Нефть и ее переработка

Нефть — это природная темно-бурая маслянистая жидкость, пропитывающая в некоторых районах, на различной глубине от поверхности земли, песчаные и известковые породы и добываемая бурением.

Нефть представляет собой смесь многих углеводородов, т. е. веществ, состоящих из углерода и водорода: газообразных, жидких с различной температурой кипения и твердых. Нефть содержит в среднем 85% углерода, 14% водорода и 1% кислорода, азота и серы. Теплотворность нефти и ее продуктов— 10500— 11000 ккал/кг.

Вещества, образующие нефть, кипят при разной температуре; поэтому нефть можно разделить прямой перегонкой на группы углеводородов, близких по своим физико-химическим свойствам. В настоящее время перегонку нефти производят в трубчатых установках, состоящих из трубчатой печи и ректификационной (разделительной) колонны. В трубчатой печи нефть, перекачиваемая по змеевиковым стальным трубам, нагревается факелом от горящих форсунок до 300—325° (нагрев выше 325° ведет к разложению углеводородов, вместо их испарения).

При этой температуре большая часть нефти переходит в парообразное состояние. Пары и неиспарившийся остаток нефти вместе с перегретым водяным паром, усиливающим испарение, непрерывно подаются в нижнюю часть ректификационной колонны. Неиспарившийся остатки нефти падает на дно колонны, а пары устремляются вверх. Ректификационная колонна, достигающая высоты 40 м, через каждые 500—600 мм имеет горизонтальные перегородки, называемые тарелками, с отверстиями, окруженными бортами и прикрытыми колпаками.

Между зубчатыми краями колпаков и дном тарелки просветы. Тарелки сообщаются между собой переточными трубками, служащими для поддержания на тарелках постоянного слоя жидкости. В этот слой жидкости погружены края колпаков. Сверху в колонну для улучшения конденсации подкачивается холодный бензин. В нижней части колонны температура — наиболее высокая, а в верхней части — наиболее низкая.

По мере движения паров нефти вверх и прохождения их через жидкость, окружающую колпаки, происходит конденсация части паров, и образующаяся при этом жидкость стекает на тарелки. В нижних секциях колонны собираются менее летучие составные части (фракции) нефти, а в верхних — легкие фракции, конденсирующиеся при более низкой температуре. Из отдельных секций колонны непрерывно выводятся в сборники готовые продукты.

Вверху собирается бензин, выкипающий при температуре до 200°; ниже — лигроин (120—240°); еще ниже — керосин (200—300°); далее — составные части дизельных топлив, газойль и соляровое масло (250—325°). Остаток нефти после этой первой перегонки называется мазутом. Частично мазут используется как топливо, но большая часть его подвергается дальнейшей перегонке — для получения смазочных масел. Остатком нефти после отгона смазочных масел является черная вязкая масса — гудрон, используемый в электротехнической промышленности, а также в дорожном строительстве.

Первая промышленная установка для переработки нефти с целью получения керосина (простой перегонный куб) была построена в 1823 г. русскими крепостными крестьянами братьями Дубиниными в г. Моздок на Северном Кавказе. В США подобная установка была создана только спустя 35 лет. Трубчатая перегонная установка появилась почти на 100 лет позже. Первые нефтяные скважины также были пробурены в России: в 1848 г. на Кавказе и в 1855 г. на реке Ухте Печорского бассейна.

Ссылка на основную публикацию