Как отстаивают нефть?

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Отстаивание – нефть

Отстаивание нефти , предварительно обработанной реагентом в газонасыщенном состоянии, может осуществляться в резервуарах, деэмульсаторах и горизонтальных и шаровых отстойниках. Однако для интенсификации процесса отстаивания указанные аппараты должны работать с поддержанием уровня раздела фаз выше ввода нефти, осуществляемого при помощи распределительных маточников. [1]

При отстаивании нефти и разрушении эмульсии вода с растворенными в ней солями собирается на дне резервуара и вызывает усиленную электрохимическую коррозию дниша и нижних поясов. [2]

При отстаивании нефти и разрушении эмульсии вода с растворенными в ней солями собирается на дне резервуара и вызывает усиленную электрохимическую коррозию днища и нижних поясов. [3]

Если при отстаивании нефти концентрация ее может в отдельных случаях уменьшаться, то в процессе отстаивания пластовых сточных вод от механических примесей концентрация последних может увеличиваться за счет окисления закисного железа, нарушения сульфатного или карбонатного равновесия, смешения железосодержащих вод с сероводородными, а в открытых сооружениях еще и вследствие попадания механических примесей в воду извне, особенно во время пыльных бурь. [4]

Обезвоживание может производиться длительным отстаиванием нефти , причем наряду с водой отделяются механические примеси. Поскольку вода с нефтью образует стойкие эмульсии, полное обезвоживание может быть произведено при разрушении эмульсий введением в нефть при нагревании деэмульгаторов, например натриевых солей нафтеновых кислот. Эффективно электрообезвоживание нефтей, которое заключается в том, что при прохождении пленки нагретой нефти между электродами, питаемыми переменным током 30 – 40 тыс. В, происходит разрушение эмульсии. [5]

Обезвоживание может производиться длительным отстаиванием нефти , причем наряду с водой отделяются механические примеси. Поскольку вода с нефтью образует стойкие эмульсии, полное обезвоживание может быть произведено при условии разрушения эмульсий введением в нефть при нагревании деэмульга-торов, например натриевых солей нафтеновых кислот. Эффективно электрообезвоживание нефтей, которое заключается в том, что при прохождении пленки нагретой нефти между электродами, питаемыми переменным током напряжением 30 – 40 тыс. в, происходит разрушение эмульсии, водяные капельки сливаются и затем вода отделяется от нефти отстаиванием. [6]

Обезвоживание может производиться длительным отстаиванием нефти , причем наряду с водой отделяются механические примеси. Поскольку вода с нефтью образует стойкие эмульсии, полное обезвоживание может быть произведено при условии разрушения эмульсий введением в нефть при нагревании дезмульга-торов, например натриевых солей нафтеновых кислот. В, происходит разрушение эмульсии, водяные капельки сливаются и затем вода отделяется от нефти отстаиванием. [7]

На большинстве месторождений СССР отстаивание нефти и механических примесей от сточной воды осуществляется в песколовках, нефтеловушках, прудах-отстойниках и фильтрах. [8]

Для Определения минимального времени отстаивания нефти , а также проверки эффективности работы других конструкций отстойный аппаратуры, в течение 1966 г. были проведены испытания обезвоживания данной нефти на колонне-деэмульсаторе и горизонтальном отстойнике. При проведении испытаний часть нефти, подлежащая отстаиванию в резервуарах, направлялась в эти аппараты. [10]

Выше отмечалось, что при отстаивании нефти , обработанной предварительно в газонасыщенном состоянии реагентом, путем изменения количества резервуаров время отстаивания сокращалось с 11 – 12 до 6 ч без ухудшений результатов обработки нефти. [12]

Для удаления из резервуара выделившейся при отстаивании нефти применяют различные устройства, чаще всего обычную поворотную ( на шарнире) трубу, к свободному концу которой присоединена приемная воронка, поднимающаяся или опускающаяся при помощи лебедки. [13]

Для удаления пз резервуара выделившейся при отстаивании нефти применяют различные устройства, чаще всего обычную поворотную ( на шарнире) трубу, к свободному концу которой присоединена приемная воронка, поднимающаяся или опускающаяся при помощи лебедки. [14]

Механические примеси частично удаляются из нефти при отстаивании нефти в сырьевых резервуарах, а удаление солей и воды производится путем электрообессоливания. [15]

Как испортилась российская нефть

В минувшую пятницу белорусская нефтеперерабатывающая компания «Белнефтехим» заявила, что получила по трубопроводу «Дружба-2» (южная ветка) некачественную нефть с высоким содержанием органических хлоридов. К концу выходных проблему признали «Транснефть» и Минэнерго и пообещали в ближайшее время ее устранить, но в понедельник и вторник выпады белорусской стороны продолжились.

В повышении концентрации органических хлоридов в российской экспортной нефти виноваты нефтяники, говорят чиновник, собеседник в компании – партнере «Транснефти» и источник в крупной нефтяной компании. Но кто конкретно испортил нефть – они не раскрывают.

Загрязнение хлорорганикой произошло на участке трубопровода между Самарой и Унечей, писал «Вестник Нафтана», это же подтвердил собеседник «Ведомостей», близкий к одной из нефтеперерабатывающих компаний. В регионе работают несколько десятков нефтяных компаний. Среди них – «дочки» «Роснефти» и «Лукойла», а также мелкие компании, даже индивидуальные предприниматели, на которых зарегистрированы лицензионные участки по добыче нефти. Представитель Минэнерго это комментировать не стал, представитель «Транснефти» не ответил на вопросы «Ведомостей».

