Что производят из нефти в современном мире? Попробуем разобраться в этом далее, а также понять, насколько такие изделия безопасны и практичны. Для справки: нефть представляет собой маслянистую жидкость, которая не растворяется в воде, имеет буроватый или практически прозрачный оттенок. Параметры и особенности переработки этого полезного ископаемого зависят от процентного содержания в исходном составе углеродов и прочих дополнительных компонентов.
Для чего нужна нефть?
Человечество давно открыло углероды, еще несколько столетий назад для освещения британских улиц применялись газовые фонари, а во многих домах часто эксплуатировали керосиновую лампу. После появления двигателя внутреннего сгорания произошел значимый скачок в развитии этой сферы. Что производить из нефти стали в первую очередь?
Бензиновое и дизельное топливо, служащее для заправки различных транспортных средств. Кроме того, ракетное, самолетное горючее и его аналоги для пароходов также получают из этого полезного ископаемого. Значительно возросло потребление нефтепродуктов в промышленной сфере. Известны времена, когда нефть на мировом рынке ценилась дороже золота и воды. Несмотря на выросшую долю применения атомной и альтернативной энергии, нефтепродукты продолжают оставаться востребованными.
Продукты переработки
Для начала отметим, что из нефти производят разные виды топлива, а именно:
- Бензин различного класса.
- Солярку.
- Ракетное и авиационное горючее.
- Мазут.
- Керосин.
- Кокс.
- Сжиженный газ.
Эта продукция получается в результате простейшей переработки сырья, итоговый результат зависит от количества соотношения используемых частей тех или иных компонентов.
Также из нефти делают еще массу полезных и востребованных изделий. Наиболее популярными, кроме топлива, являются следующие материалы:
- Масло машинное.
- Пленка полиэтиленовая.
- Каучук, пластик, резина.
- Нейлон и искусственную ткань.
- Вазелиновое масло, фармацевтические и косметические кремы.
- Гудрон, аспирин, жевательная резинка.
- Удобрения, моющие средства, красители и многое другое.
Из чего состоит нефть?
Состав этого полезного ископаемого может несколько меняться, в зависимости от месторождения. Например, в Сосновском бассейне (Сибирь) парафиновая часть компонентов занимает около 52 процентов, ароматические углероды – 12%, циклоалканы – порядка 36%.
Ромашкинское месторождение в Татарстане включает в нефти до 55% алканов и 18% аромоуглепродов, при этом, вместимость циклоалканов не превышает 25 процентов. Оставшиеся элементы, входящие в состав, относятся к минеральным и азотным примесям, а также сернистым соединениям. В зависимости от указанных показателей, применяются различные способы и технологии переработки нефти.
Очистка сырья
Предварительная очистка добытого полезного ископаемого не является основным этапом переработки нефти. Эта процедура может выполняться одним из следующих способов:
- Адсорбция. В этом случае удаляются смолы и кислоты посредством обработки состава горячим воздухом или адсорбентом. Такой материал часто используется для производства синтетики, тканей на их основе и полиэтилена.
- Химическая очистка. На продукт воздействуют при помощи концентрированной серной кислоты и олеума. Метод хорошо способствует удалению непредельных и ароматических углеродов.
- Каталитическая обработка – мягкая гидрогенизация, направленная на ликвидацию серных и азотистых включений.
- Физико-химический способ. Применяют растворители, которые избирательно удаляют ненужные компоненты. К примеру, полярный фенол служит для удаления сернистых и азотистых наполнителей, а бутан и пропан – вытесняют гудроны и ароматические углеводороды.
Вакуумная переработка
Этот способ дает минимальное количество отходов. Зная, из чего состоит нефть, разработчики используют принцип ее кипения при одновременном снижении давления и предельной температуры. К примеру, некоторые углероды в составе закипают только при 450 градусах по Цельсию. Однако их можно заставить реагировать быстрее, если снизить давление. Вакуумная обработка нефти производится в специальных герметичных испарителях роторного типа. Они позволяют увеличить интенсивность перегонки, при этом получают масло из нефти, парафины, топливо, церезины, а тяжелый гудрон используется далее для изготовления битума.
Атмосферная технология
Этот способ использовался еще в 19-м веке. Современная технология усовершенствована, включает в себя дополнительную очистку. При этом сырье обезвоживается на специальных электрических приспособлениях, очищается от механических внедрений и легких углеводов. Затем уже подготовленная нефть поступает на окончательную переработку.
В случае с атмосферным типом – это печи, которые напоминают строения без окон, сделаны из огнеупорного кирпича высочайшего качества. В их внутренней части находятся в трубы, в которых сырье перемещается со скоростью около двух метров в секунду, нагреваясь до 300-325 градусов. В качестве охладителя используются ректификационные колонны, в которых излишки пара разделяются и конденсируются. Готовый продукт для производства топлива, масла или пленки полиэтиленовой поступает в целые комплексы из резервуаров разного объема и предназначения.
Гидрокрекинг
Современная добыча и переработка нефтепродуктов включает в себя разные типы гидрокрекинга. Эта процедура представляет собой процесс гидравлической очистки с расщеплением молекул углеводородов на мелкие частицы и одновременным насыщением этих элементов водородом.
Гидрокрекинг легкий – использование одного реактора, рабочее давление – 5 МПа, оптимальная температура – до 400 градусов. Таким способом получают обычно дизельное топливо и компоненты для дальнейшей катализации. Жесткий вариант предусматривает применение нескольких реакторов, температуру не менее 400 градусов, давление – 10 МПа. Таким методом получают бензин из нефти, керосин, масла с высоким коэффициентом вязкости и низким включением ароматических и сернистых углеводородов.
Вторичная переработка
Этот процесс может производиться одним из способов, указанных ниже:
- Висбрекинг. Рабочая температура обработки сырья составляет около 500 градусов, давление – от 0,5 до 3 МПа. После расщепления нафтенов и парафинов получают бензин, углеводородный газ, асфальтены.
- Риформинг. Этот метод разработан в 1911 году ученым по фамилии Зелинский. Процедура предполагает каталитическую переработку сырья с последующим получением ароматических углеводородов, топлива, газа с повышенным содержанием водорода.
- Коксование остатков тяжелого вида. В эту процедуру входит глубокая переработка нефти (температура – до 500 градусов, давление – порядка 0,65 МПа). В результате получается коксовая глыба, которая проходит ароматизацию, дегидрирование, крекинг и высушивание. Используется метод преимущественно для выработки нефтяного кокса, синтетики, ткани и полиэтилена.
- Алкилирование. В этом случае процедура основана на внедрении алкильных компонентов в органические молекулы сырья. В итоге, из углеводородов создается материал для изготовления бензина с высоким октановым числом.
- Еще один популярный способ вторичной переработки нефти – изомеризация. На этом этапе получают из химического соединения изомер путем изменений в углеродном составе вещества. Основной получаемый продукт – топливо товарного предназначения.
Модернизация
Выше мы рассмотрели, что производят из нефти. Как оказывается, это материал имеет широчайший диапазон использования, начиная от различного вида горючего, заканчивая стройматериалами, продуктами косметологии и даже питания. Технология переработки сырья постоянно совершенствуется, увеличивается глубина отбора светлых нефтепродуктов, а также повышается качество итогового товара, стремящееся к европейским стандартам. Это позволяет не только сделать изделия безопасней для организма человека, но и снизить негативное воздействие на окружающую среду.
