi frakcijām ar zemu viršanas temperatūru. Šī svarīgā attīrīšanas metode ļauj iegūt papildu daudzumu zemas viršanas temperatūras eļļas frakciju, kuru pieprasījums, īpaši benzīna, ir ārkārtīgi liels.

Rūpniecībā tiek izmantoti vairāki krekinga veidi: katalītiskā, termiskā un riforminga. Termiskās krekinga laikā augsti molekulāri savienojumi no smagajām eļļas frakcijām augstas temperatūras ietekmē tiek sadalīti mazmolekulāros. Eļļas termiskā un katalītiskā krekinga apstrāde rada nepiesātinātu un piesātinātu ogļūdeņražu maisījumu. Izmantojot oktadekāna piemēru, plaisāšanas procesu var aprakstīt ar formulu:

S₁₈N₃₈ -> S₉N₂₀ + C₉H₁₈

Temperatūrā līdz 1000°C notiek lielmolekulāro naftas produktu termiskā sadalīšanās, kā rezultātā galvenokārt veidojas vieglie alkēni un aromātiskie ogļūdeņraži.

• Katalītiskā krekinga notiek salīdzinoši zemā temperatūrā, un alumīnija oksīda un silīcija dioksīda maisījums kalpo kā katalizators. Šajā gadījumā tiek iegūts arī piesātināto un nepiesātināto ogļūdeņražu maisījums. Augstas kvalitātes iegūšanai tiek izmantota naftas rafinēšana ar šo metodibenzīns.
• Reformēšana maina molekulu struktūru vai apvieno tās lielākās. Šajā procesā zemas kvalitātes zemas molekulārās eļļas frakcijas tiek pārveidotas īpaši augstas kvalitātes benzīna frakcijās.

Dabas un saistītās gāzes ir metāna (līdz 90 tilpuma%) un tā tuvāko homologu, kā arī neliela daudzuma piemaisījumu maisījums.

Gāzes apstrādes galvenais uzdevums ir tajā esošo piesātināto ogļūdeņražu pārvēršana nepiesātinātos ogļūdeņražos, kurus vēlāk var izmantot ķīmiskajā sintēzē.

Tādējādi naftas un gāzes pārstrāde ļauj iegūt ārkārtīgi plašu dažādu naftas produktu klāstu, no kuriem ķīmiskās sintēzes rezultātā tiek iegūts ļoti daudz dažādu vielu, kuras tiek izmantotas dažādās naftas nozarēs. valsts ekonomika.