Нефтехимия оборудование и технологии

Сложное химическое строение нефти делает ее отличным продуктом для производства пластмассы, резины, моющих средств, растворителей, удобрений, бензина, различных видов топлива и тому подобного. Преобразование черного золота в сырье для промышленности изучает такой раздел науки, как нефтехимия. Она исследует структуру, свойства и химические превращения элементов горючего полезного ископаемого, а также процессы их переработки (крекинг, риформинг, дегидрирование, коксование и так далее).

Основные продукты нефтехимии такие:

  • этилен, бутилен, пропилен;
  • спирты;
  • ацетон;
  • эфиры;
  • карбоновые кислоты;
  • бензолы;
  • галогенпроизводные;
  • шины;
  • технический углерод;
  • фенолы, нитробензолы;
  • латексы, синтетический каучук;
  • продукция из резины и так далее.

На сегодняшний день данные изделия являются необходимыми и незаменимыми элементами не только в промышленности, но и в быту.

Переработка нефти

Черное золото в сыром виде не используется ни для производства топлива, ни для изготовления сырья для химии. Нефть обязательно нужно подвергать переработке. Данные работы разделяются на первичные (атмосферно-вакуумная перегонка) и вторичные процессы (крекинг, пиролиз и тому подобное).

Во время перегонки происходит разделение горючего на фракции в соответствии с их температурой кипения. Для расщепления больших молекул в более мелкие необходимо применять вторичные процессы нефтехимии:

  • термический крекинг (или пиролиз);
  • каталитический крекинг;
  • каталитический риформинг;
  • коксование;
  • дегидрирование;
  • алкилирование;
  • гидрирование;
  • изомеризация и так далее.

При помощи термического крекинга (или пиролиза) можно получить этилен, пропилен, бутен и ароматические соединения. Этот метод предполагает нагревание сырья до 750-900°С, а затем следует его моментальное охлаждение. В результате этого происходит расщепление молекул углеводородов на более легкие.

Одним из основных процессов переработки черного золота является каталитический крекинг. Здесь происходит нагревание сырья до 500°С и применяются катализаторы нефтехимии, которыми выступают синтетические алюмосиликаты (цеолиты).

Каталитический риформинг – это главный способ для получения ароматических углеводородов: ксилолов, толуолов и бензолов. Во время данной операции осуществляется нагревание сырья до 75-200°С с применением катализаторов – платины, палладия и родия.

Коксованием называется метод переработки топлива при нагревании и без доступа кислорода. В итоге образуются летучие соединения и твердый кокс.

Во время дегидрирования происходит отщепление молекул водорода от органических соединений. При этом идет повышение температуры и уменьшение давления. Обратной реакцией данного процесса является гидрирование.

Изомеризации подвергаются бензиновые фракции. В результате этого можно понизить содержание ароматических углеводородов и при этом сохранить высокое октановое число продукции.

Алкилирование применяется для того, чтобы получить высококачественные элементы автомобильного бензина из непредельного углеводородного газа.

Затем продукция нефтехимии используется в промышленности, энергетике, транспорте, а также в быту.

Нефтехимия и промышленность

Нефтехимия производство – это изготовление синтетических материалов на основе продуктов, полученных в результате нефтепереработки. На данных предприятиях производятся элементы основного органического синтеза, изделия из резины, сажа, искусственный каучук и так далее.

Проектированием объектов нефтегазовой промышленности и инфраструктуры занимается нефтехимия инжиниринг. Главными его задачами являются:

  • предварительное исследование территории для возведения предприятия;
  • технико-экономический анализ;
  • составление проекта, рабочих схем и чертежей;
  • подготовка всех необходимых документов;
  • инспекция проведения строительства;
  • рекомендации по эксплуатации, управлению и реализации выпускаемых продуктов.

Эксплуатация объектов химии и нефтехимии подразумевает обязательное соблюдение правил безопасности, таких как:

  1. Необходимо рассчитать все возможные аварийные ситуации, которые могут произойти на предприятии. Персонал следует предохранить от данных происшествий.
  2. Все рабочие места, системы управления и контроля должны отвечать установленным требованиям пожарной безопасности.
  3. Во время производства и работы с техническим оборудованием персонал обязан придерживаться правил безопасности.
  4. Специальные механизмы необходимо использовать только по назначению в соответствии с инструкцией.
  5. Весь персонал должен пройти инструктаж, обучение и аттестацию. И только после результатов тестирования специалист допускается к самостоятельной работе.
  6. Если на территории предприятия находятся взрывоопасные объекты, то необходимо установить все меры предосторожности и провести работы, которые помогут предотвратить неприятные происшествия.

Нефтепереработка и нефтехимия предприятия широко распространены в Российской Федерации. Ведь государство занимает высокие позиции в мировом рейтинге стран по добыче и обработке черного золота, уступая только США и Саудовской Аравии. К крупнейшим отечественным компаниям на сегодняшний день относятся «Лукойл», «Сургутнефтегаз», «Татнефть», «Башнефть», «Топливные технологии», «Беренберг» и другие.

На заводах данных компаний применяется высококачественное суперсовременное оборудование для нефтехимии. В том числе:

  • генераторы;
  • турбодетандеры;
  • теплоэнергетические установки на топливных элементах;
  • когенераторы;
  • устройства для улавливания легких фракций летучих углеводородов;
  • специальные резервуары;
  • автоматические самоочищающиеся фильтры;
  • промышленные нагреватели для газа, нефти и жидкости;
  • механизмы для термической утилизации отходов (инсинераторы);
  • закрытые факельные системы для сжигания газообразных отходов;
  • герметичные установки для переливания, набора и слива нефтепродуктов и других жидкостей;
  • механизмы для очистки и обработки нефте- и газопроводов;
  • газовые компрессоры;
  • насосы для горючих полезных ископаемых;
  • паровые турбины;
  • теплообменники;
  • трубопроводы и фитинги и тому подобное.

