Нефть и продукты переработки нефти Выполнили Меркель Ксения

Нефть и продукты переработки нефти Выполнили: Меркель Ксения Шаикова Айсулу.

Нефть Сырая нефть – природная легко воспламеняющаяся жидкость, которая находится в глубоких осадочных отложениях и хорошо известна благодаря ее использованию в качестве топлива и сырья для химического производства. Химическая нефть – это сложная смесь углеводородов с различным числом атомов углерода в молекулах; в их составе могут присутствовать сера, азот, кислород и незначительные количества некоторых металлов.

Происхождение нефти. Нефтеобразование — стадийный, длительный процесс образования нефти. В настоящее время в науке нет единого мнения о происхождении нефти. Распространение получили две концепции: органического (биогенного) и неорганического (абиогенного) происхождения. Доминирующей мировой теорией происхождения нефти является биогенная теория, согласно которой нефть сформировалась из остатков древних живых организмов. Альтернативой ей является теория абиогенного происхождения нефти на больших глубинах в условиях колоссальных давлений и высоких температур.

Нефтеобразование весьма длительный процесс, занявший по различным оценкам от 50 до 350 млн лет. Современными учёными выделяется следующие стадии нефтеобразования: 1. Осадконакопление — во время которого остатки живых организмов выпадают на дно водных бассейнов; 2. Биохимическая — процессы уплотнения, обезвоживания и биохимические процессы в условиях ограниченного доступа кислорода; 3. Протокатагенез — опускание пласта органических остатков на глубину до 1, 5 — 2 км, при медленном подъёме температуры и давления; 4. Мезокатагенез или главная фаза нефтеобразования (ГФН) — опускание пласта органических остатков на глубину до 3 — 4 км, при подъёме температуры до 150 °C. При этом органические вещества подвергаются термокаталитической деструкции, в результате чего образуются битуминозные вещества, составляющие основную массу микронефти. Далее происходит отгонка нефти за счёт перепада давления и эмиграционный вынос микронефти в песчаные пласты-коллекторы, а по ним в ловушки; апокатагенез керогена или главная фаза газообразования (ГФГ) — опускание пласта органических остатков на глубину более 4, 5 км, при подъёме температуры до 180— 250 °C. При этом органическое вещество теряет нефтегенерирующий потенциал и реализовывает метаногенерирующий потенциал. 5. И. М. Губкин выделял также стадию разрушения нефтяных место зарождений.

Общие сведения • Нефть образуется вместе с газообразными углеводородами обычно на глубине более 1, 2— 2 км; залегает на глубинах от десятков метров до 5— 6 км. Однако на глубинах св. 4, 5— 5 км преобладают газовые и газоконденсатные залежи с незначительным количеством лёгких фракций. Максимальное число залежей нефти располагается на глубине 1— 3 км. Вблизи земной поверхности нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт и др. — например, битуминозные пески и битумы.

Казахстан является одной из нефтедобывающих стран мира. Нефть в Казахстане начали добывать ещё в конце XIX века, намного раньше чем в Иране, Кувейте, Мексике, Норвегии , Саудовской Аравии.

По нефти Казахстан занимает 12 место в мире.

Цвет нефти варьирует в бурокоричневых тонах (от грязно-жёлтого до тёмнокоричневого, почти чёрного), иногда она бывает чисто чёрного цвета, изредка встречается нефть окрашенная в светлый жёлто-зелёный цвет и даже бесцветная, а также насыщеннозелёная нефть. Имеет специфический запах, также варьирующий от легкого приятного до тяжелого и очень неприятного. Цвет и запах нефти в значительной степени обусловлены присутствием азот-, серо- и кислородсодержащих компонентов, которые концентрируются в смазочном масле и нефтяном остатке. Большинство углеводородов нефти (кроме ароматических) в чистом виде лишено запаха и цвета.

Состав нефти • В составе нефти выделяют углеводородную, асфальтосмолистую и зольную составные части. Также в составе нефти выделяют порфирины и серу. Углеводороды, содержащиеся в нефти, подразделяют на три основные группы: метановые, нафтеновые и ароматические. Метановые (парафиновые) углеводороды химически наиболее устойчивы, а ароматические - наименее устойчивы (в них минимальное содержание водорода). При этом ароматические углеводороды являются наиболее токсичными компонентами нефти. Асфальтосмолистая составная нефти частично растворима в бензине: растворяемая часть - это асфальтены, нерастворяемая - смолы. В смолах содержание кислорода достигает 93% от его общего количества в составе нефти.

Углеводороды метанового ряда Наименование Метан Этан Пропан Бутан Пентан Гексан Гептан Октан Формула СН 4 С 2 Н 6 С 3 Н 8 С 4 Н 10 С 5 Н 12 С 6 Н 14 С 7 Н 16 С 8 Н 18. . . C 17 H 36 С 18 Н 38 и т. д. Примечание При атмосферном давлении и нормальной температуре в газообразном состоянии Неустойчивы, легко переходят из газообразного состояния в жидкое и обратно Жидкие вещества Твердые вещества (парафины)

Состав нефти Органическая масса 98% Углерод 83% Водород 13% Кислород и азот 0. 2 – 0. 3% Сера 0. 1 – 0. 7% Никель, железо, серебро и др 0. 01 – 0. 03%

Химические свойства нефти соответствуют свойствам тех углеводородов, которые ее составляют. Нефть окисляется кислородом при высокой температуре, хлорируется и расщепляется ( крекируется) при-высоких температурах и давлении. Обводнение изменяет химические свойства нефти, повышая ее плотность, вязкость и содержание высокомолекулярных компонентов, способствующих кристаллообразованию. Нефть нерастворима в воде, но легко растворяется в бензине, бензоле, хлороформе и ряде других органических растворителей. Различия в физических свойствах обуславливаются химическим свойством нефти, их внутренним строением. . Все химические свойства нефти показывают, что нефть никогда не подвергалась действию высоких температур и поэтому для нее нехарактерны обычные компоненты, свойственные различным продуктам перегонки углей, торфа и других естественных горючих материалов. Нефть часто сопровождается в природе различными окаменелостями, позволяющими определить геологический возраст нефти в ее современном залегании. Обыкновенно нефть сопровождается газом и водой, представляющей собой раствор галоидных и углекислых растворимых солей, иногда в воде содержатся сероводород и растворимые сульфиды.

