+7(499)-938-42-58 Москва
+7(800)-333-37-98 Горячая линия

Переработка мазута. Способы и конечные продукты переработки

Содержание

Этапы переработки нефти

Переработка мазута. Способы и конечные продукты переработки

/ Продукция / Статьи /

Версия для печати

В настоящее время из сырой нефти можно получить различные виды топлива, нефтяные масла, парафины, битумы, керосины, растворители, сажу, смазки и другие нефтепродукты, полученные путем переработки сырья. 

Добытое углеводородное сырье (нефть, попутный нефтяной газ и природный газ) на месторождении проходит долгий этап, прежде чем из этой смеси будут выделены важные и ценные компоненты, из которых впоследствии будут получены пригодные к использованию нефтепродукты.

Переработка нефти очень сложный технологический процесс, который начинается с транспортировки нефтепродуктов на нефтеперерабатывающие заводы. Здесь нефть проходит несколько этапов, прежде чем стать готовым к использованию продуктом:

  1. подготовка нефти к первичной переработке
  2. первичная переработка нефти (прямая перегонка)
  3. вторичная переработка нефти
  4. очистка нефтепродуктов

Подготовка нефти к первичной переработке

Добытая, но не переработанная нефть, содержит различные примеси, например, соль, воду, песок, глина, частицы грунта, попутный газ ПНГ.

Срок эксплуатации месторождения увеличивает обводнение нефтяного пласта и, соответственно, содержание воды и других примесей в добываемой нефти.

Наличие механических примесей и воды мешает транспортированию нефти по нефтепродуктопроводам для дальнейшей ее переработки, вызывает образование отложений в теплообменных аппаратах и других емкостях, усложняет процесс переработки нефти.

Вся добытая нефть проходит процесс комплексной очистки, сначала механической, затем тонкой очистки.

На данном этапе также происходит разделение добытого сырья на нефть и газ в сепараторах нефти и газа.

Отстаивание в герметичных резервуарах на холоде или при подогреве способствует удалению большого количества воды и твердых частиц. Для получения высоких показателей работы установок по дальнейшей переработке нефти последнюю подвергают дополнительному обезвоживанию и обессоливанию на специальных электрообессоливающих установках.

Зачастую вода и нефть образуют труднорастворимую эмульсию, в которой мельчайшие капли одной жидкости распределены в другой во взвешенном состоянии.

Выделяются два вида эмульсий:

  • гидрофильная эмульсия, т.е. нефть в воде
  • гидрофобная эмульсия, т.е. вода в нефти

Существует несколько способов разрушения эмульсий:

  • механический
  • химический
  • электрический

Механический метод в свою очередь делится на:

  • отстаивание
  • центрифугирование

Разность плотностей составляющих эмульсии позволяет легко расслаивать воду и нефть методом отстаивания при нагреве жидкости до 120-160°С под давлением 8-15 атмосфер в течение 2-3 часов. При этом не допускается испарение воды.

Эмульсия также может разделяться под действием центробежных сил в центрифугах при достижении 3500-50000 оборотов в минуту.

При химическом методе эмульсия разрушается путем применения деэмульгаторов, т.е. поверхностно-активных веществ. Деэмульгаторы имеют большую активность по сравнению с действующим эмульгатором, образуют эмульсию противоположного типа, растворяют адсорбционную пленку. Данный способ применяется вместе с электрическим.

В установках электродегидратора при электрическом воздействии на нефтяную эмульсию частицы воды объединяются, и происходит более быстрое расслоение с нефтью.

Первичная переработка нефти

Добытая нефть есть смесь нафтеновых, парафиновых, ароматических углеводов, которые имеют разный молекулярный вес и температуру кипения, и сернистые, кислородные и азотистые органические соединения. Первичная переработка нефти заключается в разделении подготовленной нефти и газов на фракции и группы углеводородов. При перегонке получают большой ассортимент нефтепродуктов и полупродуктов.

Суть процесса основана на принципе разности температур кипения компонентов добытой нефти. В результате сырье разлагается на фракции – до мазута (светлые нефтепродукты) и до гудрона (масла).

Первичная перегонка нефти может осуществляться с :

  • однократным испарением
  • многократным испарением
  • постепенным испарением

При однократном испарении нефть нагревается в подогревателе до заданной температуры. По мере нагрева образуются пары. При достижении заданной температуры парожидкостная смесь поступает в испаритель (цилиндр, в котором пар отделяется от жидкой фазы).

Процесс многократного испарения представляет собой последовательность однократных испарений при постепенном повышении температуры нагрева.

Перегонка постепенным испарением представляет собой малое изменение состояния нефти при каждом однократном испарении.

Основные аппараты, в которых проходит перегонка нефти, или дистилляция,  – это трубчатые печи, ректификационные колонны и теплообменные аппараты.

