 |
| Краткие сведения про нефть |
Нефть. Краткие сведения про нефть. Какого цвета нефть, химический состав нефти, добыча нефти, методы переработки нефти.
Какого цвета нефть
Химический состав нефти
Средний элементный химический состав нефти: углерода-82-87%, водорода - 11 -14%. Кроме углерода и водорода в состав нефти входят сера, азот, кислород и другие элементы. В зависимости от содержания серы нефти делят на малосернистые (до 0,5%), сернистые (0,5-2%) и высокосернистые (более 2%).
Залегает нефть обычно в пористых и трещиноватых горных породах (песках, песчаниках, известняках) на глубине 1,2-2 км. и более. Нефть добывают бурением скважин. Различают следующие способы бурения нефтяных скважин: роторный, турбинный и электробурение.
Добыча нефти
Роторное бурение заключается в проходке скважин, при которой долото приводится в движение от ротора, установленного на дневной поверхности. Вырубленную породу из скважины по затрубном пространстве выносит то, что подается туда насосом глинистый раствор.
При турбинном способе бурения вращательное движение долоту передается от ротора турбобура за счет энергии глинистого раствора, нагнетаемого по колонне бурильных труб в направлении долота.
При электробурении вращательное движение долоту передается от ротора электробура, с которым жестко соединено долото. Электроэнергия электробура подается с дневной поверхности по кабелю, встроенном в бурильные трубы.
Наиболее распространенным способом бурения является турбинный.
Современными способами получения нефти являются: регулируемый естественный (фонтан) подъем нефти из пробуренных скважин за счет энергии пласта; подъем нефти с помощью сжатого воздуха; получения нефти глубинными насосами.
В целях увеличения темпов отбора нефти из залежи и повышения ее нефтеотдачи широко применяются искусственные меры воздействия на нефтяные пласты путем нагнетания в залежь воды или газа.
В последние годы все шире расширяется получение нефти из-под морского дна, на так называемом континентальном шельфе. Промышленное получение морской нефти уже налажено более чем в тридцати странах мира.
Методы переработки нефти
Нефть является основным сырьем для получения топлива и смазочных материалов. Но для того, чтобы их получить, необходимо подвергнуть нефть переработке.
Впервые переработку нефти на заводской установке, которая является перегонным кубом периодического действия, осуществили русские крепостные крестьяне братья Дубинины в 1823 г.
Сейчас известны различные методы переработки нефти. Это в первую очередь методы прямой перегонки и методы деструктивной переработки нефти.
При прямой перегонке из нефти выделяют ее составные части путем последовательного или одновременного их испарения с последующим разделением пары на фракции. Разделение нефти на фракции основано на том, что различные углеводороды, входящие в ее состав, кипят при различной температуре. Сначала выкипают углеводороды, входящие в состав бензинов, позже -тяжелые углеводороды, входящие в состав топлива для реактивных двигателей. С повышением температуры выкипают все более и более тяжелые фракции. При прямой перегонке нефть никакой химической переработке не поддается.
Прямая перегонка нефти осуществляется на трубчатых установках. Основными элементами трубчатых установок являются: трубчатая печь, колонна ректификации, теплообменники, холодильники, приемники, насосы и т.д.
Прямой перегонкой получают как топливо, так и масла. Сырьем для получения масел является мазут, оставшегося после отбора из нефти светлых топливных фракций.
С ростом авиационного, автомобильного и тракторного парков потребности в топливе резко возросли. Горючего, отбираемого при прямой перегонке нефти, оказалось недостаточно. Тогда стали получать топливо из тяжелых высококипящих нефтяных продуктов путем расщепления входящих в них крупных углеводородных молекул на мелкие, также, входящих в состав топлива. Такая деструктивная переработка нефти позволила увеличить количество светлых нефтепродуктов , которые отбираются из нефти.
Основными методами деструктивной переработки нефти является термический и каталитический крекинг.
Термический крекинг предусматривает переработку сырья при температуре 450-500 ° С и давлении 2-5 МПа. Под действием температуры и давления сложные молекулы сырья расщепляются на менее сложные, входящие в состав бензина и газа. Сырьем термического крекинга являются тяжелые остатки от перегонки нефти.
Каталитический крекинг протекает при температуре 470-530 "С и давлении 70-370 кПа, в присутствии катализатора, который способствует образованию в составе получаемого бензина самых желанных углеводородов. Сырьем для каталитического крекинга является вакуумный дистиллят, получаемый при первичной перегонке нефти, а также дизельные фракции, газойли коксования термического крекинга и гидрокрекинга. Как катализаторы применяются алюмосиликаты.
В последние годы широкое распространение получил каталитический крекинг. Это как бы процесс «облагораживания» низкокачественного бензина путем его каталитической переработки под давлением водорода в присутствии катализатора. Как сырье для риформинга используются прямогонные бензиновые фракции.
Все большее распространение получает гидрокрекинг. Это каталитическая переработка нефтяных фракций и остаточных продуктов дистилляции нефти (мазута, гудрона) под давлением водорода в целях получения бензина, дизельного топлива и топлива для реактивных двигателей. Гидрокрекинг осуществляется при температуре 260-450° С и давлении 5-20 МПа на цеолитсодержащих катализаторах.
Для улучшения качества и повышения стабильности светлых дистиллятов (сырья каталитического крекинга) применяется гидроочистка - действие водорода на нефтепродукты при температуре 250-420° С и давлении 2-5 МПа в присутствии катализаторов. Широко гидроочистки используется при получении топлива для реактивных двигателей и малосернистых дизельных топлив с сернистой и высокосернистой нефти.