Хлорсодержащие соединения могли закачиваться в пласт для повышения нефтеотдачи, говорят три собеседника. «Состав смеси мог быть некачественным, и произошло частичное его смешивание с нефтью», – предполагает один из них. Представители крупнейших нефтяных компаний – «Роснефти», «Лукойла», «Транснефти», «Газпром нефти» – не ответили «Ведомостям».

Качество нефти, которая сдается в трубу «Транснефти», контролируется по целому ряду параметров, но не на содержание хлора, говорит партнер «Транснефти» и подтверждает нефтяник. «Перед сдачей в трубу рядом с месторождением и на входе в завод нефть проходит через автоматизированную систему измерения и контроля, и если нефть не соответствует определенным стандартам на входе в трубу – например, превышает требуемое содержание серы, – то «Транснефть» прекращает принимать эту нефть, и, чтобы поставки возобновить, приходится все исправлять и дожидаться комиссии», – жалуется один из нефтяников.

Мозырский НПЗ (принадлежит «Белнефтехиму») 22 апреля заявил, что из-за некачественной нефти на заводе повреждено оборудование – теплообменные трубки воздушного холодильника ХК-105. Собеседник «Ведомостей» в «Ленгипронефтехиме» (это предприятие проектировало Мозырский НПЗ) отметил, что стоимость всей холодильной установки не превышает 3,5 млн руб. за штуку. Представитель «Белнефтехима» уточнять порядок стоимости ремонта оборудования отказался.

«По результатам тех проб, которые отобраны на границе Республики Беларусь и Республики Польши, мы констатировали, что некачественная нефть уже поступила на территорию Евросоюза. Мы также обладаем оперативной информацией, что нефть с измененными характеристиками уже находится на территории Украины». «Интерфакс», 23.04.2019

«Загрязненная российская нефть начала поступать в ЕС и на Украину», – рассказал во вторник «Интерфаксу» заместитель председателя концерна «Белнефтехим» Владимир Сизов. Собеседник «Ведомостей» в крупной немецкой нефтеперерабатывающей компании говорит, что пока ухудшения российской нефти они не заметили. Представитель Transpetrol, словацкой компании, которая транспортирует нефть по «Дружбе-2» через Словакию, не ответил на вопросы «Ведомостей».

Собеседники «Ведомостей» затрудняются оценить, какое количество нефти было испорчено. Федеральный чиновник говорит о 100 000 т, человек в крупной нефтяной компании – о 300 000 т. При цене на нефть марки Urals в $71,86 за баррель (на момент подготовки материала) стоимость такого количества нефти может быть от $52,6 млн до $158 млн. Для того чтобы очистить загрязненную нефть, ее как минимум нужно слить: хлор тяжелее нефти, он выпадает в осадок, достаточно отстоять загрязненную нефть, утверждает технолог крупной нефтесервисной компании.

В год по южному участку «Дружбы» прокачивается по 16,7 млн т, или около 45 000 т в сутки. На прокачку нефти из Самары до Унечи требуется около 5–6 дней, говорит один из собеседников «Ведомостей», для того чтобы белорусская сторона увидела улучшения в качестве российской нефти, потребуется время.

Скандал с превышением нормы содержания органических хлоридов в российской нефти произошел на фоне желания белорусской стороны увеличить тариф на прокачку нефти по нефтепроводу «Дружба» на 23%. Кроме того, страны не закончили переговоры о цене на газ и о компенсации налогового маневра в России. «На переговорную позицию России инцидент не окажет влияния, но даст определенные козыри белорусской стороне», – рассуждает гендиректор «Infoline-аналитики» Михаил Бурмистров. По его мнению, хлор в трубе – вполне измеримая в деньгах ошибка, которая повлечет за собой для нефтяников усиление контроля и параметров ответственности.

Разделение нефтяной эмульсии

Сырая нефть представляет собой эмульсию, то есть жидкость, в которой присутствуют нефть, вода, соли и механические примеси. Одним из этапов подготовки нефти к первичной переработке является разделение водонефтяной эмульсии на ее составляющие, обезвоживание, обессоливание и очистка, что позволяет получить очищенную от воды, солей и механических веществ нефть.

Понятие водонефтяной эмульсии

Эмульсия имеет двухкомпонентный состав, который представляет собой нерастворимые друг в друге жидкости. Это может быть как “вода в нефти”, так и “нефть в воде”: отличие заключается в преобладающей среде, то есть одна является сплошной, а вторая – дисперсной, и наоборот. Молекулы дисперсной среды как бы обволакивают молекулы сплошной.

(1-нефть, дисперсная среда, 2- вода, дисперсная фаза, 3-оболочка)

Нефтяная эмульсия является нестабильным составом, склонным к расслоению. Разделение ее может происходить как естественным путем, так и при обязательном применении технологий ее разрушения в связи с присутствием в ней эмульгаторов – веществ, расположенных на “оболочке” и препятствующих коалесценции частиц. Это могут быть как естественные эмульгаторы, так и твердые взвешенные включения, которые снижают эффективность расслоения.

На скорость и темп разделения эмульсии влияет диаметр частиц воды (чем они больше, тем быстрее отделятся от капель нефти) и от плотности нефти.

Для справки: скорость оседания воды определяется формулой Стокса:

, где: dk – диаметр капли, м; pВН– плотность воды и нефти, кг/м 3 ; μ – динамическая вязкость нефти, Па·с.

Так, в современной отрасли выделяют механические, термические, химические и электрические методы разрушения нефтяной эмульсии. Выбор зависит от объемов добываемого сырья, степени ее обводненности, состава и количества примесей, требований к скорости очистки и производительности.