В зависимости от типа перегонки трубчатые печи делятся на атмосферные печи АТ, вакуумные печи ВТ и атмосферно-вакуумные трубчатые печи АВТ. В установках АТ осуществляют неглубокую переработку и получают бензиновые, керосиновые, дизельные фракции и мазут.

В установках ВТ производят углубленную переработку сырья и получают газойлевые и масляные фракции, гудрон, которые в последствии используются для производства смазочных масел, кокса, битума и др. В печах АВТ комбинируются два способа перегонки нефти.

 

Процесс переработки нефти принципом испарения происходит в ректификационных колоннах.

Там исходная нефть с помощью насоса поступает в теплообменник, нагревается, затем поступает в трубчатую печь (огневой подогреватель), где нагревается до заданной температуры.

Далее нефть в виде парожидкостной смеси входит в испарительную часть ректификационной колонны. Здесь происходит деление паровой фазы и жидкой фазы: пар поднимается вверх по колонне, жидкость стекает вниз.

Вышеперечисленные способы переработки нефти не могут быть использованы для выделения из нефтяных фракций индивидуальных углеводородов высокой чистоты, которые впоследствии станут сырьем для нефтехимической промышленности при получения бензола, толуола, ксилола и др. Для получения углеводородов высокой чистоты в установки перегонки нефти вводят дополнительное вещество для увеличения разности в летучести разделяемых углеводородов.

Полученные компоненты после первичной переработки нефти обычно не используются в качестве готового продукта. На этапе первичной перегонки определяются свойства и характеристики нефти, от которых  зависит выбор дальнейшего процесса переработки для получения конечного продукта.

В результате первичной обработки нефти получают следующие основные нефтепродукты:

  • углеводородный газ (пропан, бутан)
  • бензиновая фракция (температура кипения до 200 градусов)
  • керосин (температура кипения 220-275 градусов)
  • газойль или дизельное топливо (температура кипения 200-400 градусов)
  • смазочные масла (температура кипения выше 300 градусов)остаток (мазут)

Вторичная переработка нефти

В зависимости от физико-химический свойств нефти и от потребности в конечном продукте происходит выбор дальнейшего способа деструктивной переработки сырья. Вторичная переработка нефти заключается в термическом и каталитическом воздействии на нефтепродукты, полученные методом прямой перегонки. Воздействие на сырье, то есть содержащиеся в нефти углеводороды, меняют их природу. 

Выделяются варианты переработки нефти:

  • топливный
  • топливно-масляный
  • нефтехимический

Топливный способ переработки применяется для получения высококачественных автомобильных бензинов, зимних и летних дизельных топлив, топлив для реактивных двигателей, котельных топлив. При данном методе используется меньшее количество технологических установок.

Топливный метод представляет собой процессы, в результате которых из тяжелых нефтяных фракций и остатка получают моторные топлива.

К данному виду переработки относят каталитический крекинг, каталитический риформинг, гидрокрекинг, гидроочистка и другие термические процессы.

При топливно-масляной переработке наряду с топливами получают смазочные масла и асфальт. К данному виду относятся процессы экстракции и деасфальтизации. 

Наибольшее разнообразие нефтепродуктов получается в результате нефтехимической переработки. В связи с этим используется большое число технологических установок.

В результате нефтехимической обработки сырья вырабатываются не только топлива и масла, но и азотные удобрения, синтетический каучук, пластмассы, синтетические волокна, моющие средства, жирные кислоты, фенол, ацетон, спирт, эфиры и другие химикалии. 

Каталитический крекинг

При каталитическом крекинге используется катализатор для ускорения химических процессов, но в то же время без изменения сути этих химических реакций. Суть крекинг-процесса, т.е. реакции расщепления, заключается в прогоне нагретых до парообразного состояния нефтей через катализатор.

Риформинг

Процесс риформинга применяется в основном для производства высокооктанового бензина. Данной переработке могут подвергаться только парафиновые фракции, кипящие в пределах 95-205°С.

Виды риформинга:

  • термический риформинг
  • каталитический риформинг

При термическом риформинге фракции первичной переработки нефти подвергаются воздействию только высокой температуры.

При каталитическом риформинге воздействие на исходные фракции происходит как температурой, так и с помощью катализаторов.

Гидрокрекинг и гидроочистка

Данный метод переработки заключается в получении бензиновых фракций, реактивного и дизельного топлива, смазочных масел и сжиженных газов за счет воздействия водорода на высококипящие нефтяные фракции под воздействием катализатора. В результате гидрокрекинга исходные нефтяные фракции проходят также гидроочистку. 

Гидроочистка заключается в удалении серы и других примесей из сырья. Обычно установки гидроочистки совмещают с установками каталитического риформинга, так как в результате последнего выделяется большое количество водорода. В результате очистки качество нефтепродуктов повышается, уменьшается коррозия оборудования. 

