Какой продукт получают при переработке нефти

Продукты переработки нефти – вещества, полученные в результате сложного комплексного технологического процесса. Материалы нефтяного производства стали актуальны сравнительно недавно, но уже широко используются многими сферами жизнедеятельности.

Заводы по переработке

Технический прогресс позволил создать систему предприятий, непривязанных к месту добычи ископаемых. Заводы начали строиться возле нефтепроводов или в районах использования и потребления.

Существует ряд цехов, классификация которых зависит от типа продукции, и указана в таблице:

Завод (НПЗ) Продукты нефтепереработки
Топливный
  • бензин;
  • дизтопливо;
  • керосин.
Топливно-масляный
  • масла: смазочные, соляровые.
Топливно-нефтехимический
  • топливо;
  • этилен;
  • стирол.
Комплексный до 40 видов

Наиболее распространенным является 1 категория предприятий из-за промышленного спроса и уровня необходимости в жизни населения.

Процесс

Современный процесс охватывает 4 этапа обработки нефти, реализация которых характеризуется применением специального оборудования:

  1. Предварительная подготовка – переработка добытого сырья от воды и солей.
  2. Первичная – комплекс процедур (нагревание, испарение, конденсация, атмосферная и вакуумная перегонка нефти).
  3. Вторичная – химические реакции с углеводородом:
    • углубляющие (коксование, висбрекинг);
    • облагораживающие (очистка, изомеризация);
    • другие.
  4. Крекинг – производство товара с делением по уровням качества (целевое предназначение) с использованием дополнительных продуктов:
    • термический;
    • каталический;
    • гидро.

От степени обработки нефти формируется стоимость товара.

Продукты

Нефть – основной продукт для производства топливных средств. На создании данного материала процесс переработки не заканчивается. Большое количество компонентов, используемых в повседневной жизни, являются результатом переработки нефти.

Нефтяные масла

Этот тип продукции — итог перегонки и очищения мазута. Широкое использование нефтяные масла получили за счет смазки автомобильной техники и промышленных механизмов разных отраслей.

Классификация продукта выглядит так:

  • специальные — электроизоляция в трансформаторах, выключателях;
  • смазочные:
  • индустриальные — смазка подшипников, трущихся деталей;
  • турбинные — процедура смазывания и охлаждения;
  • компрессорные;
  • приборные;
  • трансмиссионные (коробок передач, рулевые и гидравлические механизмы);
  • моторные — применяются для разных двигателей.

Нефтяные масла — основа многочисленных косметических средств, смазок и жидкостей.

Асфальт

Производится из тяжелых компонентов нефти, смесь битума и минеральных веществ (щебень, песок). Состав: масла, твердый парафин и сера.

Сфера применения: покрытие автомобильных дорог, материал для кровель и электроизоляции, основа замазок, клеевых веществ, лаков и прочее.

Добыча пластовых жильных залежей осуществляется в местах выхода нефти на землю. Внешний вид — твёрдая черная масса с изломами, легко плавится. Изготовление искусственного асфальта началось из-за малого количества природных месторождений. В зависимости от механизма переработки продукт бывает остаточным или окисленным.

Пластмасса

Основой создания полимеров служит пластмасса. Объемы производства материала достигают 200 млн. тонн в год. Процесс охватывает несколько стадий:

  • полимеризация;
  • поликонденсация;
  • полиприсоединение низкомолекулярных средств, полученных из нефти.

Много повседневных предметов жизнедеятельности — результат переработки нефти. Пластмасса занимает второе место в сфере бытового использования.

Полиэтилен

Нефтяной продукт используется в промышленности и повседневности. Имеет спрос у потребителей. Ежегодный выпуск полиэтиленовых упаковок и пластиковых бутылок достигает больших объемов.

Дизель

Прозрачный жидкий продукт светложелтого или коричневого цветов. Выступает топливом в дизельном двигателе. Сфера потребления:

  • железнодорожный транспорт;
  • грузовики;
  • сельскохозяйственная техника;
  • водный транспорт;
  • котельные.

Цетановое число определяет область применения. Встречается использование дизеля в качестве пропитки кож, компонента охлаждающих или закалочных веществ при термообработке металлов.