Механические способы разделения нефтяной эмульсии: отстойники, центрифуги, фильтры

Для механического разделения водонефтяной эмульсии применяются сепараторы, отстойники, центрифуги и фильтры. Этот способ относится к одним из наиболее простых в техническом плане. Для его осуществления не требуется сложных производственных решений: процесс основывается на физических свойствах жидкостей и силе гравитации. Наиболее широко применяется с обводненной нефтью, но не является эффективным для ее глубокого обезвоживания и эксплуатации с мелкодисперсными эмульсиями.

Читайте также:  Открытие магазина и оснащение его торговым оборудованием

Отстойники нефти: принцип действия и устройство

Нефтяные отстойники составляют основное оборудование, которое применяется для отделения воды от нефти без применения подогрева и дополнительных устройств. Благодаря этому они выступают в качестве первого этапа очистки нефти и ее обезвоживания.

Принцип работы отстойников заключается в осаждении дисперсной влаги за счет действия гравитационных сил: вода и нефть имеют разный удельный вес, за счет чего более тяжелые и крупные частицы (капли воды) оседают внизу емкости, а уже обезвоженная нефть поднимается и выводится через верхнюю часть корпуса.

На эффективность отстаивания нефти влияют такие факторы, как:

  • физико-химические свойства водонефтяной эмульсии: плотность, вязкость, диаметр дисперсных частиц
  • скорость движения потока
  • площадь поверхности отстаивания

Процесс отделения воды от нефти может происходить как непрерывно, так и периодически. В первом случае рабочая жидкость постоянно проходит через отстойник. Во втором – отстаивание осуществляется в сырьевых резервуарах, в которых осаждение воды происходит по факту наполнения.

В зависимости от технического оснащения нефтеперерабатывающего предприятия нефтяная эмульсия подается в емкость по горизонтали или по вертикали. При этом принцип действия не меняется. Лишь при вертикальном движении создается большой напор и давление.

Саратовский резервуарный завод производит горизонтальные нефтяные отстойники* производительностью до 15000 м 3 в сутки:

*(описание и технические характеристики оборудования смотрите в соответствующих разделах Каталога продукции)

Горизонтальный способ размещения наиболее распространен благодаря высокой производительности и площади отстаивания. Дополнительно в некоторых типах оборудования может выполняться обессоливание нефти, например, в аппаратах типа БОН. Осевшие примеси и шлам удаляются механическим или гидравлическим способом в зависимости от степени оснащенности оборудованием и степенью автоматизации.

Внутри нефтяные отстойники разделены перегородками на отсеки, в которых происходит постепенное осаждение дисперсной жидкости и отделение нефти при давлении от 0,6 МПа до 2,5 МПа. Внутреннее устройство агрегатов позволяет равномерно распределять эмульсию, что препятствует созданию возмущения из-за входящей струи.

Центрифуги и фильтры для разделения водонефтяной эмульсии

Процесс расслоения проходит более интенсивно в центрифугах (по сравнению с отстойниками), в которых создаются центробежные силы. Данный способ используется только с нестойкими эмульсиями, является энергозатратным из-за высокого электропотребления для создания высокоскоростных центробежных ускорений, превышающих свободное падение. Кроме того, наличие в рабочей среде механических примесей замедляет скорость движения потока и, следовательно, снижает производительность установки.

Фильтрация не обладает высокой производительностью и требует достаточных затрат на смену фильтрующего гидрофобного или гидрофильного элемента. В гидрофобных фильтрах применяются материалы, которые не накапливают на себе молекулы воды, а лишь задерживают их и пропускают нефть. Гидрофильные элементы состоят из материалов, которые впитывают в себя взвешенные частицы воды, тем самым задерживая ее и пропуская уже обезвоженную нефть.

Особенности процесса механического разделения водонефтяной эмульсии требуют использование дополнительных методов обезвоживания нефти. Например, при нагреве жидкости в деэмульгаторах до 100ºС снижается ее вязкость и плотность. А при прохождении эмульсии через электрическое поле переменной частоты и при высоком напряжении в электродегидраторах происходит разрушение эмульгированной оболочки и поляризация частиц воды.

Совместное использование всех методов обезвоживания нефти позволяет получить нефть глубокой очистки с содержанием воды до 0,1%.

Откуда взялась грязная нефть в российском нефтепроводе. Факты и версии

В России продолжается скандал с загрязнением нефти в нефтепроводе «Дружба». Сегодня компания «СамараТрансНефть-терминал» (СТНТ) решила подать в суд на трубопроводного оператора «Транснефть». Поводом для иска стало заявление представителя «Транснефти» Игоря Демина, назвавшего СТНТ виновником вброса в трубопровод «Дружба» загрязненной хлорорганикой нефти. Мы собрали факты и версии случившегося.

Что произошло

22 апреля белорусский Мозырский нефтеперерабатывающий завод сообщил о том, что некачественная российская нефть сорта Urals привела к выходу из строя воздушного холодильника на предприятии. «В течение последних нескольких дней Мозырский НПЗ перерабатывает нефть сорта Urals c высоким содержанием хлорорганики, обладающей повышенной коррозионной активностью. Плохое качество перерабатываемого сырья сказалось на работе оборудования», — цитировало представителей завода белорусское агентство «Белта».

23 апреля СМИ сообщили о том, что Белоруссия приостановила экспорт бензина и дизельного топлива на Украину, в Польшу и страны Балтии из-за некачественной российской нефти. В последующие дни сразу несколько стран, в том числе Германия, Польша и Украина, приостановили поставки сырой нефти из России по нефтепроводу «Дружба».

24 апреля компания «Транснефть» направила чистую нефть на один из двух белорусских НПЗ — Полоцкий — по северной ветке нефтепровода «Дружба».