Экстракция и деасфальтизация

Процесс экстракции заключается в разделения смеси твердых или жидких веществ при помощи растворителей. В используемом растворителе хорошо растворяются извлекаемые компоненты.

Далее проводится депарафинизация для снижения температуры застывания масла. Получение конечного продукта заканчивается гидроочисткой.

Данный метод переработки применяется для получения дистдизельного топлива и извлечении ароматических углеводородов. 

В результате деасфальтизации из остаточных продуктов дестиляции нефти получаются смолисто-асфальтеновые вещества. В последствии деасфальтизат используется для производства битума, применяется в качестве сырья для каталитического крекинга и гидрокрекинга. 

Коксование

Для получения нефтяного кокса и газойлевых фракций из тяжелых фракций перегонки нефти, остатков деасфальтизации, термического и каталитического крекинга, пиролиза бензинов используют процесс коксования.

Данный вид переработки нефтепродуктов заключается в последовательном протекании реакций крекинга, дегидрирования (выделение водорода из сырья), циклизации (образование циклической структуры), ароматизации (увеличение ароматических углеводородов в нефти), поликонденсации (выделение побочных продуктов, таких как, вода, спирт) и уплотнения для образования сплошного “коксового пирога”. Летучие продукты, выделяющиеся в процессе коксования, подвергают процессу ректификации, чтобы получить целевые фракции и их стабилизировать.

Изомеризация

Процесс изомеризации заключается в превращении из исходного сырья его изомеров. Подобные превращения приводят к получении бензинов с высоким октановым числом.

Алкинирование

Путем введения в соединения алкиновых групп получают высокооктановые бензины из углеводородных газов.

Следует отметить, что в процессе переработки нефти и для получения конечного продукта используется весь комплекс нефтегазовых и нефтехимических технологий. Сложность и разнообразие готовых продуктов, которые можно получить из добытого сырья, определяют и разнообразность нефтеперерабатывающих процессов.

01 Ноября 2012 г.

Источник: https://gazovik-pgo.ru/cat/articles/pererabotka_nefti/

Переработка и производство мазута

Переработка мазута. Способы и конечные продукты переработки

Мазут представляет собой жидкообразный продукт темно-коричневого цвета. Он является остатком выделения нефти и ее производных: бензина, керосина, различных смол, выкипающих при температуре +3600С и выше.

В состав мазута входят нефтяные смолы, имеющие молекулярную массу в 500–3000 г/моль и больше.

Также встречаются углеводороды, имеющие молекулярную массу 400 до 1000г/моль, карбен, карбоид, асфальтен и органические соединения, содержащие металлы V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca.

Показатели мазута

Физико-химические показатели мазута напрямую зависят от нескольких факторов. Огромную роль играют вещества, входящие в исходный состав нефти, а также различные дистиллятные фракции.

В результате чего мазут характеризуется следующими параметрами: уровень плотности при +200С составляет 0,89–1г/см.

Уровень плотности мазута, как и уровень плотности любого другого вещества, меняется в зависимости от давления, температуры воздуха, а на открытом пространстве – еще и направления ветра (даже человеческое тело изменяется согласно этим факторам).

Значимым показателем является и уровень вязкости, поэтому при +1000С составляет 8–80 мм/с, содержание серы 0,5–3,5%, содержание золы – максимум 0,3%, температура застывания от +100С до 40С и низший порог уровня теплоты сгорания составляет от 39,4 до 40,7 МДж/моль.

Применение мазута

Основным предназначением мазута является его использование в котельных установках, в различных паровых котлах и промышленных печах.

Используют его как топливо, горючее, а также в качестве исходного материала для производства флотского мазута, бункерного топлива и тяжелого моторного топлива для крейцкопфных дизельных установок. Из расчета количества исходной нефти выход мазута составляет 50% по массе.

В силу необходимости углубления процедуры переработки нефти, мазут подвергают дальнейшей переработке посредством отгона вакуумом дистилляторов, выкипающих при температуре в диапазоне от +3500С до 5000С.

Вакуумные дистилляторы служат основным исходным материалом для создания различных смазочных масел, моторного топлива и горючки. Производство происходит с использованием каталитического крекинга. Иногда применяют и гидрокрекинг.

Остающийся в процессе вакуумной перегонки остаток мазута можно использовать для вторичной переработки, а можно изготовить на основе этого остатка гудрон. Получается своего рода непрерывная конвейерная цепь вторичного использования. Ведь гудрон впоследствии перерабатывают в битум, который представляет собой популярнейший материал для настила кровли и ее ремонта.

В качестве основных потребителей мазута выступают промышленность, жители как высотных, так и частных домов и, разумеется, военно-морской флот.

