Технология производства бензина – Бензин. Технология производства.

Содержание

Бензин. Технология производства.

Процесс производства современного бензина далеко не так прост, как иногда кажется. Если просто перегнать нефть, то полученная бензиновая фракция будет обладать крайне низким октановым числом (на уровне 55 – 60 ед. по моторному методу). Этот бензин называется прямогонным и не может быть использован напрямую в автомобильном двигателе как ввиду низкого октанового числа, так и из-за высокого содержания серы, строго нормируемого современными экологическими стандартами.

Такой бензин имеет два пути: его могут отправить на нефтехимические предприятия, где из него после целого ряда превращений будут изготовлены различные полимеры, растворители и химические волокна. Или же бензин может подвергнутся дальнейшим превращениям на специальных установках НПЗ, в результате чего его качество значительно улучшиться. Об этих установках расскажем более подробно:

Риформинг

Сырьем для каталитического риформинга является прямогонная бензиновая фракция, выкипающая в пределах от 80 до 180°С, очищенная от серы. Часто установка гидроочистки комбинируется с установкой риформинга в одну. Переходя через последовательные реакторы, заполненные катализатором с содержанием платины под воздействием высокой температуры 490-530°С и давления до 3 Мпа, образуются высокооктановые ароматические углеводороды – ценный компонент бензина. Также в процессе образуется значительное количество водорода, который используется на НПЗ для очистки от серы не только бензиновых, но и дизельных фракций.

Процесс риформинга долгое время являлся основным процессом для получения высокооктановых бензинов. Но современными экологическими стандартами содержание ароматики в бензине ограничено 35%, поэтому производители топлива вынуждены использовать и другие способы повышения октанового числа.

Изомеризация

Другим распространенным процессом производства высокооктановых фракций является изомеризация алканов. Нормальные неразветвленные алканы обладают намного меньшей детонационной стойкостью, чем алканы с изостроением. Так, например, октановое число н-пентана составляет 61,8 ед. по моторному методу, а его изомер – изопентан имеет октановое число уже 93 ед.! В наиболее часто применяющейся изомеризации с рециклом на специальных катализаторах при давлении 2-3 Мпа и температуре до 400 градусов легкие алканы превращаются в свои изомеры, применяемые для производства бензинов АИ-92 и АИ-95.

Алкилирование

Самым современным процессом для получения высокоокачественных компонентов бензина является алкилирование. Процесс алкилирования направлен на получение высокооктановых компонентов автомобильного бензина из непредельных углеводородных газов. Не смотря на сложность процесса и применение серной или фтористоводородной кислоты в процессе производства, качество получаемого продукта оправдывает все трудности.

Каталитический крекинг

Все перечисленные выше процессы направлены в первую очередь направлены на улучшение имеющегося сырья. Каталитический крекинг в отличие от них позволяет значительно увеличить объем выпускаемого бензина. В процессе каталитического крекинга вырабатывается высокооктановый бензин с октановым числом по исследовательскому методу 88-91 единиц. Основной недостаток бензина каталитического крекинга - высокое содержание непредельных углеводородов (до 30%) и серы (0,1-0,5%), что плохо влияет на стабильность топлива при хранении. Бензин быстро желтеет из-за полимеризации и окисления олефинов и потому не может применяться без смешения с другими бензиновыми фракциями.

Компаундирование

И вот наконец, когда все нужные компоненты получены, продукты, полученные риформингом, изомеризацией, алкилированием и каталитическим крекингом смешиваются на блоке компаундирования. При этом зачастую полученный товарный бензин имеет октановое число на уровне 89-90 ед. и чтобы получить требуемое значение 92 или 95 используют МТБЭ. После запрета в экологическом классе 5 монометиланилина, метил-трет-бутиловый эфир остается на сегодня единственным проверенным и разрешенным способом поднятия октанового числа.

chimtec.ru

Технология производства бензина | Добыча нефти и газа

Весь используемый в мире бензин сегодня получают в процессе переработки многих видов сырья, среди них нефть, торф, газовый конденсат и природный газ, горючие сланцы, уголь и многие другие. Но большая часть всего потребляемого бензина все же производится из нефти.

Последовательность технологических процессов производства бензина

В последнее время значительно усовершенствовался процесс каталитического крекинга. Как следствие, селективность конверсии вторсырья в бензин заметно повысилась.

Процесс нефтепереработки, одним из результатов которой является получение бензина, производится в три этапа:
1) процесс первичной переработки сырья (нефти)
Здесь происходит разделение нефти на несколько основных фракций, различающихся между собой температурой кипения.
2) вторичная переработка нефти
На данном этапе происходит переработка готовых фракций. Здесь уже начинается получение товарных видов нефтепродуктов.
3) производство товарной продукции

На этой стадии производства все фракции подвергаются дополнительной очистке, а также в случае необходимости обогащаются различными присадками, которые повышают октановое число бензинового топлива.

Особенности технологии производства бензина

Сначала на нефтеперерабатывающий завод поставляется определенный объем нефти. Способов ее доставки транспортом существует несколько, среди них наиболее популярны нефтепроводы, железнодорожный и морской транспорт.

После этого производится тщательная очистка нефти от соли, что делают путем смешивания нефти и воды, а полученную жидкость помещают в специальную электрическую установку для обессоливания. Благодаря действию электричества обрабатываемая смесь разделяется на воду и нефть, при этом первая удаляется из установки вместе со всеми солями.

Только после этого начинается непосредственно сам процесс нефтепереработки, при котором получают бензин и многие другие вещества. С обессоливающей установки очищенная от соли нефть переходит в атмосферно-вакуумный аппарат. Данная технология, как видно, ничуть не поменялась. Но на некоторых заводах сегодня начали применять передовое оборудование, хотя по сути процесс атмосферно-вакуумной перегонки остался на месте.

Сначала производится вакуумная перегонка, при которой от нефти отделяются светлые фракции – дизельные, керосиновые и бензиновые. После этого выполняется атмосферная перегонка, в результате которой получается мазут, широко использующийся в промышленности в качестве дешевого топлива.