25 апреля “Белнефтехим” объявил о частичном возвращении к экспорту нефтепродуктов: в направлении Украины отправились 32 тысячи тонн дизтоплива и примерно десять тысяч тонн бензинов, а в направлении Польши — восемь тысяч тонн дизеля.

В этот же день по ситуации с нефтью провел совещание курирующий ТЭК вице-премьер правительства России Дмитрий Козак. На совещании было заявлено, что Россия, Белоруссия, Польша и Украина согласовали специальные технические мероприятия для восстановления работы нефтепровода «Дружба». «Стабильная работа нефтепровода «Дружба» будет восстановлена в течение двух недель», — сказал Козак. Он также добавил, что четырехсторонние переговоры подтвердили возможность подать качественную российскую нефть до границы с Белоруссией до 29 апреля.

27 апреля премьер-министр России Дмитрий Медведев поручил провести проверку из-за попадания некачественной нефти в «Дружбу» и наказать виновных. В этот же день президент РФ Владимир Путин пообещал, что если корпоративного расследования инцидента будет недостаточно, то к делу будут привлечены спецслужбы.

Версия № 1 — диверсия

Официальный представитель «Транснефти» Игорь Демин заявил журналистам, что загрязнение нефти в трубопроводе «Дружба» было умышленным и произошло через частный «Самаратранснефть-терминал», который принимает нефть нескольких малых производителей. «По факту загрязнения нефти силовые ведомства в РФ возбудили уголовное дело. Первые результаты свидетельствуют, что это загрязнение было умышленным действием. В данный момент в Самаре в офисах нескольких частных организаций идут следственные действия на предмет определения причастности к произошедшему», — сказал Демин.

Между тем ООО «СамараТрансНефть-терминал» (СТНТ), вышло с ответным заявлением. В компании отрицают все обвинения, называют заявление Демина некорректным и грозят обратиться в суд. «Упомянутый в заявлении «Транснефти» терминал был продан компанией в 2017 году в адрес ООО «Нефтеперевалка». Указанный терминал находится вне территории завода. Какие-либо коммерческие отношения между ООО «Нефтеперевалка» и СТНТ в настоящий момент отсутствуют. СТНТ является нефтеперерабатывающим заводом, то есть является потребителем нефти и не может иметь отношения к сдаче нефти в трубопровод. Более того, в настоящий момент на территории СТНТ отсутствуют какие-либо подключения к трубопроводу «Транснефти»», — говорится в сообщении, опубликованном на сайте СТНТ.

«Ведомости», ссылаясь на осведомленные источники, пишут, что расследованием дела занимаются сотрудники ФСБ. Рассматривается несколько версий — вплоть до диверсии.

«Речь могла идти о спланированной акции — через узел могли влить несколько цистерн химикатов», — считает собеседник газеты, знакомый с ходом расследования.

Вместе с тем издание приводит мнение управляющего партнера компании Bright Дениса Абакумова, который сомневается, что это была диверсия. По его мнению, скорее всего, произошел сбой системы из-за критической массы проблем. «Проблема может быть связана с общим падением качества нефти, добываемой в Поволжском регионе, и устаревающей системой контроля, неспособной оперативно реагировать на подобного рода проблемы», — рассуждает Абакумов.

Версия № 2 — государственная ошибка

Бывший глава «ЮКОСа» Михаил Ходорковский на своей странице в Facebook изложил собственную версию случившегося. По его мнению, текущая ситуация может являться последствием решения Минэнергетики, принятого в 2012 году.

«В мае 2012 года министр [энергетики Сергей] Шматко отменил запрет на использование хлорорганики для повышения нефтеотдачи пласта. Хлорорганика (хлороформ, четыреххлористый углерод) — вроде не так опасно, но при высокой температуре что только не образуется… Кроме того, при нагреве хлорорганика выделяет хлор (вообще — боевое отравляющее, при взаимодействии с угарным газом образует фосген) и разрушает металлические покрытия. На самарских месторождениях с парафинистой нефтью хлорорганика может дать приличную прибавку. Дальше предположения: на хлорорганику нефть не проверяют. На узле учета в Самаре (маленьком и сельском) могут прозевать заход нефти с большой долей примесей, а могут принять умышленно. Компании выгодно не до конца очистить скважиную жидкость, поскольку учет идет по объему», — пишет Ходорковский. «Репутации российской экспортной смеси нанесен серьезный удар. Это отразится на скидке, а значит, на доходах всех компаний», — заключает он.

Версия № 3 — политика

РИА «Новости» указывает, что инцидент с «грязной» нефтью произошел на фоне обострения противоречий между Россией, Украиной и Белоруссией, связанных с вопросами поставки нефти и нефтепродуктов. Все началось с претензий Минска по поводу проводимого в России налогового маневра — обнуления экспортных пошлин и одновременного повышения налога на добычу полезных ископаемых. Из-за этого Беларусь потеряет часть доходов бюджета, потому что пока Минск покупает нефть по «беспошлинной» цене, а после маневра этот дисконт исчезнет. По оценкам белорусского вице-премьера Игоря Ляшенко, потери двух нефтеперерабатывающих заводов и бюджета Белоруссии от российского налогового маневра в этом году составят 240 млн долларов.

Белоруссия потребовала от Москвы компенсировать эти потери, но Кремль сделать это отказался, тогда Минск в начале апреля выразил намерение повысить тарифы на прокачку российской нефти в Европу на 23%. Через три дня после этого Россельхознадзор России ввел запрет на импорт из Белоруссии яблок и груш. После этого президент Белоруссии Александр Лукашенко на совещании с экономическим блоком правительства сравнил эти ограничения с санкциями и пригрозил перекрыть нефтепровод «Дружба». «Нам надо было бы на несколько дней закрыть для ремонта эти нефтепроводы. Но мы ведь не поступили так. Мы понимали, что это нанесет ущерб Российской Федерации», — заявил он.

