Raffinazione del petrolio. Metodi e tecnologie di raffinazione del petrolio. Principali fasi della raffinazione del petrolio Raffinazione primaria del petrolio

introduzione
Olio
Composto
Composti di idrocarburi
Eteroconnessioni
Proprietà fisiche
Metodi di lavorazione
Elaborazione primaria
Preparazione e raffinazione dell'olio
Informazioni generali sulla distillazione e rettifica del petrolio
Frazioni petrolifere
Raccolta differenziata
Tipi e scopo dei processi termolitici
Il processo di produzione di benzina dal cherosene
Processo di produzione del bitume
Processo di produzione del nerofumo
Aumento del numero di ottani
Problemi ecologici
Giacimenti petroliferi nella Federazione Russa
Prezzi del petrolio
Petrolio e vita

I. INTRODUZIONE

Il petrolio e i prodotti della sua trasformazione erano conosciuti già in tempi remoti; venivano utilizzati per l'illuminazione o per l'illuminazione scopi medicinali. La domanda di petrolio e di prodotti petroliferi è aumentata notevolmente all’inizio del XX secolo. a causa dell'avvento dei motori a combustione interna e del rapido sviluppo dell'industria.

Attualmente il petrolio e il gas, così come i prodotti da essi ottenuti, sono utilizzati in tutti i settori dell’economia mondiale.
Il petrolio e il gas vengono utilizzati non solo come combustibile, ma anche come preziose materie prime per l'industria chimica. Il grande scienziato russo D.I. Mendeleev ha affermato che bruciare petrolio nelle fornaci è un crimine, poiché è una materia prima preziosa per la produzione di molti prodotti chimici. Il petrolio e il gas sono attualmente utilizzati per produrre un numero enorme di prodotti utilizzati nell’industria, agricoltura, nella vita di tutti i giorni (fertilizzanti minerali, fibre sintetiche, plastica, gomma, ecc.). IN l'anno scorso In molti paesi del mondo sono in corso ricerche per trasformare il petrolio e i prodotti petroliferi utilizzando microrganismi in proteine ​​che possono essere utilizzate come mangime per il bestiame.

Le economie degli stati dipendono dal petrolio più che da qualsiasi altro prodotto. Pertanto, dall'inizio della sua produzione industriale fino ai giorni nostri, il petrolio è stato oggetto di un'intensa concorrenza e causa di numerosi conflitti e guerre internazionali.

La dipendenza dello Stato dal petrolio come materia prima o come mezzo di influenza economica determina il suo livello di sviluppo e la sua posizione sulla scena mondiale.
Quindi, il petrolio gioca un ruolo molto significativo mondo moderno. Questo non è solo uno dei minerali più importanti, che è la materia prima per la produzione di un'incredibile varietà di sostanze e una potente risorsa energetica, ma anche il più grande oggetto del commercio internazionale e un collegamento integrale nelle relazioni economiche.

II. OLIO

Il petrolio è un liquido oleoso infiammabile naturale appartenente al gruppo delle rocce sedimentarie, uno dei minerali più importanti della Terra. Ha un potere calorifico eccezionalmente elevato: durante la combustione sprigiona molta più energia termica rispetto ad altre miscele combustibili.

1. Composizione

Il petrolio è costituito principalmente da carbonio - 80-85% e idrogeno - 10-15% in peso del petrolio. Oltre a loro, l'olio contiene altri tre elementi: zolfo, ossigeno e azoto. Il loro importo totale è solitamente compreso tra 0,5 e 8%. Vanadio, nichel, ferro, alluminio, rame, magnesio, bario, stronzio, manganese, cromo, cobalto, molibdeno, boro, arsenico, potassio, ecc. si trovano nell'olio in piccole concentrazioni. Il loro contenuto totale non supera lo 0,03% in peso di olio. Questi elementi formano i composti organici e inorganici che compongono l'olio. L'ossigeno e l'azoto si trovano nell'olio solo allo stato legato. Lo zolfo può presentarsi allo stato libero o far parte dell'idrogeno solforato.

1.1 Composti di idrocarburi

Il petrolio contiene circa 425 composti di idrocarburi. Olio dentro condizioni naturaliè costituito da una miscela di metano, idrocarburi naftenici e aromatici. Il petrolio contiene anche alcuni idrocarburi disciolti solidi e gassosi. La quantità di gas naturale in metri cubi disciolta in 1 tonnellata di petrolio in condizioni di giacimento è chiamata fattore gas.
Oltre al metano e ai suoi omologhi gassosi, i gas di petrolio (associati) contengono vapori di pentano, esano ed eptano.