Как уже было упомянуто выше, каждая группа фракций имеет свою определенную температуру кипения. Поэтому в процессе прохождения через аппарат разные составляющие нефти будут подниматься на разную высоту. Самыми легкими фракциями из всех являются бензиновые, которые быстро поднимаются на самый верх перегоночного аппарата в виде пара и потом постепенно оттуда выводятся. Полученный в результате атмосферной перегонки мазут также подвергается дополнительной перегонке, в результате которой из него удаляются масляные дистилляторы.

Непосредственно чистый бензин получается уже на самой последней стадии, когда из полученного вещества будут выводиться все газы. Как правило, это пропан и бутан, которые для топлива непригодны, но все же находят свое применение в промышленности. Некоторое гранично допустимое количество их все же остается в бензине, что определяет его так называемое октановое число.

Похожие публикации

okzrusholding.ru

Из чего делают бензин? Технология производства бензина. Нефтеперерабатывающий завод

Если рассматривать вопрос о том, из чего делают бензин, то, конечно, многие сразу могут сказать, что из нефти. Это утверждение верно, однако это лишь верхушка айсберга, а реальный процесс производства топлива гораздо сложнее.

Бензин на нефтезаводах

Итак, сразу стоит сказать, что процесс производства бензинового топлива - это длительный, требующий терпения и знания химии процесс.

Производством бензина в России занимаются 32 нефтеперерабатывающих завода. Такое количество промышленных мощностей позволяет Российской Федерации поддерживать высокую марку топлива. Из чего делают бензин? Конечно же, начальным сырьем для производства этого горючего топлива является сырая нефть. Для примера можно взять 1 баррель нефти. Чтобы было понятнее, 1 баррель - это 159 литров. Также важно отметить, что при переработке сырой нефти ее объем постоянно увеличивается и достигает 168 литров. В итоге из этого объема можно получить следующее количество топлива:

  • 102 литра обычного бензина.
  • 30 литров дизельного топлива.
  • 25 литров топлива, используемого авиацией.
  • 11 литров нефтезаводского газа, который получается путем перегонки нефти.
  • 10 литров вторичного продукта - нефтяного кокса.

Как делают бензин

Для того чтобы получить топливо, необходимо провести некоторое количество операций с сырой нефтью. Все дело в том, что начальный продукт состоит из смеси различных углеводородов. Также важно понимать, что каждая молекула этого вещества содержит различное количество именно атомов углерода. Если объяснять просто, то каждая из этих молекул имеет свой рост и вес.

Чтобы получить молекулы бензина, которые являются наиболее простыми и легкими, необходимо нагревать сырую нефть до тех пор, пока более сложные и тяжелые частицы не разорвутся до более простых - бензиновых. Другими словами, если отвечать на вопрос о том, как делают бензин, можно сказать, что его получают путем термообработки сырой нефти. Однако к этому процессу стоит добавить еще некоторые более мелкие процессы, вроде очистки и переработки.

Процесс производства

Если ответить на вопрос о том, из чего делают бензин, простым ответом - из нефти, то это не совсем верное утверждение, так как в этом топливе имеются и некоторые примеси, однако об этом позже.

Для получения топлива в первичном виде необходимо подвергнуть сырье первичной обработке. Под этой обработкой понимают очистку нефти от солей, а также примеси воды. Эти процессы осуществляются под воздействием электрического поля. Результатом этой процедуры является отделение воды от нефти, а также обессоливание до необходимого показателя. После окончания этой процедуры переходят к термической обработке нефти. Именно после таких процедур получаются такое топливо - бензин, газ, дизель.

Далее следует процедура каталитического риформинга. В течение именно этой процедуры полученный бензин после первичной обработки превращают в топливо, характеризующееся высоким октановым числом. Однако такие марки бензина, как 92-й или 95-й, получают путем смешивания разных компонентов, которые были получены в результате разных процессов переработки сырой нефти.

Октановое число

Если с вопрос о том, из чего делают бензин, стало все более-менее понятно, то, что такое октановое число знают совсем немногие. Всем известно, что название каждой марки бензина содержит буквенное, а также цифровое обозначение. Такие буквы, как А или же АИ, и указывают на метод определения октанового числа. А - моторный процесс, АИ - исследовательский. А вот цифры, которые идут после, и показывают на количественное содержание октанового числа в топливе.

Всем известно, что и нефть, и бензин - взрывоопасные вещества. Так как бензин из нефти получается путем ее переработки, то это свойство никуда не девается. Октановое число указывает на стойкость топлива к детонации. Другими словами, чем оно выше, тем выше безопасность марки топлива. Однако стоит понимать, что показатель этот относительный, и любая искра все равно станет причиной взрыва.

Основные свойства бензина

К основным свойствам бензина можно отнести такие его характеристики, как химический состав, а также способности к испарению, горению, воспламенению. Кроме этого можно еще выделить стойкость к детонации и активность коррозии.

Важно знать, что все физические и химические свойства бензинового топлива будут изменяться в зависимости от того, какое количество углеводородов и каких именно углеводородов в нем содержится. Для более наглядного примера можно взять за основу температуру замерзания для бензина. При обычной обработке показатель замерзания этой жидкости составляет -60 градусов по Цельсию. Однако при использовании дополнительных компонентов, эта цифра может достигать -71 градуса по Цельсию. Температура же испарения бензина - это 30 градусов. Чем выше поднимается этот показатель, тем быстрее будет происходить испарение. Также важно отметить, что количество паров топлива от 74 граммов до 123 граммов и более на один кубический метр уже будут образовывать взрывоопасную смесь.

Химические свойства

Для того чтобы рассматривать химические свойства и их стабильность у бензина, необходимо основываться на важнейшем показателе - времени, которое эти свойства остаются неизменными. Этот показатель является наиболее важным, так как при длительном хранении топлива наиболее легкие углеводороды начинают испаряться, что сильно снижает эксплуатационные характеристики жидкости в целом. По государственным стандартам Российской Федерации следует, что химический состав любой марки бензина от 92-й до 98-й оставался без изменений в течение пяти лет. Данный срок прописан с учетом хранения взрывоопасного топлива по всем правилам.