Свойства мазута

Флотский мазут, получаемый в результате смешивания остаточных нефтепродуктов и, в частности, мазута, гудрона, тяжелых газойлей вторичных процессов, а также прямогонных и вторичных дизельных фракций, в отличие от топочного аналога имеет более низкий уровень вязкости, зольности, температуры застывания и калорийности.

Основным предназначением флотского мазута является использование в качестве топлива для судовых котельных, а также для мало- и среднеоборотных дизельных установок и газотурбинных агрегатов.

В данное время наиболее распространенной маркой мазута является М–100, которая при добавлении дизельного топлива трансформируется в марку М–40. Мазут марки М – 200 характеризуется высоким уровнем вязкости, делающим его затруднительным для применения.

Топочный мазут, получаемый в результате вакуумной и атмосферной перегонки с добавлением в состав тяжелых газойлевых фракций, применяется в качестве топлива для технологических установок и стационарных котельных.

Основным предназначением мазута (и в том числе марки М–100) является применение в качестве котельного топлива. Кроме того, данный вид горючего получил широкое применение в качестве топлива для судовых силовых агрегатов, а также отопительных систем различных сфер назначения.

Для отопительных систем, на данный момент существует 2 вида мазута, различающихся как составом, так и уровнем вязкости, М–100 и М–40, среди которых наибольшим потребительским спросом пользуется мазут марки М–100.

Кроме как топливо, мазут применяется в качестве исходного или добавочного материала при производстве множества видов продукции, и в частности: кокса, битума, моторных и смазочных масел и прочего.

Сырье для производства

Исходным материалом для производства мазута могут служить как нефтепродукты, так и каменный уголь, и горючие сланцы. Однако тут нужно учесть, что данные виды мазута предназначены для применения непосредственно в местах производства и поэтому не изготавливаются в промышленных объемах.

В состав мазута входит большое количество различных компонентов. Среди них присутствуют нефтяные смолы, углеводороды с молекулярной массой 400–1000г/моль, а также карбены и некоторые соединения органического происхождения.

Все существующие на сегодняшний день виды мазута имеют темно-коричневый цвет и жидкую консистенцию.

Виды мазута:

  • Прямогонный;
  • Крекинговый;
  • Флотский;
  • Топочный;
  • Бытовое печное топливо.

Применяя нефть различного состава, возможно получать мазут с различными физико-химическими свойствами, качество которого напрямую зависит от содержания в его составе серы, а также от уровня плотности и вязкости. Уровень плотности мазута определяется только при температуре воздуха не ниже +200С с обязательным условием, что плотность материала должна составлять 0,89–1 г/см3.

Переработка мазута

В последние годы специалисты отмечают значительное сокращение запасов природных ресурсов планеты, что обусловливает острую необходимость максимально рационального использования не только основных природных ресурсов, но и более тщательной и эффективной переработки их отходов с целью максимального извлечения полезных веществ. Данное положение относится и к нефтяной промышленности, так как значительное сокращение количества залежей природных углеводородных видов сырья диктует тот факт, что переработка мазута и других нефтяных остатков должна быть более углубленной и эффективной. Максимально эффективная переработка мазута должна привести к значительному сокращению производства котельных видов топлива, так как мазут в большей мере будет применяться для производства моторных видов топлива.

Производство масел из мазута

Переработка мазута для производства масел предусматривает три рабочих этапа:

  • Производство различных масляных фракций в процессе переработки мазута;
  • Изготовление из полученных масляных фракций основных масляных составляющих;
  • Смешивание масляных фракций с применением различных присадок методом компаундирования.

Классификация нефти по пригодности в изготовлении масел

Для нефти и мазута существуют несколько категорий, имеющих индивидуальный индекс, в соответствии с которым и можно определить пригодность какого-либо вида сырья для производства масла, а также установить шифр нефти.

Присвоенный к каждой категории нефти шифр позволяет определить ее класс, а также уровень содержания в ней серы и масляных фракций.

Подгруппа нефти определяется в соответствии с уровнем вязкости масляных фракций, в то время как вид нефти определяется в соответствии с уровнем содержания в ее составе парафина.

Переработка мазута для получения масла

Процесс переработки мазута для получения масла начинается с процедуры вакуумной перегонки, результатом которой является получение гудрона и трех видов масляных фракций и, в частности, масляного дистиллята маловязких свойств, аналога высоковязких свойств, и широкой масляной фракции.

Затем гудрон подвергается процедуре деасфальтизации пропаном с целью извлечения остатков масляных фракций и асфальта. Впоследствии все масляные фракции подвергаются процедуре селекционной очистки, в результате чего добываются экстракты, а очищенные фракции подвергаются процедуре депарафинизации.

На заключительном этапе масляные фракции подвергаются процедуре доочистки, повторному делению на фракции и компаундированию с добавлением в состав различных примесей.