Бензин

Горючая жидкость для двигателей внутреннего сгорания производится путём переработки (гидрокрекинг, ароматизации). Для некоторых бензинов необходима доп.очистка от нежелательных веществ и смешивание с полезными добавками. Разные виды материала обладают общими признаками.

За счет испаряемости топлива создается однородная масса бензина с воздухом, что позволяет сохранять оптимальную структуру в разных температурных режимах, а состав способствует надежной работе двигателя.

Мазут

Тяжелый остаток от переработки фракций нефти выражается в виде густой жидкости темно-коричневой окраски. Состав мазута:

  • углеводороды;
  • смолы;
  • карбены;
  • органические соединения с металлами;
  • асфальтены.

Основными потребителями мазута являются:

  • морской и речной флот;
  • отрасли ЖКХ;
  • промышленность.

Мазут используют в качестве топлива для производственных печей и котельного оборудования, это самый важный продукт в процессе образования флотского мазута, различных масел, битума и кокса.

Керосин

Представляет собой прозрачную жидко-маслянистую консистенцию желтоватой окраски с запахом. Целевое предназначение:

  • горючее для бытовых приборов (лампы, горелки, резка металлов, обжиг изделий);
  • реактивное топливо;
  • растворитель;
  • обезжиреватель;
  • очистка ржавчины;
  • пропитка кожаных изделий;
  • топливо для с/х техники;
  • артистичные огненные представления.

Керосин получают из смеси углеводородов при кипении до 250 градусов в процессе обработки нефти.

Смазочные материалы

Внешний вид

Применение

Производство

Консистенция вещества:

  • твердая;
  • жидкая;
  • газообразная;
  • пластичная.
Уменьшение трения между движущимися механизмами с целью снижения износа:

  • автотехники;
  • индустриального оборудования (станков, заводских установок);
  • бытовых приборов.
Смешивание масла и загустителей.

Парафин

Признаки

Свойства

Использование

  • отсутствие цветовой окраски;

  • повышенная жирность;
  • твердый.
  • растворяется в минеральных веществах органики (маслах, растворителях);

  • устойчивость к кислотам, окислителям
  • изготовление свечей;
  • смазки деревянных деталей;
  • косметология;
  • пищевая добавка (Е 905);
  • антикоррозионное средство (+ бензин).

Сжиженный нефтяной газ (СНГ)

Изготовление СНГ заключается в извлечении углеводородов из нефтяного газа. При увеличении давления вещество принимает жидкую консистенцию, что удобно в процессе хранения или транспортировки.

Составные компоненты:

  • пропан;
  • бутан;
  • изобутан.

Используется в бытовых целях (газовые печки, система отопление, зажигалки) и как топливо для автотранспорта.

Деготь

Внешний вид

Состав

Изготовление Использование
  • черная цветовая окраска с голубым, зеленым или синим отливом;
  • маслянистость;
  • жидкость;
  • густота;
  • нерезкий запах.
  • бензол;
  • ксилол;
  • крезол;
  • креозот;
  • фенол;
  • смола;
  • прочее.
Перегонка твердого топлива:

  • углей;
  • древесины;
  • торфа.
  • лечебные свойства:
  • антисептик;
  • бактерицидное, противовоспалительное средство;
  • защита от паразитов и зуда.
  • косметология;
  • строительство (пек, эмульсии).

Углеводороды: значение и применение

Нефть и газ – полезные ископаемые, право обладания которыми вызывает борьбу стран. Независимо от существования множества альтернатив, сравнимых по эффективности, не найдено. Это сырье и результаты переработки по предварительным данным иссякнут на протяжении 21 века, что вызовет мировой энергетический кризис.

Развитие процессов переработки «черного золота» привело к созданию нового раздела химии — нефтехимии.

Переработка нефти наносит огромный вред природной среде, возрастающий с каждой стадией производственного процесса. Отсутствие мер безопасности в этой отрасли промышленности приведет к необратимым последствиям для всего живого на планете Земля.

Химия
10 класс

Нефть — природная смесь углеводородов, в основном алканов линейного и разветвленного строения, содержащих в молекулах от 5 и более атомов углерода, с другими органическими соединениями, прежде всего полиароматическими углеводородами (т. е. углеводородами, в молекулах которых содержится несколько соединенных между собой бензольных колец).