Мини-НПЗ

В настоящее время вопрос с производством и покупкой топливо стоит достаточно остро, так как ресурсы истощаются, а из-за этого цена на этот продукт все время увеличивается. В свете этих событий возникает вопрос, что же выгоднее покупать - бензин и другое топливо - или производить его самостоятельно. Важно понимать, что для большинства предприятий и компаний и расходы на топливо являются наиболее обширными. Именно в такой ситуации многие и приходят к рассмотрению идеи о мини-НПЗ. Этот вариант не кажется таким уж плохим, особенно если учитывать стоимость топлива и стоимость мини-НПЗ. Приобрести такой мини-завод может практический каждый крупный предприниматель, что уже говорить о, допустим, регионе целой страны.

Виды НПЗ

В настоящее время на рынке можно приобрести мини-завод по переработке нефти практически любого типа. Это является наиболее важным критерием, так как эксплуатировать эти промышленные мощности приходится в самых различных климатических условиях. По этой причине рынок насыщен самыми разными видами НПЗ. Присутствуют любые экземпляры, начиная от жаровыносливых и коррозионностойких, до "арктических" установок. Большой выбор среди мини-НПЗ позволяет осуществлять переработку сырого продукта практически в любых условиях.

Стоит отметить, что сами по себе нефтеперерабатывающие заводы также могут работать на разном топливе. Для их функционирования можно использовать природный или сжиженный газ, дизельное топливо, мазут, сырую нефть. Такой выбор топлива для работы самой фабрики предоставляет широкий спектр возможностей для эксплуатации объекта, а также позволяет удовлетворить какие-либо индивидуальные предпочтения по выбору рабочего горючего продукта.

fb.ru

из чего делают, где производят , технологии производства

Производство бензина — одна из отраслей целой нефтеперерабатывающей промышленности. Бензин используют на производствах для заправки разного оборудования, в промышленности и рядовом потреблении для генераторов электроэнергии. Главное назначение — заправка грузовых и легковых автомобилей.

 

Оглавление:

  1. Немного сухой статистики
  2. Кто производит бензин в России
  3. Из чего делают бензин
  4. Технология производства бензина
  5. Памятка автомобилисту: как определить качество топлива

 

Согласно данным Центрального диспетчерского управления топливно-энергетического комплекса, в Российской Федерации в 2011 году производители в общем выпустили 36 400 000 тонн бензинового топлива. Последующие года, по

данным того же ГП «ЦДУ ТЭК», не отличались кардинальными изменениями объема выпуска — показатели медленно и упорно росли. 
В 2016 году заместитель министра энергетики РФ Кирилл Молодцов сообщил о том, что Минэнерго прогнозирует выпуск 39 800 000 тонн автомобильного топлива. Это больше, чем в 2011 году, потому что спрос потребителей внутри России постоянно растет. Существующие производственные мощности позволяют полностью удовлетворить его. 
Несмотря на то, что в последние 5 лет страна не испытывает дефицита бензинового топлива, цены на него постоянно поднимаются. В период с 10 по 16 июля 2017 года Росстат зафиксировал рост стоимости в разных регионах в среднем на 0,1%. Это кажется незначительным, но за полгода повышение обогнало инфляцию. А агентство «Прайм», ссылаясь на исследование Vygon Consulting, подсчитало, что рост стоимости топлива за 2017 год превысит инфляцию в среднем на 8%.

По данным ГП «ЦДУ ТЭК», 95.3% рынка производства бензина в России принадлежит ВИНК. Аббревиатура расшифровывается как «вертикально интегрированные нефтяные компании». В их числе — всем известные бренды.

ОАО «НК «Роснефть». Фирма занимает первое место по мощностям переработки. Основной пакет акций — у АО «Роснефтегаз». В 2013 году фирма «Роснефть» стала крупнейшим на земле производителем нефти. Сейчас ОАО принадлежит 9 предприятий — рекордный показатель в Российской Федерации. В их числе — 7 НПЗ: Куйбышевский, Саратовский, Ачинский, Комсомольский, Сызранский, Новокуйбышевский, Туапсинский. Также в составе предприятия Ангарская НХК и Рязанская нефтеперерабатывающая компания.

ОАО «Лукойл». Компания заняла второе место в стране по мощностям переработки нефтепродуктов и также же второе место по выручке после «Газпрома», если оценивать статистику за 2014 год. Ее торговая марка вошла в рейтинг 100 крупнейших торговых марок в мире, составленный еще в 2007 году газетой Financial Times из Британии. Сама компания была создана еще в 1991 году — образована из трех крупных фирм. Сегодня в ее составе четыре предприятия: заводы «Лукойл-НОРСИ», «Лукойл-ПНОС», Волгоградский и Ухтинкский нефтеперерабатывающие заводы.

ОАО «Газпром нефть». Компания занимает почетное третье место по мощностям переработки нефтесодержащих продуктов в России, при этом лидирует в производстве бензина — в 2011 году ее доля на общем рынке достигла 9.29%. Основные мощности компании направлены на добычу, переработку, продажу природного газа, но приоритетным направлением деятельности также считается производство бензина. Сама компания создана в 1995 году по указу Бориса Ельцина, Президента РФ. Первичное название — «Сибирская нефтяная компания». Сегодня ОАО «Газпром нефть» принадлежит 2 нефтеперерабатывающим предприятиям: Омский НПЗ и Московский НПЗ. МНПЗ было создано в 1938 году, сегодня основной профиль завода — топливный.

Эти три компании-гиганта занимают большую часть рынка. Остальную долю в 95.3% занимают известные бренды ОАО «НГК «Славнефть», ОАО АНК «Башнефть», ТНК-ВР и ОАО «Сургутнефтегаз». Менее 5% занимают мелкие производственные компании/, не оказывающие особо важного влияния на рынок производства и потребления бензина в России.

Топливную жидкость производят из нефти. Нефть — природная маслянистая жидкость с ярко выраженным специфическим запахом. Цвет продукта обычно темно-черный. Он относится к ископаемым видам топлива. Оно образуется из органического вещества осадочных пород, извлекается на поверхность с помощью специального нефтедобывающего оборудования и позднее перерабатывается.