Источник: http://hromax.ru/pererabotka_mazuta.html

Утилизация и переработка мазута, гудрона, битума

Переработка мазута. Способы и конечные продукты переработки

Утилизация отходов мазута позволяет избежать проблем, которые приносит его захоронение или хранение – пожароопасных ситуаций, аварий, экологических катастроф. Важно заниматься переработкой мазутных отходов и с экономической точки зрения: за счет применения разных способов получается снижать расходы ценных природных ресурсов.

Отходы мазута и их состав

Мазут – это вязкая жидкость темно-коричневого цвета, результат первичной переработки нефти. Его применяют как топливо или подвергают дальнейшей переработке для получения смазочных масел, гудрона и битума.

Зола и сажа при сжигании мазута остаются в процентном соотношении 63,1% и 36,9% соответственно. Зола имеет класс опасности – III (умеренный коэффициент), сажа – IV класс (малоопасное вещество). Оба отхода представляют собой твердые сыпучие материалы. Химический состав отхода в процентном соотношении:

  • V2O5 – 27,1;
  • Ni2O3 – 5,7;
  • MnO2 – 0,6;
  • PbO2 – 0,3;
  • Cr2O3 – 0,3;
  • ZnO – 0,3;
  • Al2O3 – 6,3;
  • Fe2O3 – 4,4;
  • MgO – 1,3;
  • SiO2 – 6,3;
  • Углерод – 31,4;
  • Водород – 4,4;
  • Азот – 0,4;
  • Прочие – 0,74.

Утилизация мазута

Отработанный мазут должен быть утилизирован. Иначе практически невозможно избежать загрязнения окружающей среды и нанесения урона природе. Существует несколько способов его утилизации:

  • обезвоживание (выпаривание воды и последующее захоронение твердых остатков на специальных полигонах);
  • захоронение отработанного мазута в чистом виде на специально оборудованном изолированном полигоне;
  • термическая обработка (сжигание в печах);
  • виброкавитационная утилизация (обработка ультразвуком);
  • химический метод утилизации (разложение реагентами);
  • инкапсулирование негашеной известью и абсорбентами;
  • биологический способ переработки (очищение почвы специальными микроорганизмами);
  • переработка в битум.

Установки для переработки

Основная установка по переработке мазута – ректификационная колонна. Это оборудование представляет собой сосуд, в котором жидкость при нагревании разделяется на отдельные фракции, подвергающиеся дальнейшей очистке. Высота промышленной ректификационной колонны может достигать 90 метров и более, а диаметр – 16 метров.

О том, какие существуют виды ректификационных колонн, из чего они состоят и как функционируют, рассказывается в следующем видео.

Переработка мазута возможна и с помощью пиролизной установки, где сырье под действием высокой температуры (800–1000 °С) разделяется на фракции:

  • газ (может использоваться как топливо);
  • пиролизная смола (сырье для технического углерода);
  • пироконденсат (после дополнительной обработки тоже годится на топливо).

Чтобы пиролиз окупался, нужно перерабатывать довольно большие объёмы сырья и дополнительно использовать гидрогенизационную установку. Это позволит производить из пироконденсата высокооктановый бензин.

Какое вторсырье можно получить

Основные виды вторсырья, получаемые при переработке мазута – это:

  1. Соляровый дистиллят, который может быть использован как топливо, либо как сырье для крекинга (переработки нефти и ее фракций при высоких температурах для получения продуктов с меньшей молекулярной массой).
  2. Масляный дистиллят, из которого в дальнейшем производятся различные масла.
  3. Гудрон, необходимый для получения битума и остаточных масел.

Дополнительная информация! Также возможна переработка мазута в дизельное топливо. Это достаточно выгодное направление, так как спрос на данный вид топлива постоянно растет.

Гудрон

Гудрон представляет собой смолистое вещество черного цвета, являющееся результатом вакуумной перегонки продуктов первичной переработки нефти. Чаще всего его используют для получения строительных, кровельных и дорожных битумов, а также в производственных отраслях. Утилизировать гудрон можно одним из способов, перечисленных выше (химический, биологический, термический, кавитационный).

Битум

Битумом называют твердые или смолоподобные продукты, полученные в результате переработки гудрона. Выделяются два вида битума: природный, или натуральный (побочный материал при добыче нефтепродуктов) и строительный (результат нефтяной перегонки, смешанный с различными строительными компонентами). Битум может быть утилизирован несколькими способами:

  • обработка высокими температурами при отсутствии доступа воздуха;
  • использование как вторсырье для производства стройматериалов.

Без переработки или утилизации отработанный мазут может нанести огромный вред природе. Да и запасы нефти не бесконечны. Нужно извлекать максимум из остатков нефтепромышленности, а затем утилизировать отходы с соблюдением всех норм, чтобы избежать нанесения ущерба окружающей среде.