Paraffine- idrocarburi saturi (senza doppi legami tra atomi di carbonio) di struttura lineare o ramificata. Sono suddivisi nei seguenti gruppi principali:

1. Paraffine normali con molecole a struttura lineare. Hanno un basso numero di ottano e un alto punto di scorrimento, quindi molti processi secondari di raffinazione del petrolio comportano la loro conversione in idrocarburi di altri gruppi.
2. Isoparaffine - con molecole di struttura ramificata. Hanno buone caratteristiche antidetonanti ed un punto di scorrimento più basso rispetto alle normali paraffine.
   I nafteni (cicloparaffine) sono composti idrocarburici saturi con struttura ciclica. La quota di nafteni ha un effetto positivo sulla qualità dei carburanti diesel (insieme alle isoparaffine) e degli oli lubrificanti. L'elevato contenuto di nafteni nella frazione pesante della benzina determina l'elevata resa e numero di ottano del prodotto riformato.

Idrocarburi aromatici- composti idrocarburici insaturi, le cui molecole includono anelli benzenici costituiti da 6 atomi di carbonio, ciascuno dei quali è legato a un atomo di idrogeno o un radicale idrocarburico. Hanno un impatto negativo sulle proprietà ambientali dei carburanti per motori, ma hanno un numero di ottano elevato.

Olefine- idrocarburi di struttura normale, ramificata o ciclica, in cui i legami degli atomi di carbonio, le cui molecole contengono doppi legami tra atomi di carbonio. Sono praticamente assenti nelle frazioni ottenute dalla raffinazione primaria del petrolio; si trovano soprattutto nei prodotti di cracking catalitico e di coking. A causa della maggiore attività chimica, hanno un effetto negativo sulla qualità dei carburanti.

1.2 Eteroconnessioni

Insieme agli idrocarburi, il petrolio contiene composti chimici di altre classi. Di solito tutte queste classi sono combinate in un unico gruppo: gli eterocomposti. Nel petrolio sono stati scoperti più di 380 eterocomposti complessi, in cui elementi come zolfo, azoto e ossigeno sono attaccati ai nuclei di idrocarburi. La maggior parte di questi composti appartengono alla classe dei composti dello zolfo: i mercaptani. Questi sono acidi molto deboli con odore sgradevole. Con i metalli formano composti simili al sale: i mercaptidi. Negli oli, i mercaptani sono composti in cui un gruppo SH è attaccato ai radicali idrocarburici. I mercaptani corrodono i tubi e altre apparecchiature metalliche sugli impianti di perforazione. La maggior parte dei composti non idrocarburici presenti negli oli sono componenti della resina asfaltica. Si tratta di sostanze di colore scuro contenenti, oltre a carbonio e idrogeno, ossigeno, azoto e zolfo. Sono rappresentati dalle resine e dagli asfalteni. Le sostanze resinose contengono circa il 93% dell'ossigeno presente nell'olio. L'ossigeno nell'olio si trova anche allo stato legato negli acidi naftenici (circa il 6%), nei fenoli (non più dell'1%), nonché negli acidi grassi e loro derivati. Il contenuto di azoto negli oli non supera l'1%. La sua maggior parte è contenuta nelle resine. Il contenuto di resine negli oli può raggiungere il 60% in peso di olio, asfalteni - 16%. Gli asfalteni sono un solido nero. Sono simili nella composizione alle resine, ma sono caratterizzati da diversi rapporti di elementi. Si distinguono per un alto contenuto di ferro, vanadio, nichel, ecc. Se le resine sono solubili in idrocarburi liquidi di tutti i gruppi, gli asfalteni sono insolubili negli idrocarburi metanici, parzialmente solubili negli idrocarburi naftenici e meglio solubili in quelli aromatici. Nell'olio “bianco” le resine sono contenute in piccole quantità e gli asfalteni sono del tutto assenti.

2. Proprietà fisiche dell'olio

Le proprietà più importanti dell'olio sono la densità, il contenuto di zolfo, la composizione frazionaria, la viscosità e il contenuto di acqua, sali di cloruro e impurità meccaniche.
La densità dell'olio dipende dal contenuto di idrocarburi pesanti come paraffine e resine.

La densità può essere utilizzata per giudicare approssimativamente la composizione degli idrocarburi del petrolio e dei prodotti petroliferi, poiché il suo valore per gli idrocarburi di gruppi diversi è diverso. Una gravità del petrolio greggio più elevata indica più idrocarburi aromatici, mentre una gravità del petrolio greggio più bassa indica più idrocarburi paraffinici. Gli idrocarburi del gruppo naftenico occupano una posizione intermedia. Pertanto, il valore della densità in una certa misura caratterizzerà non solo Composizione chimica e l'origine del prodotto, ma anche la sua qualità. I tipi leggeri di petrolio greggio sono quelli di massima qualità e più preziosi. Minore è la densità del petrolio greggio, più facile è il processo di raffinazione del petrolio e maggiore è la qualità dei prodotti petroliferi da esso ottenuti.

