Важным показателем качества нефти является ее фракционный состав. Фракционный состав определяется при лабораторной перегонке, в процессе которой при постепенно повышающейся температуре из нефти отгоняют части — фракции, отличающиеся друг от друга пределами выкипания.
Разделение нефти на фракции основано на том, что различные углеводороды, входящие в ее состав, кипят при разной температуре.
Вначале выкипают легкие углеводороды, входящие в состав бензина, затем более тяжелые компоненты реактивного топлива, керосина, далее — еще более высококипящие углеводороды, из которых вырабатывают дизельное топливо.
Переработку нефти осуществляют методом перегонки, то есть физическим разделением нефти на фракции.
Первичная переработка нефти
Прямая перегонка, или разделение нефти на фракции, основана на разной температуре кипения углеводородов разной молекулярной массы и осуществляется при нормальном атмосферном давлении и температуре до 350°C.
Перегонка нефти производится на атмосферных или атмосферновакуумных установках, состоящих из трубчатой печи, ректификационной колонны, теплообменников и другой аппаратуры.
Фракции, получаемые при прямой перегонке, называют светлыми фракциями, или светлыми дистиллятами.
Обычно при прямой перегонке получают следующие фракции, название которым присвоено в зависимости от направления их дальнейшего использования:
* бензиновая фракция (газолин) — 50–140°C;
* лигроиновая фракция (тяжелая нафта) — 110–180°C;
* керосиновая фракция — 140–280°C;
* дизельная фракция (легкий или атмосферный газойль, соляровый дистиллят) — 180-350°C.
Выход бензина при прямой перегонке составляет от 5 до 20% от массы нефти. Остаток после отбора светлых фракций называется мазутом. Мазут разгоняют под вакуумом и при более высоких температурах, при этом в зависимости от направления переработки получают следующие фракции.
Для получения топлив:
Для получения масел:
Мазут и получаемые из него фракции называются темными. Нефти различных месторождений заметно различаются по фракционному составу, содержанию темных и светлых фракций. Так, в Ярегской нефти (республика Коми) содержится 18,8% светлых фракций, а в Самотлорской нефти (Западная Сибирь) — 58,8%.
Вторичная переработка нефти
Прямогонные продукты не удовлетворяют требованиям современной техники и поэтому подвергаются дальнейшей переработке. Прямогонные бензины содержат сернистые соединения, ухудшающие экологические показатели топлив, вызывающие коррозию двигателя, отравляющие катализаторы, поэтому их подвергают гидроочистке.
Сероводород является источником получения серы. Гидроочищенные прямогонные продукты поступают на установки вторичных процессов глубокой переработки нефти.
В основе вторичных процессов переработки нефти лежат химические реакции расщепления, изомеризации, гидрирования углеводородов под действием высоких температур и давления, в присутствии катализаторов (термокаталитические процессы) или без них (термические процессы).
Крекинг — расщепление тяжелых углеводородов для получения дополнительного количества бензинов и дизельных топлив.
Различают следующие виды крекинга:
Риформинг каталитический — процесс получения высокооктановых компонентов бензинов из бензиновых и лигроиновых фракций нефти.
Он состоит из сложных каталитических превращений (дегидрирование, изомеризация, дегидроциклизация и др.). Риформинг на платиновом катализаторе называется платформингом, на молибденовом — гидроформингом.
Получаемые различными способами нефтепродукты очищаются от нежелательных примесей и смешиваются (подвергаются компаундированию) для получения товарных продуктов. При необходимости в них вводятся специальные добавки — присадки, улучшающие те или иные свойства продуктов.
(Алиев, А.К. Товароведение и таможенная экспертиза: учебник, СПбГЭУ)