Источник: https://vtorothody.ru/utilizatsiya/mazuta.html

Переработка нефти и нефтепродуктов: способы переработки нефти, продукты переработки нефти и газа

Переработка мазута. Способы и конечные продукты переработки

При бурении нефтяных и газовых скважин на поверхность извлекаются углеводороды, которые в настоящее время являются важнейшими мировыми энергоносителями. Нефтяное месторождение представляет собой промысел, расположенный в нефтеносной провинции.

Нефтедобыча и нефтепереработка, а также добыча природного газа,  являются важнейшими современными отраслями мировой промышленности.

Продукты из нефти и газа, получаемые современной промышленностью – это топлива  различных видов, керосины, масла, мазуты, битумы, парафины, а также различные растворители, смазки, сажа, сырье для химической промышленности и прочие продукты нефтепереработки.

Нефть и продукты, получаемые из этого полезного ископаемого, являются основными источниками энергии в настоящее время.

Переработка нефтепродуктов представляет собой весьма сложный процесс. В 2016-ом году объемы мировой добычи этого полезного ископаемого были огромны, и модернизация технологических процессов его переработки актуальна, как никогда. После доставки  на предприятия нефтепереработки, нефть, перед тем, как из неё получат готовые к использованию продукты, проходит несколько этапов, а именно:

  • подготовка к первичной переработке;
  • первичная переработка нефти, в результате которой получают продукты перегонки нефти;
  • вторичная переработка нефти и газа (продукт перегонки нефти улучшает свои качества);
  • очистка полученных нефтепродуктов.

Получение нефти и нефтепродуктов может проводиться самыми разными методами. Далее мы рассмотрим, как готовят  промысловую нефть и способы её переработки.

Этап первый – подготовка к первичной перегонке

Продукция нефтяных скважин, добываемая при бурении,  содержит массу  примесей, к которым относятся вода, соли, глина, частицы грунта песок и ПНГ (попутный нефтяной газ).

Чем дольше эксплуатируется месторождение, тем больше обводняется  нефтяной пласт, что увеличивает содержание в добываемом сырье  воды и прочих примесей.

Все это затрудняет  транспортировку этих жидкостей  по нефтепроводам и  приводит к образованию в теплообменниках и прочих емкостях нефтяных отложений, что, в свою очередь, затрудняет нефтепереработку.

Промышленная нефть отличается от промысловой. Промысловая продукция содержит много нежелательных примесей, и чтобы избежать вышеуказанных сложностей, сырье  подвергают  процессу комплексной переработки нефти и газа (очистке), на первом этапе – механической, а после этого – тонкой. Кроме того, на этапе подготовки промысловая продукция  разделяется в сепараторах на нефть и газ.

Большое количество воды и механических примесей удаляется путем отстаивания на холоде в герметичных резервуарах. Чтобы повысить эффективность дальнейшей переработки, сырую нефть после этого с помощью дополнительной обработки обезвоживают и обессоливают на специальных электрообессоливающих установок.

Во многих случаях из нефти и воды  образуются  трудно растворимые  эмульсии, которые бывают двух видов:

  • гидрофильная (нефть в воде);
  • гидрофобная (вода в нефти).

Чтобы разрушить такие эмульсии, применяют следующие методы:

№Полезная информация
1механический
2электрический
3химически�

К механическим способам относятся отстаивание и центрифугирование.

Поскольку нефть и вода обладают разными показателями плотности, отстаивание под давлением от 8-ми до 15-ти атмосфер с нагревом до 120-ти – 160-ти градусов легко разделяет нефть и воду в течение 2-3 часов. Испарение воды при этом не допускается.

Эмульсии также разделяют с помощью центробежных сил в специальных центрифугах, которые вращаются со скоростью  3500-50000 об/мин.

Электрический метод предусматривает использование электродегидратора, в котором электрическое воздействие  объединяет водяные частицы, вследствие чего они быстрее отделяются от нефти.

Суть химического способа заключается в разрушении эмульсии посредством применения поверхностно-активных веществ, называемых деэмульгаторами. Деэмульгаторы растворяют адсорбционную пленку путем образования эмульсии противоположного типа. Такие методики, как правило, применяются в комплексе с электрическими способами.

Очень важным аспектом этих процессов является качественная утилизация образующихся отходов, которые способны нанести колоссальный вред экологическому состоянию окружающей среды, а, следовательно, и человеку.

Деасфальтизация и экстракция

Деасфальтизация позволяет получить из нефтяного остатка смолистые вещества для изготовления асфальта. Также этот процесс позволяет получить  битум, который используют как  сырьё в таких процессах, как гидрокрекинг и каталитический крекинг.

Экстракция – это разделение твердых или жидких нефтяных компонентов с помощью растворителей, после чего проводят депарафинизацию, цель которой –  снижение температуры застывания получаемых масел. В конце продукт подвергается гидроочистке. С помощью экстракции получают дизельное топливо и ароматические углеводороды.