Нефть не имеет постоянного точного химического состава. Это — многокомпонентная коллоидная система с асфальтенами, карабенами, мицеллами, углистыми и минеральными частицами и водой. Поэтому из-за сложных химических реакций производство бензина из нефти — сложный химический процесс, занимающий не меньше недели только на предприятии.

Для повышения октанового числа или основных технических характеристик жидкого топлива в него добавляют различные присадки или задействуют дополнительные этапы производства. Иногда с НПЗ отгружают моторное топливо с низким октановым числом, а оптовые поставщики сами повышают бензин с помощью специальных средств. Чтобы повысить качество бензина или его октановое число, можно использовать:

  • свинцовые соединения, но с ними работать опасно — они вредны для двигателей и человека;
  • топливные присадки, которые не допускают быстрого осмоления и загрязнения деталей топливной системы;
  • снижение содержания в химическом составе ароматических углеводородов и серы;
  • процесс, приводящий в норму концентрацию фактических смол;
  • деление топлива по фракционному составу и давлению насыщенных паров.

Вне зависимости от характеристик, состава, октанового числа топлива его производят из обычной нефти. Сегодня существует 6 разновидностей моторного топлива — от Нормаль-80 до ЭКТО-100. Октановое число последнего определяется по исследовательскому методу и не может быть меньше 100.

Основные этапы производства бензина из нефти схожи на всех производственных предприятиях. Различия между производственными мероприятиями заключены лишь в используемом оборудовании: кто-то применяет несколько устаревшие, но эффективные методы, кто-то устанавливает современное высокотехнологичное оборудование.

Рассмотрим производство бензина и других продуктов из нефти на примере процессов на Московском нефтеперерабатывающем заводе. Весь процесс делится на девять этапов:

Транспортировка исходного сырья. Нефть доставляют на завод по трубопроводу, железнодорожным или морским транспортом, в зависимости от отдаленности региона поставок.

Хранение. В нескольких больших резервуарах нефть, поступившая по разным нефтепроводам, смешивается и отстаивается. Это нужно для того, чтобы у исходного продукта был одинаковый химический состав — из разных сортов нефти получается топливо с разными техническими характеристиками.

Первичная обработка. Нефть попадает в большой специально оборудованный резервуар, куда добавляют воду. Затем на продукт воздействуют разрядами электрического тока. Благодаря этому соли оседают на стены и дно емкости, нефть очищается. Из нее уходит лишняя вода.

Атмосферно-вакуумная перегонка. Ее называют первичной. Под высоким атмосферным давлением в вакууме, созданном специальным промышленным оборудованием, исходный продукт подогревается, разделяется на несколько видов. Остатки от обработки поступают в отдельную емкость — вакуумный блок. Нужные вещества — газы, бензин, дизель и другие компоненты — поступают на следующий этап производства через множество трубчатых элементов с узкими ячейками.

Переработка отходов в вакуумном блоке. Здесь отходы от первичной прогонки нефти снова нагревают. Из отходов выходят светлые нефтепродукты. Позже их используют для производства дизельного топлива.

Вторичная переработка. В процессе обработки тяжелая нефть расщепляется, поэтому ковалентные связи разрываются, и выделяются газообразные фракции бензина и дизтоплива.

Крекинг и риформинг. Во время крекинга нефть очищается от серы, поэтому ее характеристики улучшаются. В процессе риформинга бензиновое топливо получает определенное октановое число. Что интересно, Московский НПЗ выпускает только АИ-92 и АИ-95.

Заключительный этап. В заключительном процессе производства бензина смешиваются разные виды фракций продукта и несколько дополнительных компонентов. По времени стандартный процесс занимает около 6 часов, а, если учитывать все проверки, проходят сутки. В результате получается готовый к употреблению продукт.

Проверка. На Московском НПЗ, как и на большинстве других заводов, есть собственная лаборатория. В ней обязательно проводят контроль качества готового продукта — бензин проверяют и анализируют, выписывают сертификат качества и только потом отправляют на продажу. Проверки проходят также перед производством — в лаборатории оценивают качество исходного сырья — и на каждом этапе изготовления. Поэтому процесс занимает много времени.

Что интересно, из всей переработанной нефти продается только часть — 72%. Оставшиеся 28% — отходы нефтеперерабатывающего предприятия, которые называются мазутом. Готовые переработанные вещества — это целых четыре категории продуктов: газ, авиационное топливо, бензин, дизтопливо. Причем доля бензина от нефти составляет 24%. Например, при переработке 150 тонн исходного продукта получается всего 36 тонн бензина.

На производстве бензина могут использовать два способа перегонки нефти при первичной и вторичной обработке.

Первый способ основан на принципе фракционного испарения. Исходный продукт постепенно нагревают, но не превышают температуру 350 градусов Цельсия, благодаря чему из него отделяются сначала легкие, потом тяжелые фракции.

Второй способ основан на принципе фракционной конденсации. Продукт быстро нагревают до температуры кипения тяжелых фракций, потом конденсируют в специальных ректификационных колоннах.

Точно определить качество бензина, произведенного в РФ и в любой другой стране, можно только в специальной лаборатории. Но есть косвенные признаки, по которым отличают качественное топливо от некачественного. Обращайте внимание на:

Цвет. Оттенок хорошего бензинового топлива — прозрачный, почти белый, иногда немного желтоватый. Осмотрите топливо: в нормальном бензине не должно быть посторонних примесей, осадков, видимых частиц другого цвета. Его структура должна быть однородного оттенка.

Запах. Запах настоящего качественного бензина сложно описать словами и перепутать с другим ароматом. Если производитель использовал большое количество масел и присадок, запах продукта становится резким, с оттенками аромата бытовой химии и жженой резины.

Стоимость. Хорошее бензиновое топливо не может стоить слишком дешево, поэтому не стоит реагировать на небывалые акционные предложения. Скорее всего, такой бензин негативно скажется на работе двигателя.

