Нефтеперерабатывающая промышленность
Цель: анализ технологий и методов нефтепереработки и оценка экологических проблем отрасли. Задачи: Рассмотреть технологические процессы переработки нефти; Проанализировать технологии очистки и утилизации отходов нефтеперерабатывающих заводов;
Значение нефти для народного хозяйства: сырье для нефтехимии в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, широкой гаммы различных пластмасс и готовых изделий из них, искусственных тканей; источник для выработки моторных топлив (бензина, керосина), дизельного и реактивных топлив, масел и смазок, а также котельно печного топлива (мазут), строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт); сырье для получения ряда белковых препаратов, используемых в качестве добавок в корм скоту для стимуляции его роста.
Технологические процессы переработки нефти: Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов. Дополнительно в состав нефти входит неуглеродная часть и минеральные примеси. Углеродная часть нефти состоит из парафиновых (алканы) нафтеновых (цикланы) и ароматических (арены) углеводородов. Минеральные примеси в нефти — это механические примеси, минеральные соли и вода. Вода в нефти может находиться в двух видах: отделяемая из нефти при отстаивании и в виде стойких эмульсий, которые могут быть разрушены только специальными методами. Неуглеродная часть нефти состоит из сернистых, кислородных и азотистых органических соединений. Кислородные соединения нефти включают смолы, асфальтовые вещества и нафтеновые кислоты. Последние могут быть выделены из нефти едким натром. При этом получают натриевые соли, которые являются хорошими эмульгаторами.
Продукты переработки нефти: жидкие и газообразные топлива; осветительные керосины; растворители; смазочные масла; консистентные смазки; твердые и полутвердые смеси углеводородов (парафин, церезин , вазелин); нефтяные кислоты и их производные (сульфокислоты, жирные кислоты); индивидуальные углеводороды (этилен, пропилен, бензол толуол и др. ).
Различают первичные и вторичные методы переработки нефти: Первичные, или физические, методы, переработки нефти предпо лагают разделение нефти на отдельные компоненты или смеси компонентов с использованием разницы в их физических свой ствах — температуре кипения или кристаллизации, растворимости. Вторичные, или химические, методы основаны на глубоких де структивных превращениях, которые претерпевают углеводороды нефти под влиянием высоких температур, давления или приме нения катализаторов.
Принципиальная обобщенная технологическая схема производств, осуществляемых на НПЗ.
Физические и химические процессы перегонки включают два основных этапа: нагревание до высоких температур; разделение продуктов. Основное оборудование для нагревания — печи для нагрева сырья и промежуточных продуктов, а также различные теплообменники. Разделение продуктов нефтеперегонки проводят в ректификационных колоннах. Трубчатые печи являются аппаратами, предназначенными для передачи теплоты, выделяемой при сжигании топлива, нагревае мому продукту. Имеется много разновидностей трубчатых печей, используемых на установках первичной переработки, каталити ческого крекинга, каталитического риформинга, гидроочистки и других процессов.
Физико-химические основы высокотемпературной переработки нефти: При температуре выше 450 °С происходят деструктивные изменения в молекулах углеводородов. Крупные молекулы распадают ся на более мелкие. Такие процессы называют крекингом (от англ. to crack — раскалывать, расщеплять). При крекинге протекают следующие процессы: распад молекул с разрывом связи С—С; дегидрирование, сопровождающееся разрывом связи С—Н; изомеризация; реакции синтеза (полимеризация, циклизация). Реакции первых двух типов — эндотермические. Они, как пра вило, являются первичными. Реакции двух последующих типов — экзотермические и вторичные, исходным сырьем для них служат продукты первых двух реакций.
Схема установки каталитического крекинга: 1 – лифт реактор; 2 – реактор сепаратор; 3 – циклоны; 4 – регенератор.
Технологии проведения очистки и утилизации отходов нефтеперерабатывающих заводов: Обработка сточных вод НПЗ. В качестве этапов обработки можно выделить следующие методы: предварительное обезжиривание — позволяет удалить взвеси (песок, глину, мелкий гравий), поверхностные пленки и капли раз мером 100 — 200 мкм; физико химическая очистка — удаляет коллоидные загрязнения мелкие взвеси (тину, продукты коррозии), углеводороды в виде механической или химической эмульсии; биологическая очистка позволяет удалять растворенные и способные к биологическому разложению загрязнения — кислородсодержащие соединения (кислоты, альдегиды, фенолы, растворители); «третичная» очистка в последнее время применяется все чаще и имеет своей целью либо удовлетворить более строгие нормы, либо сделать возможной рециркуляцию воды.
Стадии очистки сточных вод нефтепереработки с указанием удаляемых компонентов: I – предварительное обезжиривание; II – физико химическая очистка; III – биологическая очистка; IV – «третичная» очистка.
Переработка промышленных шламов: К твердым отходам нефтепереработки относят шламы, которые получаются на различных технологических стадиях. Шламы подразделяют на: Легкие, «плавающие» масляные шламы после переработки жидких отходов; Тяжелые масляные шламы; Немаслянистые шламы.
Шламы подвергают обезвоживанию, что позволяет сконцентрировать их в 4, 5 раза. При этом используются три способа обезвоживания: гравитационное уплотнение — концентрирование в 1, 6 раза; центрифугирование — концентрирование в 5, 9 раза; пресс фильтр — концентрирование в 7, 3 раза.
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию Нефтеперерабатывающая промышленность Цель анализ технологий и методов
Нефтеперерабатывающая промышленность.pptx