Утилизация нефтепродуктов: способы и технологии

Переработка мазута. Способы и конечные продукты переработки

Нефтяные ресурсы составляют основную долю материалов топливного снабжения энергетических станций, а также широко применяются на заправочных пунктах, в обслуживании технических средств и питании электрооборудования.

Данная инфраструктура включает в себя объекты хранения, перекачивания и фильтрации, при этом каждый из них в той или иной степени оставляет сырьевые отходы, губительные для окружающей среды. Соответственно, возникает потребность в своевременной утилизации нефтепродуктов, которые не могут быть использованы в промышленности или транспортном обслуживании.

По оценкам специалистов, совокупные отходы в виде нефтезагрязнений, скопившихся на отдельных объектах, в объеме достигают сотен тысяч кубометров.

Основным направлением в общем комплексе задач утилизации разного рода нефтепродуктов является очистка средств для перекачивания, хранения и транспортировки материала. Только в этом случае можно обеспечить должное качество и безопасность топлива.

Как правило, для таких целей используют моющие вещества, отстойники, пульверизаторы и даже пескоструйные аппараты, позволяющие удалять застоявшиеся следы технических масел. Популярно и направление ликвидации последствий аварий в виде нефтяных разливов.

Заражение почвы химически опасными веществами может грозить экологической катастрофой. В процессе утилизации грунта, загрязненного нефтепродуктами, используются методы интенсификации, биохимического очищения, пиролиза и традиционное захоронение на полигонах.

Теперь стоит рассмотреть актуальные способы и технологии утилизации нефтяных продуктов подробнее.

Комплексно используют сразу несколько техник утилизации, среди которых центробежное разделение, отстаивание, гидрологическая переработка и т. д.

В основном ставятся задачи разделения нефтешлама на разные фракции в зависимости от размеров и плотности. Более современные методики позволяют автоматически сепарировать материалы и по уровням токсичности.

Центробежный способ вкупе с технологиями отстаивания производит отделение нефтяных эмульсий от водяного слоя.

В дальнейшем, определяя степени концентрации целевых элементов, можно отфильтровать существенные доли примесей.

Непосредственно утилизация шлама нефтепродуктов производится на заключительной стации механической переработки на нижних слоях отстойников, где концентрируется порядка 75-80% тяжелых взвесей.

Гидропереработка в целом предлагает те же принципы сепарации, но процесс разделения происходит интенсивнее благодаря десорбции нефтепродуктов – подключаются дополнительные технологические операции в виде нагрева и перемешивания.

Биохимический метод утилизации

Данная техника основывается на принципе разложения микроорганизмов посредством окисления. На практике этот метод часто применяют в рекультивации почв и других загрязненных материалов. Например, биохимическая утилизация опилок, загрязненных нефтепродуктами, предусматривает активизацию метаболизма естественной микрофлоры сырья.

Используются разные режимы очистки, отличающиеся показателями влажности, интенсивностью аэрационного эффекта, включением питательных веществ и другими параметрами. При высоком уровне загрязнения применяют активные биологические вещества, оказывающие эффект окисления нефтяных микроорганизмов.

Но есть у биохимического способа и ряд недостатков, к которым относят риск нарушения природного биоценоза.

Физико-химический метод утилизации

Это обширная группа способов переработки и очистки нежелательных нефтесодержащих продуктов, к наиболее популярным методам которой относят экстракцию и флотацию. Так, экстракционные способы основываются на принципах растворения полярных соединений на фоне теплового воздействия.

В результате образуются твердые и жидкие среды целевого материала, которые можно легко сепарировать. Что касается утилизации нефтепродуктов посредством флотации, то эта методика реализуется с поддержкой горячих воздушных смесей, которые разделяют концентраты основного вещества и механических примесей.

К физико-химическим методам относят и так называемый нефтесбор. При выполнении этой техники используют шламовые накопители и барабанные сепараторы. Но в качестве штатного средства утилизации этот способ применяют нечасто.

В основном нефтесбор задействуется при устранении последствий аварий с разливами нефти по поверхностям водных объектов.

Термический способ утилизации нефтепродуктов

Данный метод основывается на процессе термического разложения, которым можно подвергать различные нефтепродукты. Наиболее эффективным считается полное разложение, когда в ходе деструкции формируется две среды – на основе углекислого газа и воды. В зависимости от условий проведения выделяют несколько видов термической переработки:

  • Сжигание шлама в печных агрегатах, где присутствует псевдосжиженный слой.
  • Сжигание (разложение под термическим воздействием) в бескислородной среде.
  • Пиролиз.

Самым распространенным и в некотором роде универсальным методом является утилизация отходов нефтепродуктов в печах по принципу «кипящего слоя». В этом случае под влиянием горячих воздушных потоков рекреационные камеры предоставляют на выходе перемешанные взвеси.