Газообразные и твердые компоненты нефти растворены в ее жидких составляющих, что и определяет ее агрегатное состояние.

Нефть — это черная, а иногда темно-коричневая или бурая густая маслянистая (по-английски нефть так и называется oil — масло) жидкость со своеобразным запахом. Нефть нерастворима в воде. Плотность у нее меньше» чем у воды, поэтому, попадая в воду, нефть растекается по поверхности, препятствуя растворению кислорода и других компонентов воздуха в воде. Поэтому в случае аварий перевозящих нефть судов (танкеров) разливы нефти вызывают гибель микроорганизмов и других водных обитателей, приводя к экологическим катастрофам (рис. 27).

Рис. 27.
Последствия катастроф, связанных с разливом нефти

Существуют бактерии, способные использовать компоненты нефти в качестве пищи, преобразуя ее в безвредные продукты жизнедеятельности. Применение таких культур бактерий является наиболее экологически безопасным и перспективным путем борьбы с загрязнениями окружающей среды нефтью в процессе ее добычи, транспортировки и переработки.

Представляя собой смесь различных веществ, нефть не имеет постоянной температуры кипения. Каждый ее компонент сохраняет в смеси свои индивидуальные свойства, что и позволяет разделить смесь на составляющие. Для этого нефть очищают от механических примесей, серосодержащих органических соединений и подвергают фракционной перегонке, или ректификации.

Фракционная перегонка, или ректификатор ция, — это физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии их температур кипения.

Фракционную перегонку осуществляют на нефтеперегонных заводах в специальных установках — ректификационных колоннах (рис. 28), в которых повторяются циклы испарения и конденсации жидких веществ, содержащихся в нефти.

Рис. 28.
Схема установки (ректификационной колонны) для непрерывной перегонки нефти и области применения нефтепродуктов

В ректификационную колонну поступает очищенная нефть, нагретая в трубчатой печи до температуры 320— 350 °С.

Ректификационная колонна имеет горизонтальные перегородки с отверстиями — тарелки (рис. 29), на которых происходит конденсация фракций нефти.

Рис. 29.
Устройство тарелок ректификационной колонны

На высоких тарелках скапливаются более легкокипящие фракции, на нижних — высококипящие. В таком промышленном процессе нефть разделяют на следующие фракции:

  • ректификационные газы — смесь низкомолекулярных углеводородов, преимущественно пропана и бутана (tкип < 40 °С);
  • газолиновую фракцию (бензин) — углеводороды состава от С5Н12 до С11Н24 (tкип = 40—200 °С); при более тонком разделении этой фракции получают газолин (петролейный эфир, tкип = 40—70 °С) и бензин = = 70—120 °С);
  • лигроиновую фракцию — углеводороды состава от С8Н18 до С14Н30 (tкип = 150-250 °С);
  • керосиновую фракцию (керосин) — углеводороды состава от С12Н26 до С18Н38 (tкип = 180—300 °С);
  • дизельное топливо — углеводороды состава от C13H28 до C19H36 (tкип = 200—360 °С).

Остаток перегонки нефти — мазут содержит углеводороды состава от С15Н32 до С50Н102. Перегонкой при пониженном давлении из мазута получают соляровое масло (С18Н38—С25Н52), смазочные масла (С28Н58—С38Н78), вазелин и парафин — легкоплавкие смеси твердых углеводородов. Твердый остаток перегонки мазута — гудрон и продукты его переработки — битум и асфальт используют для изготовления дорожных покрытий.

Наиболее ценная фракция перегонки нефти — это бензин, который применяется главным образом как топливо для автомобильных и авиационных двигателей внутреннего сгорания. Однако в процессе ректификации его выход составляет не более 18—20% от массы сырой нефти. Значительно больше получается лигроиновой и керосиновой фракций, в которых содержатся углеводороды, имеющие в среднем в два раза более длинную углеродную цепь, чем в бензине.

