מה מופק מנפט? טכנולוגיית זיקוק נפט

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

מה מופק מנפט בעולם המודרני? בואו ננסה להבין זאת יותר, כמו גם להבין עד כמה מוצרים כאלה בטוחים ומעשיים. לעיון: שמן הוא נוזל שמן שאינו מתמוסס במים, בעל גוון חום או כמעט שקוף. הפרמטרים והתכונות של העיבוד של מינרל זה תלויים באחוז הפחמן ורכיבים נוספים אחרים בהרכב הראשוני.

בשביל מה נפט?

האנושות גילתה פחמנים לפני זמן רב, לפני כמה מאות שנים השתמשו במנורות גז להארת רחובות בריטיים, ובבתים רבים שימשה לעתים קרובות מנורת נפט. לאחר הופעת מנוע הבעירה הפנימית חלה קפיצת מדרגה משמעותית בהתפתחות התחום הזה. מה לייצר מנפט לפלדה מלכתחילה?

בנזין ודיזל המשמשים לתדלוק כלי רכב שונים. בנוסף, רקטות, דלק מטוסים והאנלוגים שלו לספינות קיטור מתקבלים גם ממינרל זה. צריכת מוצרי הנפט במגזר התעשייתי עלתה משמעותית. יש מקרים שבהם נפט בשוק העולמי היה מוערך יותר מזהב ומים. למרות החלק המוגדל של השימוש בגרעין ובאלטרנטיבהאנרגיה, מוצרי נפט ממשיכים להיות מבוקשים.

מוצרים מעובדים

לכתחילה, נציין שסוגים שונים של דלק מופקים מנפט, כלומר:

• בנזין בדרגות שונות.
• שמן דיזל.
• רקטות ודלק תעופה.
• Fuel oil.
• נפט.
• קולה.
• גז נוזלי.

מוצר זה מתקבל כתוצאה מהעיבוד הפשוט ביותר של חומרי גלם, התוצאה הסופית תלויה ביחס בין החלקים המשומשים של רכיבים מסוימים.

הרבה מוצרים שימושיים ופופולריים עשויים גם משמן. הפופולריים ביותר, מלבד דלק, הם החומרים הבאים:

• שמן מנוע.
• סרט פלסטיק.
• גומי, פלסטיק, גומי.
• ניילון ובד מלאכותי.
• שמן וזלין, קרמים פרמצבטיים וקוסמטיים.
• זפת, אספירין, מסטיק.
• דשנים, חומרי ניקוי, צבעים ועוד.

ממה עשוי שמן?

הרכב של מינרל זה עשוי להשתנות במקצת, בהתאם לפיקדון. לדוגמה, באגן סוסנובסקי (סיביר), חלק הפרפין של הרכיבים תופס כ-52 אחוז, פחמימנים ארומטיים - 12%, ציקלו-אלקנים - כ-36%.

שדה Romashkinskoye בטטרסטן כולל עד 55% אלקנים ו-18% ארוקרבונים בשמן, בעוד שהקיבולת של ציקלו-אלקנים אינה עולה על 25%. שאר האלמנטים הכלולים בהרכב,שייכים לזיהומי מינרלים וחנקן, כמו גם תרכובות גופרית. בהתאם לאינדיקטורים המצוינים, נעשה שימוש בשיטות וטכנולוגיות שונות של זיקוק נפט.

חומרי גלם לניקוי

ניקוי ראשוני של המינרל המופק אינו השלב העיקרי של זיקוק נפט. הליך זה יכול להיעשות באחת מהדרכים הבאות:

• ספיחה. במקרה זה, שרפים וחומצות מוסרים על ידי טיפול בהרכב עם אוויר חם או סופח. חומר כזה משמש לעתים קרובות לייצור חומרים סינתטיים, בדים המבוססים עליהם ופוליאתילן.
• ניקוי כימי. המוצר מטופל בחומצה גופרתית מרוכזת ובאולאום. השיטה תורמת היטב להסרה של פחמימנים בלתי רוויים וארומטיים.
• טיפול קטליטי - הידרוגנציה עדינה שמטרתה ביטול תכלילי גופרית וחנקן.
• שיטה פיסיקלית-כימית. משתמשים בממיסים המסירים באופן סלקטיבי רכיבים לא רצויים. לדוגמה, פנול קוטבי משמש להסרת חומרי מילוי גופרתיים וחנקניים, בעוד בוטאן ופרופאן מחליפים זפת ופחמימנים ארומטיים.

עיבוד ואקום

שיטה זו מייצרת פסולת מינימלית. בידיעה ממה עשוי שמן, המפתחים משתמשים בעקרון הרתיחה שלו תוך הפחתת לחץ והגבלת טמפרטורה. לדוגמה, חלק מהפחמנים בהרכב רותחים רק ב-450 מעלות צלזיוס. עם זאת, ניתן לגרום להם להגיב מהר יותר אם הלחץ מופחת.טיפול ואקום בשמן מתבצע במאיידים סיבוביים אטומים מיוחדים. הם מאפשרים לך להגביר את עוצמת הזיקוק, תוך קבלת שמן משמן, פרפינים, דלק, קרזינים וזפת כבדה משמשת לייצור ביטומן.

טכנולוגיה אטמוספרית

שיטה זו הייתה בשימוש מאז המאה ה-19. הטכנולוגיה המודרנית שופרה, כוללת ניקוי נוסף. במקביל, חומר הגלם מיובש על גבי מכשירים חשמליים מיוחדים, מנוקה משתלים מכניים ופחמימות קלות. אז השמן שכבר מוכן נשלח לעיבוד סופי.

במקרה של הסוג האטמוספרי, מדובר בתנורים ללא חלונות העשויים מלבנים עקשן באיכות הגבוהה ביותר. בחלקם הפנימי יש צינורות שבהם נעים חומרי גלם במהירות של כשני מטרים בשנייה, מתחממים עד 300-325 מעלות. בתור צידנית משתמשים בעמודות זיקוק, שבהן מפרידים ומתעבים קיטור עודף. המוצר המוגמר לייצור דלק, שמן או סרט פוליאתילן נכנס לקומפלקסים שלמים ממיכלים בגדלים ומטרות שונות.

Hydrocracking

מיצוי ועיבוד מודרניים של מוצרי נפט כוללים סוגים שונים של הידרופיצוח. הליך זה הוא תהליך ניקוי הידראולי המפצל מולקולות פחמימנים לחלקיקים קטנים ובו זמנית מרווה את היסודות הללו במימן.

פיצוח הידרו קל - שימוש בכור אחד, עובדלחץ - 5 MPa, טמפרטורה אופטימלית - עד 400 מעלות. בדרך זו מתקבלים בדרך כלל סולר ורכיבים לקטליזה נוספת. האפשרות הקשה כוללת שימוש במספר כורים, הטמפרטורה היא לפחות 400 מעלות, הלחץ הוא 10 MPa. שיטה זו מפיקה בנזין מנפט, נפט, שמנים עם מקדם צמיגות גבוה והכלה נמוכה של פחמימנים ארומטיים וגופרתיים.

ניתן למיחזור

ניתן לבצע תהליך זה באחת מהדרכים הבאות:

1. שבירת מראה. טמפרטורת העבודה של עיבוד חומרי גלם היא כ-500 מעלות, הלחץ הוא בין 0.5 ל-3 MPa. לאחר פיצול נפתנים ופרפינים מתקבל בנזין, גז פחמימנים, אספלטנים.
2. רפורמים. שיטה זו פותחה בשנת 1911 על ידי מדען בשם זלינסקי. ההליך כולל עיבוד קטליטי של חומרי גלם עם ייצור שלאחר מכן של פחמימנים ארומטיים, דלק, גז עם תכולת מימן גבוהה.
3. קוקינג של שאריות כבדות. הליך זה כולל עיבוד עמוק של שמן (טמפרטורה - עד 500 מעלות, לחץ - כ 0.65 MPa). התוצאה היא גוש קולה שעובר ארומטיזציה, דהידרוגנציה, פיצוח וייבוש. השיטה משמשת בעיקר לייצור קולה נפט, חומרים סינתטיים, טקסטיל ופוליאתילן.
4. אלקילציה. במקרה זה, ההליך מבוסס על החדרת רכיבי אלקיל למולקולות האורגניות של חומר הגלם. כתוצאה מכך, פחמימנים משמשים ליצירת חומר לייצור בנזין עם גבוהאוקטן.
5. דרך פופולרית נוספת למיחזור שמן היא איזומריזציה. בשלב זה מתקבל איזומר מתרכובת כימית על ידי שינויים בהרכב הפחמן של החומר. המוצר העיקרי שהתקבל הוא דלק מסחרי.

מודרניזציה

למעלה הסתכלנו מה מופק מנפט. כפי שמתברר, לחומר זה יש את מגוון השימושים הרחב ביותר, החל מסוגי דלק שונים ועד לחומרי בניין, קוסמטיקה ואפילו מזון. טכנולוגיית עיבוד חומרי הגלם משתפרת כל הזמן, עומק הבחירה של מוצרי שמן קל עולה, וגם איכות המוצר הסופי עולה, תוך חתירה לסטנדרטים אירופיים. זה מאפשר לא רק להפוך מוצרים לבטוחים יותר עבור גוף האדם, אלא גם להפחית את ההשפעה השלילית על הסביבה.