Технологии регенерации нефтепродуктов

Смазочно-охлаждающие масла на органической и водной основе часто применяются в промышленности и транспортной сфере при обслуживании техники. Условно машинные жидкости делят на две группы – поддающиеся и неподдающиеся регенерации.

В целях экономии расходника может применяться технология очистки и восстановления, благодаря которой нефтепродукт обретает утраченные эксплуатационные качества. К техническим маслам этой группы относят антикорит, жидкости из циркуляционных установок, смазочные смеси из грязевых накопительных баков и т.

д. На этапе базового сбора может выполняться также утилизация отработанных масел и нефтепродуктов, но часть продукта пропускается через фильтр-пресс. Далее процедуры восстановления физических свойств жидкости выполняются посредством действия «глухого» пара с нагревом до 90 °С.

Обработанное термическим способом масло перемешивают со сжатым воздухом и отстаивают 30 мин.

Очистка серной кислотой гудронов применяется в случаях, когда необходимо устранить смолистые, азото- и серосодержащие, а также непредельные соединения, обусловливающие низкий уровень стабильности нефтепродукта при хранении.

Кислые гудроны характеризуются наличием высоковязких смолообразных масс, которые включают воду, органические примеси и серные соединения. В процессе очистки задействуются разные средства в зависимости от целевого слоя.

Так, утилизация отработанных нефтепродуктов на основе кислых гудронов может выполняться применительно к следующим уровням:

  • Верхний. Кислотная масляная жидкость. Не требует специальной переработки и ликвидируется основными биохимическими способами.
  • Средний. Кислая водная среда. Состоит из серной кислоты и атмосферных осадков. Подвергается химико-термической обработке, а в некоторых случаях сепарируется и долями переправляется на регенерацию.
  • Нижний. Пастообразные смеси кислого гудрона с концентрированной серной кислотой. На сегодняшний день оптимальным способом применения донных отложений гудрона является переработка в промышленный битум.

Комбинированные методы утилизации

Универсальные способы переработки нефтепродукта, которые могут применяться в отношении материалов с разными физико-химическими свойствами.

Наиболее эффективным методом такого рода можно назвать комбинацию механической утилизации с техниками сепарации, очисткой и физико-химическим воздействием. На практике эти операции выполняются не одновременно, а поэтапно.

Первичная утилизация нефтепродуктов комбинированным способом предполагает отделение эмульсий от шлама, после чего следует фильтрация водоэмульсионного слоя, обезвреживание остатков и переработка осадочного слоя.

Российские предприятия-утилизаторы нефтяных отходов

Отечественные предприятия имеют богатый опыт работы в данном направлении, предлагая широкий спектр комплексных услуг по переработке нефтяных отходов. Лидирующие позиции в сегменте занимают компании «ВЗТУ» и «Лукойл-ВНП».

На их мощностях регулярно проводятся исследовательские мероприятия, а также расширяется спектр технологий, направленных на решение задач очистки.

Высококачественную утилизацию нефтепродуктов в Москве обеспечивает компания «Экоинвест», предлагающая переработку машинных масел, эмульсий, органических веществ и загрязненных материалов.

Что касается уникальных российских средств переработки, то можно отметить оборудование «Инстеб», на котором выполняется эффективная утилизация и обезвреживание нефтесодержащих материалов, и широкий перечень сорбентов – например, внимания заслуживают препараты «Эконафт» и «Модификатор».

Проблемы утилизации нефтяных продуктов

Несмотря на повышение технологического уровня способов утилизации нефтесодержащих отходов, по-прежнему остается ряд экономических и логистических сложностей, обуславливающих организационные проблемы переработки. Добавляет трудностей и тот факт, что современные технические жидкости все активнее подвергаются легированию и модификации путем внесения различных присадок.

Это усложняет и технологический процесс обработки данного рода отходов. И даже новые методы регенерации с возможностью вторичного использования материалов требуют подключения немалых мощностей и ресурсов при выполнении восстановительных операций.

Поэтому можно сделать выводы о затратности утилизации и переработки нефтяных отходов, не говоря о сохранении рисков экологического вреда для окружающей среды.

Заключение

Технологи нефтехимической промышленности регулярно повышают эффективность способов переработки топливно-смазочных материалов. На сегодня самым перспективным направлением является разработка методов утилизации отработанных нефтепродуктов посредством микробиологической очистки сорбентами.

Опять же, это недешевые технологии, но в районах, где регулярно появляются очаги загрязнения, они вполне себя оправдывают.

К тому же в некоторых производственных процессах с большими объемами используемого нефтепродукта микробиологическая утилизация вкупе с традиционными методами дает и немалую экономию при организации переработки.

Источник: http://fb.ru/article/381692/utilizatsiya-nefteproduktov-sposobyi-i-tehnologii

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.