Содержание
Введение…………………………………………………………………………3
Глава 1: Добыча нефти………………………………………………………….4
Глава 2: Нефтепереработка…………………………………….……….……….6
Глава 3: Нефтепродукты………………………………………………………...11
Вывод…………………………………………………………………………….13
Список источников информации и литературы………………..……………..14
Приложение…………………………………………………..…………………15
Введение
Данная тема актуальна так как в наше время нефтьявляются важнейшей современной отраслью мировой промышленности, которая активно добывается и эксплуатируется и тут встаёт вопрос её переработки. Всем известно, что нефтепереработка — это процесс производства нефтепродуктов. В частности, производство различных видов топлива и сырья для последующей химической переработки. В нефтепереработке есть первичные и вторичные процессы которые происходят на больших нефтеперерабатывающих заводах, но от добычи переработки нефти страдает окружающая среда.
Целью научно-исследовательской работы является путь от добычи и перевозки нефти до нефтеперерабатывающего завода где будет процесс её переработки в топливо.
В задачах можно отметить такие: Изучение добычи нефти, нефтепереработки, Изучения понятия ректификация, классификации нефтепродуктов.
Глава 1: Добыча нефти
Для того чтобы переработать нефть её нужно сначала добыть в специальных местах.
Нефтедобыча-это отрасль нефтяной промышленности, отрасль, которая занимается добычей нефти.
В зависимости от давления в масляном баке и того, как оно поддерживается, мне известно по крайней мере три способа извлечения масла.
|
|
Первый метод.
Нефть поступает из пласта под воздействием природных сил, поддерживающих высокое давление в пласте, например, замена нефти подземными водами, расширение газов, растворенных в нефти. Коэффициент нефтедобычи при этом способе составляет 5-15 %.
В некоторых случаях давление в резервуаре достаточно для того, чтобы масло поднялось на поверхность. В других случаях требуется применение насосов: погружные, штанговые насосы используются вместе с коромыслом.
Второй или вторичный метод.
После того как природный ресурс напорной опоры исчерпан, когда его уже недостаточно для подъёма нефти, начинается применение вторичных методов. Резервуар снабжается внешней энергией в виде впрыскиваемой жидкости, такой как пресная вода, природный или попутный газ. В зависимости от свойств нефти и пластовых пород применяемые методы позволяют достичь уровня добычи около 30%. Общая сумма после применения первичного и вторичного методов обычно находится в пределах 35-45%. Закачка воды значительно увеличивает обводненность нефти, поднимаемой из скважины, иногда до 90%, что требует значительных усилий для их разделения.
Третий метод добычи нефти.
Этот метод увеличивает подвижность нефти для увеличения отдачи нефти пластов. Эти методы позволяют повысить производительность труда ещё на 5-15 %.
Одним из вариантов третичных методов является нагрев масла в резервуаре для снижения его вязкости. Часто используется впрыск водяного пара, а иногда часть масла также сжигается на месте (непосредственно в резервуаре).
Моющие средства также могут быть введены в резервуар для изменения поверхностного натяжения между водой и маслом.
|
|
Третий или третичный метод используется, когда второй метод уже не является адекватным, но только если добыча нефти остаётся прибыльной. Таким образом, использование третичного метода зависит как от стоимости выбранного способа добычи, так и от цены нефти.
Наиболее широко используются термические и газовые (CO2) третичные методы. В первом десятилетии 21-го века третичные методы производства
около 3 млн баррелей в сутки, из которых 2 млн приходились на тепловые методы, что составляло около 3,5% мировой добычи нефти.
Нефтяные вышки
Глава 2: Нефтепереработка
Я подробно изучил процесс нефтепереработки и схемы нефтеперерабатывающих заводов. И выяснил что, нефтепереработка-это процесс получения нефтепродуктов, в первую очередь различных видов топлива (автомобильного, авиационного, котельного и др.) и сырья для последующей химической переработки их в нефть.
Переработку нефти впервые начали братья Дубинины на Кавказе. Первичная нефти заключается в её перегонке. Перегонку производят на нефтеперерабатывающих заводах после отделения нефтяных газов. Нефть нагревают в трубчатой печи до 350 образовавшиеся пары вводят в ректификационную колонну снизу. колонна имеет горизонтальные перегородки с отверстиями - тарелки.
Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие практическое значение. Сначала из неё удаляют растворенные газообразные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих углеводородов нефть назревают. Первыми переходят в парообразное состояние и отгоняются углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения.
|
|
Первичные процессы не предполагают химических изменений в нефти и представляют собой его физическое разделение на фракции. Во-первых, промышленная нефть проходит первичный технологический процесс очистки добытой нефти от нефтяного газа, воды и механических примесей, этот процесс называется первичной сепарацией нефти.