Основные продукты нефтехимии

В результате переработки черного золота образуются продукты производства нефтехимии, без которых невозможно представить современную жизнь.

Одним из главных элементов химического преобразования нефти является этилен. Из него получают полиэтилен, стирол, хлористый винил, ацетальдегид и винилацетат.

Также с помощью нефтехимического синтеза производят этиловый спирт. Он является прекрасным растворителем, который применяется в пищевой промышленности и медицине. Кроме того, его используют для синтеза уксусной кислоты, диэтилового эфира, ацетальдегидов, сложных эфиров и хлороформа.

Во время нефтепереработки также образуется пропилен, из которого в дальнейшем получают изопропиловый спирт, ацетон, полипропилен, акриловые кислоты и так далее. Данные соединения широко применяются для производства пластика, волокон, упаковки, ковров, теплоизоляторов и материалов для фильтрации жидкости.

В результате каталитического крекинга образуются соединения бутадиена. Они используются в качестве элементов для производства синтетического каучука, который затем применяется для изготовления покрышек на автомобили, камер, обуви и многих других предметов.

На основе бензола также получают множество полезных элементов. К ним относятся:

  • стирол (применяется для изготовления синтетического каучука);
  • циклогексан (является основой для получения нейлона);
  • фенол (используется в производстве взрывчатых веществ, красителей, лекарственных и бактерицидных препаратов и так далее);
  • нитробензол и анилин (из них получают пластмассы, красители, лекарственные средства и тому подобное);
  • толуолы и ксилолы (применяются соответственно для изготовления взрывчатых веществ и синтетических волокон лавсан).

Наиболее важными для химической промышленности элементами нефтепереработки являются алкановые, олефиновые и ароматические углеводороды. Они относятся к числу первичных исходных соединений.

Алканами являются этан, метан, бутан и пропан. Олефины – это этилен, бутилен и пропилен. Эти две разновидности углеводородов получают при помощи крекинга нефтепродуктов. Затем путем пиролиза алканы преобразуются в парафины.

Переработанный метан служит элементом для метилового спирта, аммиака и метилхлорида. Из аммиака производят удобрения, гидразин (который может применяться в качестве ракетного горючего) и мочевину. Метанол (или метиловый спирт) используется как растворитель, а также как сырье для получения формальдегидов, которые применяются для производства пластмассы и синтетической смолы, для синтеза разнообразных лекарств и красителей, для повышения твердости кожи. Кроме того, метиловый спирт является также дезинфицирующим, антисептическим и дезодорирующим средством.

Нефтепереработка и нефтехимия играет важную роль в современном мире. Все вышеперечисленные соединения и изделия преобразования черного золота являются неотъемлемой частью жизни человека. Данная отрасль науки выполняет определенный перечень задач:

  1. Изучение закономерностей формирования состава нефти и структуры ее соединений.
  2. Выявление методов увеличения нефтеотдачи, физико-химической регуляции фильтрационного потока, ограничения поступления воды и микробиологического влияния на пласт.
  3. Исследование способов образования структур нефтяных соединений в процессе добычи во время транспортировки и переработки углеводородов.
  4. Анализ и экологическое оценивание технологий производства и использования химических продуктов.

Нефтехимия и окружающая среда

Интенсивный рост производства, увеличение изготавливаемой продукции и обширное применение изделий нефтехимии влечет за собой повышенные выбросы негативных веществ в атмосферу. Это приводит к тому, что происходит загрязнение воздуха и Мирового океана, нарушаются плодородные свойства почв и тому подобное.

Поэтому при эксплуатации объектов нефтеперерабатывающей промышленности и использовании продуктов нефтехимии необходимо свести к минимуму их отрицательное воздействие. Для этого требуется модернизация и усовершенствование оборудования, разработка новых методов производства, применение эффективных катализаторов, которые позволяют проводить химические преобразования с меньшими затратами энергии, с использованием альтернативных видов сырья и экологически чистых реагентов.

Экспозиция «Нефтегаз»

На сегодняшний день нефтепереработка и нефтехимия играют ведущие роли в экономике и промышленности Российской Федерации. В связи с этим появляется необходимость в новом усовершенствованном техническом оборудовании, высококачественном сырье, современных методах и способах производства, а также свежих перспективных компаниях. Поэтому и проводится ежегодная выставка достижений в сфере науки и техники «Нефтегаз».

В этом году, как и всегда, мероприятие будет проводиться в Москве на территории знаменитого ЦВК «Экспоцентр». Выставку посетят представители компаний не только России, но и других государств.

На экспозиции «Нефтегаз» будут продемонстрированы новейшие процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии, современные технические устройства для производства, модернизированные механизмы и тому подобное.

Во время выставки «Нефтегаз» планируется проведение разнообразных презентаций, экскурсий, семинаров и мастер-классов. Все посетители данного мероприятия смогут ознакомиться с товарами и услугами отечественных и зарубежных компаний, принять участие в обсуждениях, найти поставщиков, а также заключить выгодные сделки и начать успешное сотрудничество.


Читайте другие наши статьи:

Насосы для газа
Компрессорная техника для нефти и газа
Пневматика, приводы, двигатели, используемые в нефтегазовом комплексе