Предложим небольшой тест. Капните бензином на лист белой бумаги и дождитесь испарения жидкости. Если после испарения лист остался белым, топливо не содержит посторонних присадок. Кислотные пятна говорят о посторонних добавках, жирное пятно — о повышенном содержании масла. 

Чтобы не беспокоиться о качестве бензина, покупайте его у нас. ООО «Компания «Нипетойл» продает сертифицированный бензин по оптовым ценам. Доставляем продукт на своих бензовозах по Москве, области, иногда в другие города и регионы. Позвоните нам и узнайте подробнее об условиях доставки, оплаты, покупки бензина.

www.nipetoil.ru

Технология производства бензина

Перегонка

Технология производства бензина

Поступающая нефть нагревается в змеевике примерно до 320°С. Разогретые продукты подаются на промежуточные уровни в ректификационной колонне. Такая колонна может иметь от 30 до 60 расположенных с определенным интервалом поддонов и желобов. Каждый из которых имеет ванну с жидкостью. Через эту жидкость проходят поднимающиеся пары. Которые омываются стекающим вниз конденсатом. При надлежащем регулировании скорости обратного стекания (т.е. количества дистиллятов, откачиваемых назад в колонну для повторного фракционирования). Возможно получение бензина наверху колонны, керосина и светлых горючих дистиллятов точно определенных интервалов кипения на последовательно снижающихся уровнях. Для того, чтобы улучшить дальнейшее разделение, остаток от перегонки из ректификационной колонны подвергают вакуумной дистилляции.

Термический крекинг

Склонность к дополнительному разложению более тяжелых фракций сырых нефтей при нагреве выше определенной температуры привела к очень важному успеху в использовании крекинг-процесса. Когда происходит разложение высококипящих фракций нефти, углерод и углеродные связи разрушаются. Водород отрывается от молекул углеводородов и тем самым получается более широкий спектр продуктов по сравнению с составом первоначальной сырой нефти. Например, дистилляты, кипящие в интервале температур 290–400° С, в результате крекинга дают газы, бензин и тяжелые смолоподобные остаточные продукты. Крекинг-процесс позволяет увеличить выход бензина из сырой нефти путем деструкции более тяжелых дистиллятов и остатков, образовавшихся в результате первичной перегонки.

Каталитический крекинг

Катализатор – это вещество, которое ускоряет протекание химических реакций без изменения сути самих реакций. Каталитическими свойствами обладают многие вещества, включая металлы, их оксиды, различные соли.
Процесс Гудри. Исследования Э. Гудри огнеупорных глин как катализаторов привели к созданию в 1936 году эффективного катализатора на основе алюмосиликатов для крекинг-процесса. Среднекипящие дистилляты нефти в этом процессе нагревались и переводились в парообразное состояние; для увеличения скорости реакций расщепления, т.е. крекинг-процесса, и изменения характера реакций эти пары пропускались через слой катализатора. Реакции происходили при умеренных температурах 430–480°С и атмосферном давлении в отличие от процессов термического крекинга, где используются высокие давления. Процесс Гудри был первым каталитическим крекинг-процессом, успешно реализованным в промышленных масштабах.

Риформинг

Риформинг — это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы. Ароматические углеводороды имеют более высокое октановое число, чем молекулы других углеводородов, и поэтому они предпочтительней для производства современного высокооктанового бензина. Существуют два основных вида риформинга – термический и каталитический. В первом соответствующие фракции первичной перегонки нефти превращаются в высокооктановый бензин только под воздействием высокой температуры; во втором преобразование исходного продукта происходит при одновременном воздействии как высокой температуры, так и катализаторов.

Более старый и менее эффективный термический риформинг используется до сих пор, но в развитых странах почти все установки термического риформинга заменены на установки каталитического риформинга. Если бензин является предпочтительным продуктом, то почти весь риформинг осуществляется на платиновых катализаторах, нанесенных на алюминий оксидный, или алюмосиликатный носитель. Реакции, в результате которых при каталитическом риформинге повышается октановое число, включают:

  • дегидрирование нафтенов и их превращение в соответствующие ароматические соединения;
  • превращение линейных парафиновых углеводородов в их разветвленные изомеры;
  • гидрокрекинг тяжелых парафиновых углеводородов в легкие высокооктановые фракции;
  • образование ароматических углеводородов из тяжелых парафиновых путем отщепления водорода.

Полимеризация

Кроме крекинга и риформинга существует несколько других важных процессов производства бензина. Первым из них, который стал экономически выгодным в промышленных масштабах, был процесс полимеризации, который позволил получить жидкие бензиновые фракции из олефинов, присутствующих в крекинг-газах. Полимеризация пропилена – олефина, содержащего три атома углерода, и бутилена – олефина с четырьмя атомами углерода в молекуле дает жидкий продукт, который кипит в тех же пределах, что и бензин, и имеет октановое число от 80 до 82. Нефтеперерабатывающие заводы, использующие процессы полимеризации, обычно работают на фракциях крекинг-газов, содержащих олефины с тремя и четырьмя атомами углерода.

Алкилирование

В этом процессе изобутан и газообразные олефины реагируют под действием катализаторов и образуют жидкие изопарафины, имеющие октановое число, близкое к таковому у изооктана. Вместо полимеризации изобутилена в изооктен и затем гидрогенизации его в изооктан, в данном процессе изобутан реагирует с изобутиленом и образуется непосредственно изооктан.
Все процессы алкилирования для производства моторных топлив производятся с использованием в качестве катализаторов либо серной, либо фтороводородной кислоты при температуре сначала 0–15° C, а затем 20–40° С.

Изомеризация

Другой важный путь получения высокооктанового сырья для добавления в моторное топливо – это процесс изомеризации с использованием хлорида алюминия и других подобных катализаторов.
Изомеризация используется для повышения октанового числа природного бензина и нафтенов с прямолинейными цепями.Улучшение антидетонационных свойств происходит в результате превращения нормальных пентана и гексана в изопентан и изогексан.
Процессы изомеризации приобретают важное значение, особенно в тех странах, где каталитический крекинг с целью повышения выхода бензина проводится в относительно незначительных объемах. При дополнительном этилировании, т.е. введении тетраэтилсвинца, изомеры имеют октановые числа от 94 до 107 (в настоящее время от этого способа отказались ввиду токсичности образующихся летучих алкилсвинцовых соединений, загрязняющих природную среду).