Нефть доставляется на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ) в подготовленном к транспортировке виде. На заводе его подвергают дополнительной очистке от механических примесей, обеззараживанию от растворенных лёгких углеводородов и обезвоживанию на электрообессоливающих установках.
Я подробно изучил термин ректификация.массообменный процесс разделения однородных жидких смесей на практически чистые компоненты или фракции, отличающиеся темп-рами кипения, путём противоточного взаимодействия жидкости и пара, широко применяется в химической и смежных отраслях промышленности, например, для получения ректификованного этилового спирта, разделения смесей бензол – толуол, выделения фракций углеводородов из нефти, получения компонентов воздуха.
Атмосферная дистилляция — это процесс ректификации, осуществляемый при атмосферном давлении.Нефть поступает в ректификационные колонны для атмосферной перегонки, где делится на несколько фракций: лёгкую и тяжёлую бензиновую фракции, керосиновую фракцию, дизельную фракцию и остаток атмосферной перегонки — мазут. Качество получаемых фракций не соответствует требованиям, предъявляемым к товарным нефтепродуктам, поэтому фракции подвергаются дальнейшей переработке.
 |
Вакуумная перегонка-это процесс перегонки из мазута (остатка атмосферной перегонки) фракций, пригодных для переработки в моторные топлива, масла, парафины и церезины, а также другие продукты нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Оставшийся тяжёлый остаток называется дёгтем, который может служить сырьём для производства битума и асфальта.
Вторичные процессы.
Целью вторичных процессов является повышение выхода получаемых моторных топлив, они связаны с химической модификацией молекул углеводородов, входящих в состав нефти, как правило, с их превращением в более удобные для окисления формы.
По своим направлениям все вторичные процессы можно разделить на три типа: Углубление: каталитический крекинг, термический крекинг, замедленное коксование, гидрокрекинг, производство битума и т. д.
Облагораживание: гидроочистка, изомеризация и т. д.
Другие: процессы получения масел, алкилирования, получения ароматических углеводородов и др.
Каталитические: каталитическая ароматизация нефтепродуктов (увеличение содержания аренов в результате реакций образования ароматических углеводородов). Риформингу подвергаются бензиновые фракции с пределом кипения 85 - 180° С. В результате риформинга бензиновая фракция обогащается ароматическими соединениями, а октановое число бензина увеличивается примерно до 85. Полученный продукт, называемый риформатом, используется как компонент для производства бензина и как сырье для извлечения отдельных ароматических углеводородов, таких как бензол, толуол и ксилол.
Гидроочистка-это процесс химического превращения веществ под воздействием водорода при высоком давлении и температуре. Гидроочистка нефтяных фракций направлена на снижение содержания сернистых соединений в товарных нефтепродуктах. Побочные эффекты включают насыщение ненасыщенными углеводородами, снижение содержания смол, кислородсодержащих соединений и гидрокрекинг молекул углеводородов. Это самый распространённый процесс переработки нефти.
Каталитический крекинг-это процесс термокаталитической переработки нефтяных фракций с получением компонента высокооктанового бензина и ненасыщенных газообразных углеводородов.
Сырьём для каталитического крекинга служат атмосферные и лёгкие вакуумные газойли, в процессе расщепления которых образуются тяжёлые углеводородные молекулы, что позволяет использовать их для выделения топлива. В процессе крекинга выделяется большое количество газообразных алканов (пропан-бутан), которые разделяются на отдельные фракции и, по большей части, используются в третичных технологических процессах на самом НПЗ. Основными продуктами крекинга являются пентан-гексановая фракция и крекинг, которые используются в качестве компонентов бензина. Остаток после крекинга является компонентом мазута.
Основным источником водорода является водородсодержащий газ, образующийся при риформинге бензиновых фракций. Основными продуктами гидрокрекинга являются дизельное топливо и так называемый бензин гидрокрекинга.
Коксование-это процесс получения нефтяного кокса из тяжёлых фракций и остатков вторичных процессов.
Изомеризация-это процесс получения изомеров углеводородов (изобутана, изопентана, изогексана, изогептана) из углеводородов нормальной структуры. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов.
Профили нефтеперерабатывающих заводов
Сегодня границы между профилями стираются, и компании становятся более универсальными. Например, наличие каталитической трещины на нефтеперерабатывающем заводе позволяет производить полипропилен из пропилена, который получается в значительных количествах во время трещины, в качестве побочного продукта.
В российской нефтеперерабатывающей промышленности в зависимости от нефтеперерабатывающего завода существует три профиля нефтеперерабатывающих заводов: топливный, мазутный, топливно-нефтехимический.