Как происходит очистка нефти

Как происходит очистка нефти

Содержание:
1. углеводороды в сырой нефти
2. Процесс очистки сырой нефти
[весь текст одной страницей]

Вы, должно быть, видели в кино или смотрели передачу по телевизору, где показывали как добывают нефть, когда толстый, черный поток неочищенной нефти бьет фонтаном из под земли через скважину. Но почему-то когда мы заливаем в машину бензин, который изготовляют из нефти, жидкость совершенно прозрачна. Из нефти также изготовляют и другие продукты, например, топливо для реактивных двигателей, пластмассу, керосин, синтетическое волокно и шины. Но как из черной сырой нефти изготовить прозрачный бензин и другую продукцию?

Читайте также:  Запчасти к дизельному двигателю от ТД "Технокомплект".

В этой статье мы расскажем Вам, как происходит очищение нефти, какие при этом происходят химические реакции, и какое используют оборудование для производства другой продукции из нефти.

Неочищенная (сырая) нефть

Стандартное соотношение компонентов в сырой нефти:
Углерод – 84%
Водород – 14%
Сера – от 1 до 3% (сульфид водорода, сульфиды, бисульфиды, простая сера)
Азот – менее 1%
Водород – менее 1% (содержится в органических веществах, например,
углекислом газе, феноле, кетоне, карбоновых кислотах) Металлы – менее 1% (никель, железо, ванадий, медь, мышьяк)
Соли – менее 1% (хлорид натрия, хлорид магния, хлорид кальция)
Термин «сырая нефть» означает нефть, не подвергшуюся обработке, которая только что была получена из земли. Сырая нефть считается ископаемым топливом, это означает, что она образуется природным путем из растений и остатков животных в течение миллионов лет. Поэтому самыми большими местонахождениями нефти считаются бывшие моря. Сырая нефть бывает нескольких цветов – от чистой и до темной смолистой, а также различается по вязкости – от водянистой до практически твердой.

Разные виды сырой нефти используют для производства большинства других продуктов, поскольку в ней содержится углеводороды. Углеводороды – это класс органических соединений, состоящих из молекул углерода и водорода разной длины и разного строения.

Химики используют углеводороды по двум причинам: 1. Углеводороды содержат много энергии. Многие продукты, полученные из сырой нефти, например, бензин, дизельное топливо, твердый парафин и т.д. обеспечивают нас энергией.
2. Углеводороды могут принимать множество различных форм.

Наименьшим углеводородом считается метан (CH4) – газ, легче воздуха. Углеводороды с более длинными цепочками с пятью или более углеродами являются жидкостью. Очень длинные цепи – твердые вещества, например, воск и смола

Из углеводорода химическим путем можно получить практически любой материал, начиная от синтетического каучука до нейлона и вплоть до пластмассы.

Основные классы углеводородов в сырой нефти:

Керосины(Парафин>
— общая формула: CnH2n+2 (n – целое число, обычно от 1 до 20),
— молекула с разветвленной цепью
— может находится в жидком и газообразном состоянии при комнатной температуре в зависимости от молекулы
— примеры: метан, этан, пропан, бутан, изобутан, пентан, гексан
Ароматические углеводороды
— общая формула: C6H5 – Y (Y – более длинная, прямая молекула, связанная с кольцом бензола),
— имеет кольцевую структуру с одним или более кольцами
— кольца содержат по шесть углеродистых атомов, с чередованием двойных и единичных связей между углеродом
— обычно жидкость
— примеры: бензол, нафталин
Нафины или Циклоалканы
— общая формула: CnH2n (n – целое число обычно от 1 до 20),
— кольцевая структура с одним или более кольцами
— кольца имеют только одну связь между атомами углерода
— при комнатной температуре обычно находятся в жидком состоянии
— примеры: циклогексан, метил циклопентан
Другие углеводороды
Алкены
— общая формула: CnH2n (n – целое число обычно от 1 до 20),
— линейная молекула или молекула с разветвленной цепью с одной
углеродистой двойной связью — может быть как жидкостью, так и газом
— примеры: этилен, бутен, изобутен
Диены и алкины
— общая формула: CnH2n-2 (n – целое число обычно от 1 до 20),
— линейная молекула или молекула с разветвленной цепью с двумя углеродистыми двойными связями
— может быть жидкостью или газом
–например: ацетилен, бутадиены
Теперь, когда мы разобрались в том, из чего состоит сырая нефть, давайте взглянем на продукты, которые можно из нее изготовить.
Продукты из сырой нефти
Первая трудность, с которой сталкиваются производители, состоит в том, что сырая нефть состоит из сотен нескольких типов углеводородов, смешанных воедино. Прежде чем, получить хоть что-то стоящее, необходимо разделить все эти типы углеводородов. К счастью в этом человеку помогает химия. Разъединить цепи можно с помощью химической реакции, вся эта процедура называется очищением нефти.

Процесс очистки нефти начинается с фракционирующей дистилляционной колонны.

Независимо от длины цепи углеводорода, все цепи имеют высокие точки кипения, поэтому их всех можно разделить при помощи процесса дистилляции (перегонки нефти). За счет нагревания цепи начинают размыкаться при их температурах испарения. Каждая длина цепи имеет свою особенность, что делает ее неповторимой и благодаря чему ее можно использовать в других целях.

Для того чтобы понять все компоненты сырой нефти, и понять, почему очистка сырой нефти настолько важна для нас, следует рассмотреть список продуктов, которые можно изготовить из сырой нефти:

Нефтяной газ – газ, используемый для отопления помещений, приготовления пищи, и производства различных изделий.