Возможно ли из керосина получить бензин? Для этого необходимо разорвать длинные молекулы углеводородов пополам. Способ осуществления такого химического превращения предложил в 1891 г. русский инженер В. Г. Шухов. При нагревании углеводородов керосиновой фракции до температуры 500—600 °С молекула ал-кана разрывается примерно пополам, образуя два углеводорода с более короткой углеродной цепочкой, например:

Один из продуктов реакции — октан — это углеводород бензиновой фракции.

Второму продукту реакции расщепления до состояния насыщенности не хватает двух атомов водорода. Следовательно, октен относится к непредельным углеводородам.

Описанный процесс с конца XIX в. стал широко внедряться в промышленность и получил очень точное название — крекинг (от англ. crack — расщеплять).

Крекинг — процесс термического расщепления углеводородов.

Крекинг, проведенный в присутствии катализаторов, называют каталитическим. Он приводит к получению бензина высокого качества.

Качество бензина определяется его детонационной устойчивостью, т. е. способностью выдерживать при высоких температурах сильное сжатие в цилиндре двигателя без самопроизвольного возгорания.

В двигателях внутреннего сгорания воспламенение горючего происходит от запальной свечи, дающей искру в момент наибольшего сжатия поршнем смеси газов (рис. 30). Однако при сжатии смеси паров бензина и воздуха углеводороды нормального строения образуют вещества, вызывающие преждевременное воспламенение, что приводит к быстрому износу двигателя. Это явление называют детонацией.

Рис. 30.
Схема двигателя внутреннего сгорания

Способность предельных углеводородов к детонации зависит от строения алкана. Так, углеводороды разветвленного и циклического строения способны выдерживать более высокую степень сжатия по сравнению с линейными молекулами.

Количественным показателем качества бензина является его октановое число. За начало отсчета в октановой шкале принята детонационная устойчивость гептана нормального строения (октановое число 0), а за 100 — октановое число изооктана. Октановое число бензина, например АИ-92, показывает, что данное горючее имеет такую же детонационную устойчивость, как смесь 92% изооктана и 8% м-гептана.

В результате каталитического крекинга получают бензин с более высоким значением октанового числа, поскольку наряду с процессами крекинга протекают также процессы изомеризации алканов, например:

Для повышения октанового числа используют также процесс риформинга низкосортных сортов бензина, который подвергают нагреванию в присутствии катализаторов, например платины. При этом углеводороды линейного строения не только изомеризуются, но также превращаются в циклические и ароматические, что и приводит к повышению октанового числа.

В отличие от двигателя внутреннего сгорания, в дизельных двигателях отсутствует свеча зажигания, так как смесь дизельного топлива с воздухом воспламеняется только в результате сжатия. Поэтому дизельные двигатели должны быть хорошо отрегулированы, чтобы поли-ароматические углеводороды, входящие в состав топлива, успевали полностью сгореть.

Новые слова и понятия

  1. Нефть.
  2. Фракционная перегонка, или ректификация.
  3. Ректификационные газы, газолиновая фракция (бензин), лигроиновая фракция, керосиновая фракция, дизельное топливо, мазут.
  4. Продукты перегонки нефти.
  5. Крекинг и рнформинг.
  6. Детонационная устойчивость, октановое число.

Вопросы и задания

  1. Назовите важнейшие месторождения нефти в Российской Федерации, используя карты из географического атласа.
  2. Как мировые цены на нефть влияют на бюджет нашей страны? Предложите свои варианты уменьшения зависимости экономики России от колебаний мировых цен на нефть.
  3. Как утечки нефти при ее добыче и транспортировке влияют на состояние окружающей среды? Приведите примеры последних сообщений из средств массовой информации о катастрофах, связанных с разливами нефти.
  4. Каков состав нефти? Какие физические свойства компонентов нефти лежат в основе ее перегонки?
  5. Что такое бензины; октановое число? Как его повышают?
  6. Назовите по международной номенклатуре изооктан

  7. Запишите уравнения реакций крекинга эйкозана С20Н42 до углеводородов бензиновой фракции.
  8. Как связана ваша будущая профессия (например, экономист, юрист, эколог, геолог, инженер) с добычей и переработкой углеводородного сырья?
  9. Как связана повседневная жизнь человека с добычей и переработкой углеводородного сырья и мировыми ценами на нефть?