Гидрокрекинг

Давления, используемые в процессах гидрокрекинга, составляют от примерно от 70 атм. для превращения сырой нефти в сжиженный нефтяной газ (LP-газ) до более чем 175 атм., когда происходят полное коксование и с высоким выходом превращение парообразной нефти в бензин и реактивное топливо. Процессы проводят с неподвижными слоями (реже в кипящем слое) катализатора. Процесс в кипящем слое применяется исключительно для нефтяных остатков – мазута, гудрона. В других процессах также использовались остаточное топливо, но в основном – высококипящие нефтяные фракции, а кроме того, легкокипящие и средне-дистиллятные прямогонные фракции.

Катализаторами в этих процессах служат сульфидированые никель-алюминиевые, кобальт-молибден-алюминиевые, вольфрамовые материалы и благородные металлы, такие, как платина и палладий, на алюмосиликатной основе. Там, где гидрокрекинг сочетается с каталитическим крекингом и коксованием, не менее 75–80% сырья превращается в бензин и реактивное топливо. Выработка бензина и реактивных топлив может легко изменяться в зависимости от сезонных потребностей. При высоком расходе водорода выход продукции на 20–30% выше, чем количество сырья, загружаемого в установку. С некоторыми катализаторами установка работает эффективно от двух до трех лет без регенерации.

Классификация бензинов

Все бензины отличаются друг от друга. По составу, так и по свойствам. Их получают не только как продукт первичной возгонки нефти. Но и как продукт попутного газа (газовый бензин) и тяжелых фракций нефти (крекинг-бензин). Бензины классифицируют по разным основаниям, включая интервалы температур кипения, октановое число, содержание серы:

  • Крекинг-бензины
  • Бензин газовый
  • Пиролизные бензины
  • Этилированные бензины
  • Крекинг-бензины

Крекинг-бензины содержат значительный процент тех компонентов, при смешении которых образуется моторное топливо. Однако их прямое использование во многих странах законодательно ограничивается. Поскольку они содержат заметное количество олефинов. А именно олефины являются одной из главных причин образования фотохимического смога. Крекинг-бензин представляет собой продукт дополнительной переработки нефти. Обычная перегонка нефти дает всего 10–20% бензина. Для увеличения его количества более тяжелые или высококипящие фракции нагревают с целью разрыва больших молекул. До размеров молекул, входящих в состав бензина. Это и называют крекингом. Крекинг мазута проводят при температуре 450–550°С. Благодаря крекингу можно получать из нефти до 70% бензина.

Бензин газовый

Бензин газовый представляет собой продукт переработки попутного нефтяного газа. Содержащий предельные углеводороды с числом атомов углерода не менее трех. Различают стабильный (БГС) и нестабильный (БГН) варианты газового бензина. БГС бывает двух марок – легкий (БЛ) и тяжелый (БТ). Применяется в качестве сырья в нефтехимии. На заводах органического синтеза. Также для компаундирования автомобильного бензина. Получения бензина с заданными свойствами путем его смешивания с другими бензинами.

Пиролизные бензины

Пиролиз – это крекинг при температурах 700–800°С. Крекинг и пиролиз позволяют довести суммарный выход бензина до 85%. Первооткрывателем крекинга и создателем проекта промышленной установки в 1891 году был русский инженер В.Г. Шухов.

Стоимость бензина

Стоимость бензина (АИ-92, АИ-95), которым мы заправляем машину, не равняется стоимости сырой нефти. Бензин делают из нё. Чтобы получился бензин, ее перерабатывают на специальных нефтеперерабатывающих заводах. Так, если цена сырой нефти поднимается, следовательно, поднимается и стоимость бензина. Вроде бы все просто. Но, удивительно: когда цена на сырую нефть падает, почему-то стоимость бензина не уменьшается. Почему? На стоимость бензина влияет куча факторов.

gasoil-center.ru

Что такое бензин? Технология производства, состав и свойства бензина :: SYL.ru

Практически каждый житель нашей страны знает, что такое бензин. Это известно даже детям школьного возраста, однако все эти знания слишком обобщенные. Многим известно лишь то, что эта жидкость необходима автомобилю для того, чтобы ехать. Но из чего делают бензин, какие виды бывают и как его получают – все это знают немногие. Давайте попытаемся разобраться в этих вопросах.

Что такое бензин?

Это горючее (топливо), использующееся для работы двигателей внутреннего сгорания, которыми оснащено большинство автомобилей (есть также машины на электрических моторах, где данное топливо не используется). Если говорить подробнее, то это смесь определенных углеводородов легкого типа, которые имеют температуру кипения в диапазоне 30-200 градусов по Цельсию. Плотность горючего составляет 0.7 г/см3, а его теплопроводность – 10500 ккал/кг. Это его основные характеристики. Есть также и такие параметры как марка и детонационная стойкость, но об этом немного позже.

Технология производства бензина

Нефть – основное сырье для изготовления этого топлива. Его получают посредством перегонки нефти, гидрокрекинга и дальнейшей ароматизации. Специальные бензины дополнительно очищаются от ненужных компонентов в составе, а также обогащаются разными добавками, которые в народе называют присадками.

Также известны такие случаи, когда при изготовлении бензина используется другое углеводородное сырье. К примеру, в Эстонии во время существования СССР бензин изготавливали из горючих сланцев, следовательно, его можно произвести из смол коксования и полукоксования с последующей очисткой. Синтез-газ также может быть сырьем для изготовления данного топлива (синтез-газ – это конверсии метана и газификации угля) – есть соответствующие технологии с применением когазина и синтина.

Классическая технология

Чаще всего при изготовлении бензина применяется стандартная технология на нефтеперерабатывающих заводах, которая предполагает смешивание определенных составляющих:

  1. Легкая нафта – прямогонный бензин (нафта – это легкая фракция углеводородов, которую получают при перегонке нефти).
  2. Изомеризат (продукт изомеризации нафты).
  3. Риформат (продукт риформинга тяжелой фракции углеводородов).
  4. Бензин, полученный в результате разложения тяжелых фракций первичной перегонки.
  5. Бензин гидрокрекинга (продукт разложения тяжелых фракций, который уцелел после вакуумной и атмосферной перегонки).
  6. Специальные присадки.

Самый простой способ получить автомобильный бензин – отобрать легкие фракции при перегонке нефти и повысить октановое число с помощью добавления большого количества присадок.

Разновидности

Теперь вы понимаете, что такое бензин – это самая легкая жидкая фракция нефти, получаемая при перегонке этого черного сырья. В стандартный углеводородный состав этого топлива входят молекулы длиной от C 5 до C 10. Однако важно понимать, что есть разные типы этого топлива, поэтому состав и свойства бензинов могут существенно отличаться. Все зависит от того, как именно было получено горючее. Ведь его можно произвести не только посредством грубой перегонки нефти. Его получают даже из тяжелых фракций нефти (так называемый крекинг-бензин) и из попутного газа.

Газовый бензин

Интуитивно понятно, что данный продукт получают путем переработки нефтяного газа. В его составе содержатся предельные углеводороды, число атомов углерода в которых более трех. Существует стабильные и нестабильный газовый бензин. Стабильный может быть легким и тяжелым – он применяется в нефтехимии как сырье. Чаще всего используется на заводах органического синтеза, но также может использоваться для изготовления автомобильного бензина. При этом его просто смешивают с другими типами топлива.

Крекинг-бензин

Его получают путем дополнительной перегонки нефтепродукта. В среднем перегонка нефти дает всего лишь 10-20% бензина. Для увеличения этого числа тяжелые фракции нефти нагревают, что позволяет разорвать большие молекулы в их составе на мелкие. Это и есть крекинг, хотя технологический процесс в данном случае описан примитивно. С помощью данной технологии при перегонке нефти удается получить до 70% топлива от объема обрабатываемого сырья.

Пиролиз

Данная технология является очень похожей на крекинг. Есть лишь одно отличие – более высокая температура нагрева исходного сырья (700-800 градусов). Пиролиз позволяет довести выход бензина из сырья в объеме до 85%.

Октановое число и детонационная стойкость

Одной из самых важных характеристик бензина является его детонационная стойкость, которая определяется октановым числом. Существует топливо разных марок: Аи-92, Аи-95, Аи-98. Все эти марки бензина получают путем смешивания компонентов, которые были получены в результате разных технологических процессов. Естественно, существует ГОСТ, который регламентирует пропорции смешивания компонентов, что в итоге позволяет получить топливо с определенным октановым числом. Так, марка бензина Аи-98 имеет октановое число 98, марка Аи-95 – 95.

В данном случае октановое число 95 говорит о том, что в составе бензина содержится 95% изооктана и 5% гептана. Для разных стандартов двигателей (Евро-4, Евро-5) рекомендуют использовать тот или иной бензин. Разница между ними заключается в степени сжатия, при которой происходит детонация топлива (микровзрыв).

После первичной перегонки нефти обычно получают бензин с октановым числом 70. Такое топливо является низкосортным и ненужным, поэтому к нему добавляют разные добавки для повышения октанового числа (самой распространенной является тетраэтилсвинец, но также могут использовать и другие антидетонаторы).

Так, с помощью смешивания определенных компонентов и добавки присадок получают нужное топливо с конкретным детонационным числом. Производители автомобилей на базе двигателей стандарта Евро-5 рекомендуют заливать в бензобак определенное топливо. Бензин Аи-95 показан именно для таких моторов. Двигатели стандарта Евро-4 хорошо работают с топливом с более низким октановым числом – 92. Если же в мотор стандарта Евро-5 залить бензин Аи-92, при его работе возможна так называемая преждевременная детонация. Она случается из-за того, что бензин в цилиндрах воспламеняется раньше времени, из-за чего двигатель работает немного неправильно. При этом может наблюдаться потеря тяги и повышенный расход бензина. Если же в мотор стандарта Евро-4 добавить топливо Аи-95, то там взрывы бензина могут происходить с запозданием, что тоже плохо. Поэтому желательно использовать только тот бензин, который рекомендует производитель двигателя.

Определение октанового числа

Есть разные способы определить октановое число. Самый простой – измерить его с помощью портативного прибора. Его достаточно вставить в емкость с топливом, и он покажет значение октанового числа.

Второй способ – исследовательский. Его проводят с помощью однопоршневого двигателя без имитации напряженной езды. Также могут применять и моторный метод. При нем используется однопоршневый мотор с имитацией напряженной езды.

Применение

Бензин в основном используется для работы двигателей внутреннего сгорания. Также его могут использовать в качестве растворителя. Существует авиационный и автомобильный бензин. Первый, что следует из названия, используется в авиации, и его основное отличие заключается в более высоком октановом числе. В его составе гораздо больше легких фракций.

Автомобильный бензин можно разделить на 2 категории: летний и зимний. Последний производится с повышенным содержанием углеводородов, и его температура кипения - ниже. Это необходимо для того, чтобы при отрицательных температурах он эффективно взрывался в камере сгорания двигателя. Такое топливо в основном продается в северных регионах России, а в южных регионах оно появляется на автозаправках в конце осени и не исчезает до начала весны.

Заключение

Теперь вы знаете, из чего делают бензин, а, главное – как. Нефть была и остается основным сырьем для изготовления топлива, поэтому потребность человечества в ней сейчас просто огромна. Пока что не существует серьезных (кроме урана) конкурентов среди энергоносителей, которые бы могли конкурировать с нефтью. Что касается самого бензина, с каждым годом он усовершенствуется, что сказывается на детонационной стойкости. Автомобильные двигатели также совершенствуются, и уже сегодня есть моторы, работающие на бензине с октановым числом 100 и 102. Однако основная масса современных двигателей потребляет топливо марки Аи-92 (более старые силовые установки) или Аи-95 (новые), но многие новые машины оснащаются двигателями, которые лучше работают с бензином Аи-98.

www.syl.ru

Процесс производства бензина и дизтоплива

История возникновения

Московский нефтеперерабатывающий завод берет свою историю с 30-х годов прошлого века. Правительство приняло решение о начале строительства под Москвой НПЗ для обеспечения топливных нужд столицы и области, в частности, производство было направленно на выпуск моторного топлива и битума. Работая круглосуточно, c момента запуска этот завод переработал около 400 миллионов тонн нефти. Завод стал первым в стране, выпускающим высокооктановый бензин АИ-93, не содержащий свинцовый антидетонатор. Впервые в истории отечественной нефтепереработки на заводе сооружен комплекс глубокой переработки нефти по методу каталитического крекинга.

Техническая организация предприятия

Поступающая нефть проходит атмосферно-вакуумную перегонку, после чего сырье распределяется на дальнейшие процессы перегонки. Одна часть непосредственно после перегонки (прямогонный бензин) отправляется на экспорт. Другая, после этапа гидроочистки уже является топливом для реактивных двигателей и дизелем класса Евро-4 (серая ветвь). Производство автомобильного бензина происходит одновременно по двум процессам: каталитический крекинг (красная ветвь) и каталитический реформинг (желтая ветвь). После этого полученный бензин смешивается определенным образом и сортируется по видам.

Схема процесса переработки нефти МНПЗ (уник.)

Процессы переработки и очистки нефти происходят в специальных установках, которые находятся в закрытых помещениях. Информация о процессе отображается на мониторах операторов, следящих за процессом. Кроме этого, каждые два часа оператор лично проверяет все вверенные ему приборы и технику. Резервуарный парк НПЗ включает в себя четыре основных сырьевых нефтехранилища и еще четыре дополнительных (резервных), объемом чуть меньше. В остальных резервуарах находятся полукомпоненты и товарная продукция. В резервуарах хранится нефть, поступающая на завод по нефтепроводам, где она в последствие смешивается и отстаивается.

Центр управления МНПЗ

Поступившая на МНПЗ нефть, первое время отстаивается в резервуарах, смешивается и усредняется. Далее "черное золото" поступает в установку первичной подготовки нефти для обессоливания и обезвоживания. Это необходимо для устранения содержащихся в нефти реагентов, солей и воды, вызывающих коррозию. Обессоливание и обезвоживание происходит по методу электрического разрушения водонефтяных эмульсий. Главным элементом технологической электрообезвоживающей и электрообессоливающей установки (ЭЛОУ) является электродегидратор, в котором эмульсия разрушается под действием электрического поля напряженностью 1–3 кВ/см, создаваемом между двумя сетчатыми электродами.

Далее нефть поступает на блок атмосферно-вакуумной перегонки, в котором ее подогревают при атмосферном давлении в специальных колоннах и разделяют на фракции. После прохождения блока первичной переработки на выходе получаются — бензин, дизель, газ и другие компоненты. В результате нагрева выделяются светлые нефтяные компоненты, которые пригодны для производства дизельного топлива. Светлые виды имеют наибольшую ценность, поэтому обработанную нефть подвергают повторной перегонке, с целью выделить оставшиеся ценные продукты.

Установка первичной переработки нефти

После первичной переработки фракции отправляются на установку каталитического риформинга. Эта установка на предварительном этапе чистит будущий бензин. Делается это с целью подготовить состав для введения катализатора, чтобы он не загрязнился и прослужил дольше. Катализатор необходим для изменения химического состава нефти и регулирования значения октанового числа. На выходе установки каталитического риформинга получаются бензиновые фракции для будущих марок АИ-92 и АИ-95.

После первичной переработки нефти часть продуктов отправляется на установку каталитического крекинга. В процессе обработки этого блока, тяжёлая нефть расщепляется и получаются дополнительно газовые фракции бензина и дизтоплива. Другими словами, одновременно на двух разных установках завода проистекают химические процессы вторичной нефтепереработки. В обоих случаях выделяются фракции — бензин, дизель и газ. Но риформинг нацелен на получение нужного октанового числа, а крекинг на очистку от серы и других примесей. Выделенные установками виды бензина и еще несколько компонентов смешивают в определенных пропорциях для получения конечного продукта — автобензина. Весь процесс переработки нефть-бензин на МНПЗ по времени занимает около 6 часов, но с учетом организационных и профилактических работ, получается около суток.

Установка каталитического риформинга присваивает

Статистика: из одной тонны нефти лишь 72% превращается в ценные нефтепродукты, оставшиеся 28% классифицируются как мазут. Причем из полученных продуктов 30% —дизель, 24% — автомобильный бензин, 11% — авиационное топливо, 7% — газ.

Контроль качества бензина

На территории завода находится лаборатория, в которой специалисты МНПЗ устанавливают качество как приходящей нефти, так и продуктов каждого этапа производства. В лаборатории имеется склад для хранения образцов и проб, которые могут быть предъявлены для проверки независимым экспертам. На АЗС отправляется качественное топливо, прошедшее лабораторные испытания. Поступающая нефть, как уже было указано, также проверяется и классифицируется согласно ГОСТу Р 51858-2002.

Колбы с образцами Аи-92 и ДТ

Но самому строгому контролю подвергается керосин. При отборе керосиновых проб на МНПЗ присутствует военный представитель, поскольку это важный вид топлива для военной техники и авиаиндустрии в целом. Производство керосина никогда не прекращается и не снижается.

Интересный факт, что в производственном ассортименте Московского НПЗ нет марки Аи-98. Производитель отгружает компаниям только 92-й и 95-й, из которого потом на частных НПЗ повышают его октановое число до 98 единиц.

Экологичность выпускаемого МНПЗ топлива — стандарт Евро-4

Экологичность выпускаемого дизеля уже соответствует нормам Евро-4. Перевод на данный стандарт автомобильного бензина запланирован на январь 2012 года. По словам представителей завода, запланированный правительством переход на Евро-5, займет ни один год — ориентировочно в 2015 году. Сделать это раньше не в состоянии ни МНПЗ, ни любой другой нефтеперерабатывающий завод России, поскольку закупка оборудования требует многомиллиардных инвестиций.

www.topreg.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о