Нахождение в природе Почти вся добываемая в мире нефть извлекается посредством буровых скважин, закрепленных стальными трубами высокого давления. Для подъема нефти и сопутствующих ей газа и воды на поверхность, скважина имеет герметичную систему (подъемных труб, механизмов и арматуры), рассчитанную на работу с давлениями, соизмеримыми с пластовыми.

Нефть бывает от светло-бурого до чёрного цвета с характерным запахом. Она немного легче воды и практически в ней не растворяется. Так как нефть – смесь различных углеводородов, то у неё нет определённой температуры кипения.

Добыча нефти • • Добыча нефти происходит посредством буровых скважин, закрепленных стальными трубами высокого давления. Для добычи и подъема нефти и сопутствующих ей газа и воды на поверхность скважина имеет герметичную систему подъемных труб, механизмов и арматуры, рассчитанную на работу с давлениями, соизмеримыми с пластовыми. Добыче нефти при помощи буровых скважин предшествовали примитивные способы: сбор ее на поверхности водоемов, обработка песчаника или известняка, пропитанного нефтью, посредством колодцев. Добыча нефти из колодцев производилась в Киссии, древней области между Ассирией и Мидией в 5 веке до нашей эры при помощи коромысла, к которому привязывалось кожаное ведро.

Добыча нефти

Фракции нефти • 1) Из газолиновой фракции бензинов получают газолин, бензин. 2) Из лигроиновой фракции - лигроин, который используют для производства хим. реактивов и как горючее для тракторов. 3) Из керосиновой фракции получают - керосин. 4)В следующей фракции получают газойль – дизельное топливо. 5) Остаток после перегонки нефти – мазут.

Переработка нефти: 1. РЕКТИФИКАЦИЯ(ПЕРЕГОНКА) 2. КРЕГИНГ(РАЗЛОЖЕНИЕ) 3. РЕФОРМИНГ

Ректификация • Ректификация (от лат. rectus — правильный и facio — делаю) — разделение смесей жидкостей, основанное на неоднократном испарении жидкостей и конденсации паров. Ректификацию осуществляют в специальных ректификационных колоннах. • Применение • Ректификацию широко применяют в промышленности, например для получения спиртаректификата, с отделением сивушных масел и альдегидных фракций, для выделения бензинов, керосинов и других фракций из нефти, а также получения компонентов воздуха (кислорода, азота, инертных газов).

Ректификационная колонна • Из нефти выделяют разнообразные продукты, имеющие большое практическое значение. Вначале из неё удаляют растворённые газообразные углеводороды (преимущественно метан). После отгонки летучих водородов нефть нагревают. Первыми переходят в парообразное состояние и отгоняют углеводороды с небольшим числом атомов углерода в молекуле, имеющие относительно низкую температуру кипения. С повышением температуры смеси перегоняются углеводороды с более высокой температурой кипения. Таким образом, можно собрать отдельные смеси (фракции) нефти. Чаще всего при такой перегонке получают три основные фракции, которые затем подвергаются дальнейшему разделению.

Продукты первичной обработки. светлые Бензин Лигроин Керосин Газойль темные Мазут, перегоняют при низком давлении

Крекинг Слово “крекинг” означает расщепление. На крекинг - заводах углеводороды не перегоняются, а расщепляются. Процесс ведётся при более высоких температурах (до 600 о), часто при повышенном давлении. При таких температурах крупные молекулы углеводородов раздробляются на более мелкие. При крекинге нефть подвергается химическим изменениям. Меняется строение углеводородов. В аппаратах крекинг - заводов происходят сложные химические реакции. Эти реакции усиливаются, когда в аппаратуру вводят катализаторы.

Крекингвысокотемпературная переработка нефти и ее фракций с целью получения углеводородов меньшей молекулярной массы.

Переработка(крекинг) термический t 450 -550 °C P 2 -7 м. Па алканы+алкены каталитический t 450 -550 °C катализатор AL 2 O 3*n. Si. O 2

АРОМАТИЗАЦИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ - их химическая переработка для увеличения содержания ароматических углеводородов. Осуществляется чаще всего путем каталитического риформинга бензино-лигроиновых фракций нефти. Ароматизацией нефтепродуктов получают высокооктановые бензины, индивидуальные ароматические углеводороды, напр. бензол.

• Пиролиз - разложение органических веществ без доступа воздуха при высокой температуре. При пиролизе нефти основными продуктами реакции являются непредельные газообразные углеводороды и ароматические. С целью получения индивидуальных ароматических углеводородов, водорода или бензина с повышенным содержанием аренов используют очень важный способ переработки нефтепродуктов – риформинг.

Риформинг промышленный процесс переработки бензиновой и лигроиновой фракций нефти для получения высокооктановых бензинов(измененной структуры, более крупные), аренов , водорода.

Процесс переработки нефти и газа.

Продукты переработки нефти.

Крупнейшие НПЗ России

Омский НПЗ

Ангарский НПЗ

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!