Изготовление натуральных тканей влечет большие издержки для экономики, что при отсутствии должного количества инвестиций, ведет к спаду производства. Человечество нашло путь снижения затрат на текстильное производство — изготовление текстиля из нефтяных продуктов.

В этой области Россия переняла успешный опыт Германии, которая уже более 15 лет занимается подобными разработками. Сегодня технические ткани из нефти уже начали применяться для решения хозяйственных задач в различных отраслях: сельском хозяйстве, самолетостроении и строительстве.

Не менее актуально и производство синтетических тканей с использованием нефтепродуктов, применяемые в быту. Большое количество вещей, которые окружают современного человека, произведены с включением в их состав продуктов нефтепереработки, в том числе и одежда.

К таким материалам относятся:

  • нейлон — первопроходец среди тканей из неорганических волокон;
  • холлофайбер;
  • лайкра;
  • лавсан;
  • акрил;
  • полиэстер;
  • технический текстиль.

Наименований синтетических материалов с использованием нефтепродуктов уже перевалило за несколько десятков. Технологии изготовления этих материалов были открыты еще в прошлом веке, сегодня они активно совершенствуются и модернизируются на благо потребителей и экономики. В скором времени появятся новые виды текстиля, способные удовлетворить потребности самых требовательных потребителей.

Почему нефтяной текстиль становится все популярнее?

Синтетические материалы занимают передовые позиции в легкой и текстильной промышленности неслучайно. Текстиль из нефти обладает большим количеством преимуществ:

  • износостойкость;
  • прочность на разрыв;
  • эластичность;
  • практичность. Ткани не мнутся и хорошо держат форму;
  • долгий срок эксплуатации, ткани не теряют своих свойств при воздействии внешних факторов;
  • легкость.

Производство текстиля из продуктов нефтепереработки и уже налажено на территории России. За совершенствованием этих технологий будущее.

Из нефти производится не только бензин и дизельное топливо, как может показаться на первый взгляд. На самом деле, она является одним из наиболее универсальных видов сырья, продукция из которого охватывает практически все сферы жизнедеятельности.

Основные нефтепродукты

Основными продуктами, получаемыми из сырой нефти, действительно являются различные виды топлива. Можно даже сказать, что вся нефтедобыча организуется ради них. Прежде всего, к их числу относится бензин и ДТ – основные виды моторного топлива, имеющие наиболее высокий спрос и даже определяющие условное «качество нефти» – чем больше бензина из нее можно получить с наименьшим количеством затрат на переработку, тем лучше добываемый сорт «черного золота». Вместе с ними при первичной переработке также получается сжиженный газ, керосин и реактивное топливо.

Всего несколько десятилетий назад эти нефтепродукты были не просто основными, а едва ли не единственными, которые производились НПЗ. При этом мазут, являвшийся остаточным составом, считался продуктом переработки и фактически утилизировался. Однако к сегодняшнему дню глубина переработки нефти была существенно увеличена, поэтому список выпускаемых изделий также был значительно расширен. В частности, процедура вторичной переработки помимо дополнительных объемов всех вышеперечисленных «основных» нефтепродуктов позволила получать полиэтилен, полипропилен и ароматические углеводороды, жирные кислоты и пластмассы, которые также могут использоваться в различных направлениях промышленности.

Более того, современные НПЗ позволяют перерабатывать и мазут.Из него получают несколько других типов сырья:

  • парафины,
  • битум – основу асфальта,
  • жидкое котельное топливо,
  • широкий спектр масел – основы смазочных материалов.

Остаточные продукты, такие как кокс и сера, также используются соответственно, в металлургии и химической промышленности (в частности, для производства серной кислоты).

Другие направления

Помимо производства различных видов топлива, небольшая часть углеводородов используется для выпуска бытовой продукции. Здесь основной выступают различные виды пластика и резины:

  • EVA (этиленвинилацетат) используется для производства изоляции кабелей, подошвы обуви и даже детских игрушек,
  • Стирол – канцелярии и сантехники,
  • Полиэтилен – бутылок, пленки и упаковочных материалов.

Не обходит стороной продукты нефтепереработки и текстильная промышленность. Наряду с натуральными тканями здесь применяются и материалы из тонких синтетических нитей и волокон:

  • прочный нейлон,
  • мягкий акрил, похожий на натуральную шерсть,
  • эластичная лайкра,
  • многофункциональный полиэстер.