Топливный профиль
На заводах топливного профиля основной продукцией являются различные виды топлива и углеродных материалов: моторное топливо, мазут, горючие газы, битум, нефтяной кокс и др.
В комплект установок входят: обязательно - перегонка масла, реформирование; опционально-вакуумная дистилляция, каталитический крекинг, изомеризация, гидрокрекинг, коксование и др.
Примеры нефтеперерабатывающих заводов: МНПЗ, Ачинский нефтеперерабатывающий завод и др.
Топливно-масляный профиль
Помимо различных видов топлива и углеродных материалов, нефтеперерабатывающие заводы для топлива и нефтяных профилей производят смазочные материалы: нефтяные масла, смазочные материалы, твёрдые парафины и т. д.
Завод включает в себя: оборудование для производства топлива и оборудование для производства масел и смазочных материалов.
Примеры: Омский нефтеперерабатывающий завод, Ярославнефтеоргсинтез
Топливно-нефтехимический профиль
Помимо различных видов топлива и углеродных материалов, на топливных и нефтехимических нефтеперерабатывающих заводах производятся нефтехимические продукты: полимеры, реагенты и др.
К заводам относятся: оборудование для производства топлива и оборудование для производства нефтехимической продукции (пиролиз, производство полиэтилена, полипропилена, полистирола, реформирование для производства отдельных ароматических углеводородов и др.).
Примеры: Салаватнефтеоргсинтез; Уфанефтехим.
Глава 3: Нефтепродукты
Нефтепродукты - это все вещества, которые возникают при переработке нефтяного сырья. Однако на практике чаще всего используются так называемые нефтепродукты. Обычно они представляют собой смесь определённого состава из нескольких отдельных веществ со свойствами, характерными для определённого коммерческого продукта. Спустя некоторое время после открытия нефти её не перерабатывали, а использовали в сыром виде в качестве топлива или смазочного материала. Позже нефтяники поняли, что разумнее не сжигать сырую нефть, а перерабатывать её и извлекать из неё более ценные вещества. Одним из таких продуктов был керосин для электрических ламп, который заменил использовавшийся в то время китовый жир. Учитывая современные достижения завода, никто не станет опровергать это утверждение и не станет отрицать, что основная ценность нефти заключается в производимых ею веществах - нефтепродуктах.
Сегодня ассортимент НПЗ насчитывает около 500 наименований. Это вещества с разным физическим состоянием, которые могут быть как отдельными соединениями, так и смесями углеводородов определённого состава. Некоторые вещества включают такие соединения, как бензол или толуол. Ярким примером углеводородных смесей являются коммерческие бензиновые двигатели, которые представляют собой композитную смесь соединений, полученных при переработке нефти, которые соответствуют стандартам, необходимым для ряда свойств. Название бензин произошло от основного компонента этой смеси - бензиновой фракции.
Продукты нефтепереработки классифицируются по целому ряду различных параметров. Очевидно, их можно разделить, например, по агрегатному состоянию:
газообразные
жидкие
твёрдые
Кроме этого, выделяют несколько классов по степени опасности веществ в зависимости от температуры вспышки:
1 класс– бензины
2 класс– керосины, дизельное топливо
3 класс–мазут
4 класс– масла, битумы, парафин
Однако самая распространённая классификация нефтепродуктов - это их разделение в зависимости от области применения:
| Топливо | Моторное |
| Энергетическое | |
| Нефтяные масла | Смазочные масла и пластичные смазки |
| Не смазочные масла | |
| Углеродные и вяжущие материалы | Нефтяной кокс, битум, гудрон |
| Твёрдые углеводороды | парафины, церезины |
| Нефтехимическое сырье | Ароматические углеводороды |
| Сырье для пиролиза |
Также отмечу что загрязнение почв и грунтов нефтью и продуктами её переработки вызывают сильные, иногда необратимые, повреждения природных экосистем; углеводороды, попадая в зоны низкой плотности и аэрации, фильтруются вплоть до водоносных горизонтов. Нефть приносит не только пользу, но и очень сильно вредит.
Вывод
Хочу сделать вывод. Цели и задачи, поставленные в данной работе, по-моему, беспрекословно выполнены. В частности, я узнал путь от добычи нефти до попадания на рынок. Процесс переработки её на нефтеперерабатывающем заводе. О первичной и вторичной процессах.
Ректификация один из важнейших процессов в нефтепереработке.
Также я узнал о различной классификации нефти и нефтепродуктов. Из процесса её переработки может получится различные виды топлива и сырья.Для большинства нефтяная промышленность стала главной, а иногда и единственной отраслью специализации также мировая экономика полностью зависит от нефти.