— небольшие алканы (1 – 4 атома углерода)
— самый известные нефтяные газы – метан, этан, пропан, бутан
— точка кипения = меньше чем 104 градуса Фаренгейта / 40 градусов Цельсия
— способен под давлением превращаться в жидкость, например, сжиженный нефтяной газ
Керосин или лигроин – промежуточный продукт, используемый для производства бензина
— соединение из 5 – 9 углеродистых алканов атома
— точка кипения = 140 – 212 градусов Фаренгейта / 60 – 100 градусов Цельсия
Бензин – моторное топливо
— жидкость
— соединение из алканов и циклоалканов (5 – 12 атомов углерода)
— точка кипения = 104 – 401 градусов Фаренгейта / 40 – 205 градусов Цельсия
Керосин – топливо, используемое в реактивных самолетах и тракторах; начальный материал для производства других продуктов
— жидкость
— соединение из алканов (10 – 18 углеродов) и ароматических углеводородов
— интервал кипения = 350 – 617 градусов Фаренгейта / 175 – 325 градусов Цельсия

Газовое масло или дизельный продукт перегонки – используется для получения дизельного топлива и печного топлива, а также исходный материал для производства других продуктов.
— жидкость
— алканы содержат 12 или больше атомов углерода
— интервал кипения = 482 – 662 градусов Фаренгейта / 250 – 350 градусов Цельсия
Смазочные материалы – используют для производства моторного масла, жира и других смазок
— жидкость
— длинные цепи (20 – 50 атомов углерода) алканов, циклоалканов, ароматических углеводов
— точка кипения = 572 – 700 градусов Фаренгейта / 300 – 370 градусов Цельсия
Тяжелый газ или нефтяное топливо – используют в качестве индустриального топлива; сырьевой материал для изготовления других продуктов
— жидкость
— длинные цепи (20 – 70 атомов углерода) алканов, циклоалканов, ароматических углеводов
— интервал кипения = 700 – 1112 градусов Фаренгейта / 370 – 600 градусов Цельсия
Остаточный продукт – кокс, асфальт, смола, воск; сырьевой материал для производства других продуктов
— твердое вещество
— многокольцевые компоненты с 70 или более атомами углерода
— точка кипения = более 1112 градусов Фаренгейта / 600 градусов Цельсия
Как видно из спецификации этих продуктов, каждый продукт имеет свой отличительный размер и точку кипения. Во время процесса очистки нефти химики учитывают все эти свойства продуктов и используют их по своему усмотрению.

Как происходит очистка нефти

Содержание:
1. углеводороды в сырой нефти
2. Процесс очистки сырой нефти
[весь текст одной страницей]

Как уже было сказано, в барреле сырой нефти содержатся все виды углеводородов. Во время перерабатывания нефти происходит разделения всех этих видов углеводорода, в результате чего получаются сырьевые продукты, используемые для дальнейшего производства полезных веществ. Процесс очистки нефти включает следующие этапы:

1. Самый старинный и наиболее используемым считается способ разделения продуктов на различные компоненты (называемые фракциями) при помощи температуры. За счет разницы температуры кипения компонентов одного вещества, можно получить необходимый вам продукт из этого вещества. Этот процесс называется фракционной перегонкой. Вначале, сырую нефть нагревают до определенной температуры, в результате чего она начинает испаряться, а затем конденсируют пар, т.е. превращают пар в жидкость.

2. Более новые методы позволяют с помощью химической обработки из одних фракций получать другие. Этот процесс переработки нефти называют конверсией. При помощи химической обработки можно, например, более длинные цепи разбить на несколько коротких цепей. Благодаря такому процессу нефтеперерабатывающий завод превращает дизельное топливо в бензин. То на сколько частей будут разбиты длинные цепи, определяет качество бензина.

3. Нефтеперерабатывающие заводы должны пересмотреть каждую фракцию и удалить оставшиеся в ней примеси.

4. Нефтеперерабатывающие заводы комбинируют различные фракции (обработанные и необработанные) в смеси, из которых в дальнейшем изготавливают желаемые продукты. Например, из комбинации нескольких различных цепей можно изготовить разные виды бензина с различным уровнем содержания в нем октана.

Обработанные продукты хранятся на месте эксплуатации до тех пор, пока их не поставят на различные рынки, например, на бензоколонки, в аэропорты и на химические заводы. Помимо производства нефтепродуктов, нефтеперерабатывающие заводы должны позаботится о ликвидации оставшихся после переработки нефти отходов, позаботится о том, чтобы эти отходы как можно меньше загрязняли воздух и воду.

Различные компоненты сырой нефти имеют различные размеры, вес и температуру кипения. Фракционная перегонка в первую очередь заключается в том, чтобы разделить все эти компоненты. Поскольку каждый компонент сырой нефти обладает своей температурой кипения, то их можно разделить при помощи фракционной перегонки или дистилляции. Фракционная перегонка заключается в следующем:

1. Смесь из двух или более компонентов (в данном случае жидкостей) с разной точкой кипения необходимо нагреть до высокой температуры. Обычно нагревание производится паром высокого давления до температуры приблизительно 1112 градусов Фаренгейта / 600 градусов Цельсия.

2. Смесь начинает кипеть, в результате чего образуются пары (газы).

3. Затем пар попадает на дно длинной колонны (ректификационная колонна) с маслосборниками и тарелками.

• В маслосборниках имеются специальные отверстия или колпачки барботажной ректификационной колонны через которые выходит пар.
• Масляные лотки (маслосборники) накапливают жидкости, которые формируются на различных уровнях высоты колонны.
• Температура по всей длине колонны не одинакова (самая горячая точка – у основания, наверху температура гораздо меньше).
4. Затем пар поднимается вверх по колонне.
5. Когда пар проходит через подносы (маслосборники) в колонне, он постепенно охлаждается.
6. Когда вещества, содержащиеся в паре, достигают определенной высоты, на которой температура в колонне равняется точке кипения этого вещества, происходит конденсация пара, т.е. превращение пара в жидкость. При чем вещества с самой низкой точкой кипения начинают конденсироваться на самой высокой точке колонны; и соответственно, вещества с более высокими точками кипения конденсируются на нижнем уровне колонны.
7. Подносы собирают различные фракции жидкости.
8. Собранные фракции жидкости могут:
— дальше перейти на конденсаторы, где они еще раз будут охлаждены, а затем залиты в резервуары для хранения
— перейти на следующий уровень химической обработки.
Фракционная дистилляция помогает разделить компоненты веществ даже с небольшой разницей температуры кипения и играет очень важную роль в процессе переработки сырой нефти.
Однако, после фракционной переработки лишь не многие получившиеся продукты идут прямо на рынок. Многие из них еще подлежат дальнейшей химической обработке, в результате которой получаться новые фракции. Например, только 40 % дистиллированной сырой нефти – бензин; однако, бензин – один из главных продуктов, производимых нефтяными компаниями. Вместо того, чтобы непрерывно дистиллировать большие количества сырой нефти, нефтяные компании химически обрабатывают некоторые фракции, полученные в результате дистилляции в ректификационной колонне, для получения бензина; благодаря химической обработке из одного барреля сырой нефти получается больше бензина, чем если получать бензин при помощи дистилляции.

Читайте также:  Особенности монтажа промышленных насосов

Превратить одну фракцию в другую можно тремя способами: — за счет дробления больших углеводородов на мелкие части (крекинг) — за счет объединения мелких частей для создания одного большого углеводорода (унификация или объединение) — за счет изменения различных частей для создания желаемых углеводородов (деформация или изменение)

Крекинг – это переработка нефти и тяжелых нефтепродуктов с целью получения моторных топлив и сырья для химической промышленности, которая заключается в дробление больших углеводородов на мелкие части. В результате крекинга большие цепи раскалываются на несколько небольших цепей.

Различают несколько типов крекинга:

Тепловой – когда большие углеводороды нагревают при высоких температурах (иногда также при высоком давление) до тех пор, пока не происходит их раскол.

— Паровой – когда используется пар при температуре кипения не менее 1500 градусов Фаренгейта / 816 градусов Цельсия, который используют для превращения таких газов как этан, бутан и напта в этилен и бензол, необходимые для производства химических реагентов.

— Лёгкий крекинг – остаточные продукты после процесса дистилляции нагревают до температуры 900 градусов Фаренгейта / 482 градуса Цельсия, охлаждают газовым маслом и быстро погружают в ректификационную колонну. Легкий крекинг понижает вязкость нефтепродуктов и производит смолу.

— Коксование – полученные в ректификационной колонне продукты нагревают до температуры свыше 900 градусов Фаренгейта / 482 градуса Цельсия до тех по, пока не начинается процесс «раскалывания» продуктов на тяжелую нефть, бензин и керосин. Таким образом получают почти чистый углеродистый остаток (кокс); затем кокс счищают с коксовика и продают. Каталитический – когда для ускорения протекания химической реакции применяют катализатор. К катализаторам относится цеолит, алюминиевый гидросиликат, боксит (алюминиевая руда) и др.

— Крекинг с флюидизированным катализатором – горячий, жидкий катализатор (1000 градусов Фаренгейта / 538 градусов Цельсия) превращает тяжелое газовое масло в дизельное топливо и бензин.

— гидрокрекинг подобен крекингу с флюидизированным катализатором, но в отличие от первого способа гидрокрекинг использует другой катализатор, протекает при более низкой температуре и более высоком давлении, а также использует водородный газ. Во время гидрокрекинга необработанная тяжелая нефть превращается в бензин и керосин (топливо для реактивных самолетов).

После того, как различные углеводороды были раздроблены на более мелкие, полученные продукты поступают в другую фракционную колонну дистилляции, где происходит их дальнейшее деление.

Унификация
В некоторых случаях необходимо, наоборот, из нескольких мелких частей создать один целый углеводород, такой процесс обработки нефти называется унификацией. В свою очередь в процессе унификации большую роль играет еще один процесс – каталитический реформинг с использованием специальных катализатор (например, платина, смесь платины и рения). Под действием катализаторов происходит смешение легкого керосина с ароматическими углеводородами. В результате этой реакции образуется не менее важный побочный продукт – водородный газ, который используют для гидрокрекинга или просто поставляют на рынок и продают.

Деформация
В некоторых случаях структуры молекул в одной фракции деформируются для создания другой молекулярной структуры. Такой процесс деформации структуры молекулы называется алкилированием. При алкилировании, соединения с низкой молекулярной массой, типа пропилена и бутилена, смешиваются под действием катализатора, например, гидрофтористой или серной кислоты (побочный продукт, оставшийся после очищения примесей во многих нефтяных продуктах). Продуктами алкилирования являются углеводороды октана, которые используются в бензиновых смесях для уменьшения стука, например, двигателя.

Рассмотрев, как происходит обработка и изменение фракций, перейдем к тому, что же дальше происходит с полученными продуктами и как из них изготовляют бытовую и другую продукцию.

Технологическая обработка и смешивание фракций

Фракции, прошедшие процесс дистилляции и химической обработки, подвергаются технологической очистке, необходимой для удаления примесей вроде органических соединений, содержащих серу, азот, кислород, воду, растворенные металлы и неорганические соли. Во время технологической обработки фракции проходят следующие стадии:

— колонна серной кислоты – когда происходит удаление ненасыщенных углеводородов (как правило, это углеводороды с двойными углеродистыми связями), смесей с содержанием азота, кислорода и остаточных твердых частиц (смолы, асфальт).

–в абсорбционной колонне осушители удаляют оставшуюся воду

— серная обработка и сероводородный газоочиститель (скруббер) удаляют серу

После технологической очистки фракции охлаждают и начинают смешивать. Из полученных смесей в последствие изготавливают различную продукцию, например, различные сорта бензина с добавками и без смазочные масла различных весов и сортов (например 10W-40, 5W-30) разные сорта керосина реактивное топливо дизельное топливо печное топливо; топливо коммунально-бытового назначения разные сорта химических реагентов для изготовления пластмассы и другие полимеры

Как испортилась российская нефть

Белорусские НПЗ отказываются ее покупать и перерабатывать. В трубу «Транснефти» попал органический хлор

В минувшую пятницу белорусская нефтеперерабатывающая компания «Белнефтехим» заявила, что получила по трубопроводу «Дружба-2» (южная ветка) некачественную нефть с высоким содержанием органических хлоридов. К концу выходных проблему признали «Транснефть» и Минэнерго и пообещали в ближайшее время ее устранить, но в понедельник и вторник выпады белорусской стороны продолжились.

В повышении концентрации органических хлоридов в российской экспортной нефти виноваты нефтяники, говорят чиновник, собеседник в компании – партнере «Транснефти» и источник в крупной нефтяной компании. Но кто конкретно испортил нефть – они не раскрывают.

Загрязнение хлорорганикой произошло на участке трубопровода между Самарой и Унечей, писал «Вестник Нафтана», это же подтвердил собеседник «Ведомостей», близкий к одной из нефтеперерабатывающих компаний. В регионе работают несколько десятков нефтяных компаний. Среди них – «дочки» «Роснефти» и «Лукойла», а также мелкие компании, даже индивидуальные предприниматели, на которых зарегистрированы лицензионные участки по добыче нефти. Представитель Минэнерго это комментировать не стал, представитель «Транснефти» не ответил на вопросы «Ведомостей».

Хлорсодержащие соединения могли закачиваться в пласт для повышения нефтеотдачи, говорят три собеседника. «Состав смеси мог быть некачественным, и произошло частичное его смешивание с нефтью», – предполагает один из них. Представители крупнейших нефтяных компаний – «Роснефти», «Лукойла», «Транснефти», «Газпром нефти» – не ответили «Ведомостям».

Качество нефти, которая сдается в трубу «Транснефти», контролируется по целому ряду параметров, но не на содержание хлора, говорит партнер «Транснефти» и подтверждает нефтяник. «Перед сдачей в трубу рядом с месторождением и на входе в завод нефть проходит через автоматизированную систему измерения и контроля, и если нефть не соответствует определенным стандартам на входе в трубу – например, превышает требуемое содержание серы, – то «Транснефть» прекращает принимать эту нефть, и, чтобы поставки возобновить, приходится все исправлять и дожидаться комиссии», – жалуется один из нефтяников.

Мозырский НПЗ (принадлежит «Белнефтехиму») 22 апреля заявил, что из-за некачественной нефти на заводе повреждено оборудование – теплообменные трубки воздушного холодильника ХК-105. Собеседник «Ведомостей» в «Ленгипронефтехиме» (это предприятие проектировало Мозырский НПЗ) отметил, что стоимость всей холодильной установки не превышает 3,5 млн руб. за штуку. Представитель «Белнефтехима» уточнять порядок стоимости ремонта оборудования отказался.

«Загрязненная российская нефть начала поступать в ЕС и на Украину», – рассказал во вторник «Интерфаксу» заместитель председателя концерна «Белнефтехим» Владимир Сизов. Собеседник «Ведомостей» в крупной немецкой нефтеперерабатывающей компании говорит, что пока ухудшения российской нефти они не заметили. Представитель Transpetrol, словацкой компании, которая транспортирует нефть по «Дружбе-2» через Словакию, не ответил на вопросы «Ведомостей».

Собеседники «Ведомостей» затрудняются оценить, какое количество нефти было испорчено. Федеральный чиновник говорит о 100 000 т, человек в крупной нефтяной компании – о 300 000 т. При цене на нефть марки Urals в $71,86 за баррель (на момент подготовки материала) стоимость такого количества нефти может быть от $52,6 млн до $158 млн. Для того чтобы очистить загрязненную нефть, ее как минимум нужно слить: хлор тяжелее нефти, он выпадает в осадок, достаточно отстоять загрязненную нефть, утверждает технолог крупной нефтесервисной компании.

В год по южному участку «Дружбы» прокачивается по 16,7 млн т, или около 45 000 т в сутки. На прокачку нефти из Самары до Унечи требуется около 5–6 дней, говорит один из собеседников «Ведомостей», для того чтобы белорусская сторона увидела улучшения в качестве российской нефти, потребуется время.

Скандал с превышением нормы содержания органических хлоридов в российской нефти произошел на фоне желания белорусской стороны увеличить тариф на прокачку нефти по нефтепроводу «Дружба» на 23%. Кроме того, страны не закончили переговоры о цене на газ и о компенсации налогового маневра в России. «На переговорную позицию России инцидент не окажет влияния, но даст определенные козыри белорусской стороне», – рассуждает гендиректор «Infoline-аналитики» Михаил Бурмистров. По его мнению, хлор в трубе – вполне измеримая в деньгах ошибка, которая повлечет за собой для нефтяников усиление контроля и параметров ответственности.

Ссылка на основную публикацию