В большинстве случаев «синтетика» добавляется в натуральную ткань в небольшом объеме, придавая ей дополнительные свойства, но существуют и исключения. Например, одежда профессиональных спортсменов, которая практически на 100% состоит из синтетических материалов, но при этом не просто не уступает, но и превосходит натуральные по ряду важных свойств.

Следующая отрасль, основой которой также является нефть – косметология. На основе получаемых из сырья масел и парафинов изготавливается широкий ассортимент кремов и мазей, губная помада, косметические карандаши и тени для век, шампуни, кондиционеры, краска для волос, лаки для ногтей, дезодоранты и даже зубная паста. Не отстает в этом плане и парфюмерия – практически все ароматы строятся на спиртовой основе, которая также является результатом переработки нефти.

Огромное влияние развитие нефтепереработки оказало и на медицину. Одним из самых известных продуктов которой является аспирин – ацетилсалициловая кислота. Помимо него, синтетическое происхождение имеют и обезболивающие препараты, лекарства от аллергии, антибиотики, антисептики и успокаивающие средства – все они производятся из фенола. Из другого нефтепродукта – анилина –производятся противомикробные составы, а для лечения заболеваний ЖКТ применяются лекарства на основе фенилсалицилата.

Помимо вышеперечисленной, из нефти изготавливается огромное множество и другой продукции:

  • вазелин,
  • моющие средства и бытовая химия,
  • растворители, лаки, краски,
  • красители,
  • удобрения,
  • яды,
  • пищевая продукция (жевательная резинка, ароматизаторы, загустители, красители).

Вышеперечисленные продукты и направления – лишь малая часть результатов современной нефтепереработки, поскольку перечислить абсолютно все формы и виды, которая может принимать нефть, и, тем более, конкретные изделия, изготавливаемые из нее, просто невозможно.

Нефть – природный ресурс, играющий важную роль в жизни человека. Добываемая в сыром виде нефть, подлежит обязательной переработке и очистке, а из полученного материала, производятся разнообразные промышленные продукты и топливные смеси.

Топливо

Самый главный продукт, создаваемый из нефти – это топливо. На его изготовление расходуется большая часть добываемого природного ресурса. Чтобы создать необходимое топливо, нефть подвергается многочисленным переработкам. Все знакомые нам топливные смеси: бензин, керосин, мазут, дизтопливо и т.д., невозможно произвести без этого важного компонента. После переработки нефти для создания топлива, остаются отходы, из которых впоследствии и изготавливают другие нефтепродукты.

Пластиковая продукция

В современном мире большая часть различных бытовых изделий, окружающих нас повседневно, создается из пластика: посуда, оргтехника, игрушки, предметы обихода и многое другое. Этот материал производится из нефтяных отходов, получаемых после переработки. Пластик очень удобен для создания различной продукции, благодаря способности материала легко формироваться в необходимую форму.

Полиэтилен

Материалы для упаковки различной продукции, а также обычные бытовые пакеты, создаются из полиэтилена, который также изготавливается из переработанной нефти.

Нейлон

Достаточно широкое применение в сфере промышленности обрел нейлон, практичный материал для создания различных изделий: колготок, гитарных струн, комплектующих для парашютов и многое другое. Нефтеотходы регулярно применяются для создания качественного нейлона.

Парафин

Парафиновая продукция нередко применяется в качестве смазочного материала, для изготовления парафиновых карандашей и свечек. Нефтяные отходы также являются важной составляющей при создании данного сырья.

Медицина и косметология

Многие могут удивиться, но нефть широко используется и при создании некоторых медпрепаратов (аспирин), а также для изготовления многих косметических средств. Практически каждая губная помада содержит в своем составе некоторые нефтяные продукты. Также этот компонент часто добавляется в мыло, шампуни, гигиенические средства и т.д.

Жевательная резинка

Без нефтепродуктов невозможно создать обычную жевательную резинку, имеющую тянущиеся свойства. Специальные полимеры, добываемые из нефти, создают необходимый эффект, поэтому нефтепродукты всегда добавляются при изготовлении жевательной резинки.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *