فكرة العمل: تكرير النفط

النفط المستخرج عبارة عن مزيج من الكربوهيدرات المختلفة (البارافين والنفثين والعطرية) لها أوزان جزيئية ونقاط غليان مختلفة.

جوهر تكرير النفط

لا يتم استخدام النفط الخام المنتج من البئر بشكله النقي.

لذلك الابتدائية تكرير النفط أجريت في المصانع المتخصصة. في هذه المصفاة يتم تسليم المواد الخام عن طريق خطوط الأنابيب أو السكك الحديدية أو ناقلات البحر. والنتيجة هي كيروسين الطيران والبنزين وزيت الوقود والبارافين وزيوت التشحيم ، وكذلك المواد الخام لصناعة البتروكيماويات.

مراحل المعالجة

في الظروف الحديثة ، يمكن الحصول على أنواع مختلفة من الوقود والزيوت البترولية والبيتومين والبارافين والكيروسين ومواد التشحيم والمذيبات وغيرها من المنتجات البترولية التي يتم الحصول عليها بعد معالجة المواد الخام من النفط الخام.

النفط المنتج هو خام التغذية الهيدروكربوني ، الذي يجب أن يمر عبر مرحلة طويلة في الحقل قبل أن يتم فصل المكونات القيمة والهامة عن هذا الخليط ، ومن ثم ينتجون منتجًا مناسبًا للاستخدام.

إن تكنولوجيا تكرير الزيت الأولي هي عملية معقدة إلى حد ما ، والتي ينبغي أن تبدأ بنقل المواد الخام إلى المصنع ، حيث تمر بعدة مراحل ، وهي:

• المرحلة التحضيرية
• تكرير النفط الأساسي.
• إعادة التدوير؛
• خطوة التنظيف.

المرحلة التحضيرية

تحتوي المواد الخام المستخرجة على شوائب مثل الملح والماء والطين والرمل والغاز المصاحب.

كل حقل له حياة خاصة به ، والتي تعتمد على سمك خزان النفط. وجود الشوائب المائية والميكانيكية في النفط يعوق نقله عبر خطوط الأنابيب لتقديمه للمعالجة. علاوة على ذلك ، يمكن أن يسبب تكوين أي رواسب في الخزانات والمبادلات الحرارية ، مما يعقد العملية الرئيسية لتكرير النفط بشكل كبير.

يجب أن يخضع الزيت المنتج في المرحلة الأولى لتكرير شامل (ميكانيكي) ، وعندئذٍ فقط تكرير دقيق.

في المرحلة التحضيرية ، يتم فصل المواد الخام إلى غاز وزيت في فواصل خاصة. تتضمن المعالجة الأولية للنفط والغاز تسوية المواد الخام في البرد في الخزانات المغلقة. أيضًا ، يساعد التسخين لفترة معينة على التخلص من كمية كبيرة من المادة الجزيئية والماء. ستعمل وحدة تكرير النفط الأولية بفعالية ، وهناك مادة خام إضافية تتعرض للجفاف ، فضلاً عن تحلية المياه في معدات خاصة.

في بعض الأحيان يمكن أن يشكل الزيت مع الماء مستحلبًا يصعب تذويبه. في ذلك ، في كثير من الأحيان يتم توزيع جزيئات صغيرة من عنصر معلق في عنصر آخر.

في الممارسة العملية ، يمكن تمييز نوعين رئيسيين بين المستحلبات: زيت في الماء (ماء) ، ماء في زيت (ماء مسعور).

طرق لتدمير المستحلبات

لا يمكن لتكرير النفط الأولي القيام به دون تدمير المستحلبات المذكورة أعلاه. هناك العديد من هذه الطرق: الكيميائية والميكانيكية والكهربائية.

تشتمل الطريقة الكيميائية على التدمير باستخدام المستحلبات السطحية. تتميز هذه المكونات بالنشاط العالي مقارنة بـ "مستحلب العمل". أنها تشكل مستحلب معاكس ويمكن أن تحل بنجاح فيلم الامتزاز. تستخدم هذه الطريقة بشكل أساسي في وقت واحد مع الطريقة الكهربائية ، حيث يتم دمج جزيئات الماء من خلال تطبيق تيار على مستحلب الزيت ، مما يساهم في فصل أسرع عن الزيت.

تنقسم الطريقة الميكانيكية للتدمير إلى ترسيب وطرد مركزي. يساهم الاختلاف في كثافات عناصر المستحلب في سهولة فصل الماء والزيت عند تسخين السائل إلى 160 درجة لمدة ثلاث ساعات (لا ينبغي السماح بتبخر الماء). في هذه الحالة ، يتم الحفاظ على الضغط بالضرورة في 15 جوًا.

أثناء الطرد المركزي ، يتم فصل المستحلب باستخدام معدات خاصة (أجهزة الطرد المركزي). يجب أن يصل عدد الثورات إلى 50000 مرة في الدقيقة.

تكرير النفط الأولي

تتكون هذه المرحلة من معالجة المواد الخام من تقسيمها إلى مجموعات من المواد الهيدروكربونية والكسور. في عملية التقطير ، تتلقى وحدة التكرير الأولية مجموعة واسعة من المنتجات الوسيطة والمنتجات النفطية.

أساس هذه العملية هو مبدأ الاختلاف في نقاط الغليان لمكونات المواد الخام المستخرجة. نتيجة لذلك ، يجب أن يتحلل الزيت إلى كسور: منتجات الزيت الخفيف (زيت الوقود) والنفط (القطران).

في عملية الحصول على المنتج النهائي ، الأهم هو تكرير الزيت الأساسي ، والذي يمكن أن يتغير مخططه ويتم تنفيذه بإحدى هذه الطرق:

1. التبخر لمرة واحدة - في المدفأة ، يسخن الزيت حتى درجة الحرارة المرغوبة. نتيجة لهذه العملية ، يتم تشكيل أزواج. عند الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة ، يجب أن يدخل خليط البخار الناتج إلى المبخر ، وهو عبارة عن اسطوانة ، حيث يكون البخار مفصولًا بالفعل عن السائل.
2. التبخر المتعدد هو عملية تتمثل في سلسلة من التبخرات المفردة مع زيادة تدريجية في درجة الحرارة أثناء التدفئة.
3. التبخر التدريجي هو تقطير ، وهو تغيير طفيف في الزيت مع كل تبخر واحد.

معدات

المعدات الرئيسية في التقطير الأولي للنفط هي: أعمدة التقطير ، أفران الأنبوب والمبادلات الحرارية.

تتم عملية تقطير النفط في أعمدة التقطير. وبالتالي ، فإن المادة الخام المستخرجة من خلال استخدام مضخة تدخل المبادل الحراري ، حيث يتم تسخينها ونقلها إلى فرن أنبوب ، حيث يتم تسخينها بالفعل إلى درجة الحرارة المطلوبة. ثم يدخل الزيت كخليط بخار سائل إلى جزء التبخر من عمود التقطير المحدد. هنا ، يتم فصل مرحلتي السائل والبخار (يتحرك السائل لأسفل ، ويتحرك البخار لأعلى).

اعتمادًا على نوع العملية التي يتم تنفيذها (نوع الأبخرة) ، يتم استخدام الأنواع التالية من أفران الأنبوب: الغلاف الجوي (فيما يلي - AT) ، والفراغ (من الآن فصاعداً - VT) والفراغ الجوي (من الآن فصاعداً - ABT). في AT ، تتم المعالجة الضحلة ، مما ينتج عنه إنتاج أجزاء من الكيروسين والبنزين والديزل ، وكذلك زيت الوقود. باستخدام تركيبات VT ، تتم المعالجة المتعمقة للمواد الخام. والنتيجة هي النفط ، كسور زيت الغاز والقطران ، والتي تستخدم لاحقًا في إنتاج فحم الكوك ومواد التشحيم والبيتومين. في وحدات ABT ، يتم دمج طريقتين لتقطير الزيت.

تكرير النفط

بناءً على نتائج تحديد خواصه الفيزيائية والكيميائية في الزيت ، وكذلك اعتمادًا على احتياجات المنتج النهائي ، يتم اختيار طريقة أخرى للمعالجة التدميرية للمواد الخام المستخرجة. إعادة التدوير هي إجراء التأثيرات الحرارية والحفزية على المنتجات البترولية التي يتم الحصول عليها عن طريق التقطير المباشر. يمكن أن يؤدي التعرض للمواد الخام إلى تغيير طبيعة المواد الهيدروكربونية الموجودة فيه.

أنواع إعادة التدوير

من أجل تحديد أكثر اكتمالا لطبيعة التقطير الثانوي للنفط ، من الضروري أن نتطرق إلى أنواعه الرئيسية.

لذلك ، يتم استخدام الطريقة الأولى (الوقود) لإنتاج البنزين عالي الجودة للسيارات ، وكذلك أنواع مختلفة من وقود الديزل والمواد الخام لمحركات التزود بالوقود. تتضمن هذه الطريقة استخدام عدد قليل من محطات العمليات.هذه هي العملية التي يمكن من خلالها الحصول على زيوت المحركات من كسور الزيت. يشمل هذا النوع من معالجة المواد الخام التكسير الحفزي والإصلاح والمعالجة الهيدرولوجية والتكسير بالهيدروجين وغيرها من العمليات الحرارية.

ينتج عن تكرير الزيت والزيوت زيوت تشحيم وزفت. في هذه الحالة ، نحن نتحدث عن عمليات التنقيب والاستخراج.

ومع ذلك ، يتم الحصول على مجموعة واسعة من المنتجات البترولية في عملية معالجة البتروكيماويات. لذلك ، يتم استخدام أكبر عدد من المعدات التكنولوجية المختلفة هنا. نتائج هذه المواد الخام لا تنتج فقط الزيت والوقود ، ولكن أيضًا المطاط الصناعي والأسمدة النيتروجينية والبلاستيك والمنظفات والفينول والكحول والأسيتون والمواد الكيميائية الأخرى.

استنتاج

تلخيص المواد المعروضة في هذه المقالة ، تجدر الإشارة إلى أن تكرير النفط الأولي والثانوي هما المراحل الإلزامية لتكرير النفط.