In base al contenuto di zolfo, il petrolio greggio in Europa e Russia è suddiviso in a basso contenuto di zolfo (fino allo 0,5%), zolfo (0,51-2%) e alto contenuto di zolfo (oltre il 2%).
Il petrolio è una miscela di diverse migliaia di composti chimici, la maggior parte dei quali sono idrocarburi; ciascuno di questi composti è caratterizzato dal proprio punto di ebollizione, che è la proprietà fisica più importante del petrolio, ampiamente utilizzata nell'industria della raffinazione del petrolio.

La presenza di impurità meccaniche nella composizione dell'olio è spiegata dalle condizioni della sua presenza e dai metodi di produzione. Le impurità meccaniche sono costituite da particelle di sabbia, argilla e altre rocce dure che, depositandosi sulla superficie dell'acqua, contribuiscono alla formazione di un'emulsione oleosa. Nei serbatoi di decantazione, nei serbatoi e nelle tubazioni, quando l'olio viene riscaldato, alcune impurità meccaniche si depositano sul fondo e sulle pareti, formando uno strato di sporco e sedimenti solidi. Allo stesso tempo, la produttività dell'attrezzatura diminuisce e quando i sedimenti si depositano sulle pareti dei tubi, la loro conduttività termica diminuisce. La frazione in massa delle impurità meccaniche fino allo 0,005% compreso viene valutata come assenza.

La viscosità è determinata dalla struttura degli idrocarburi che compongono l'olio, cioè la loro natura e relazione, caratterizza le proprietà di irrorazione e pompaggio di petrolio e prodotti petroliferi: minore è la viscosità del liquido, più facile è trasportarlo attraverso le condutture e lavorarlo. Questa caratteristica è particolarmente importante per determinare la qualità delle frazioni petrolifere ottenute durante la raffinazione del petrolio e la qualità degli oli lubrificanti standard. Maggiore è la viscosità delle frazioni petrolifere, maggiore è il loro punto di ebollizione.

III. METODI DI LAVORAZIONE DELL'OLIO

I processi tecnologici di una raffineria di petrolio sono generalmente classificati in due gruppi: fisici e chimici.
I processi fisici (trasferimento di massa) consentono la separazione del petrolio nei suoi componenti costitutivi (carburante e frazioni petrolifere) senza trasformazioni chimiche e la rimozione (estrazione) da frazioni petrolifere, residui petroliferi, frazioni petrolifere, gas condensato e gas di componenti indesiderati (areni policiclici , asfalteni, paraffine refrattarie), composti non carboidratici.
Nei processi chimici, la lavorazione delle materie prime petrolifere viene effettuata attraverso trasformazioni chimiche per produrre nuovi prodotti non contenuti nelle materie prime. Processi chimici utilizzati nelle moderne raffinerie di petrolio, secondo il metodo di attivazione, le reazioni chimiche sono suddivise in termiche e catalitiche.

1. Lavorazione primaria

1.1 Preparazione del petrolio per la raffinazione

Il petrolio estratto dai pozzi contiene sempre gas associato, impurità meccaniche e acqua di formazione in cui sono disciolti vari sali. È ovvio che tale petrolio “sporco” e greggio, che contiene anche componenti di gas organici e inorganici altamente volatili, non può essere trasportato e lavorato nelle raffinerie di petrolio senza un’attenta preparazione del campo.
Il petrolio viene preparato per la lavorazione in 2 fasi: nel giacimento petrolifero e nella raffineria per separare da esso il gas associato, le impurità meccaniche, l'acqua e i sali minerali.

1.2 Informazioni generali sulla distillazione e rettifica del petrolio

Distillazione(frazionamento) è il processo di separazione fisica del petrolio e dei gas in frazioni (componenti) che differiscono tra loro e dalla miscela originale in termini di limiti di temperatura di ebollizione.
La distillazione con rettifica è il processo di trasferimento di massa più comune nella tecnologia chimica e del petrolio e del gas, effettuato in apparecchi - colonne di distillazione attraverso ripetuti contatti controcorrente di vapore e liquido. Il contatto dei flussi di vapore e liquido può essere effettuato in modo continuo (nelle colonne impaccate) o passo-passo (nelle colonne di distillazione a piatti). Quando controflussi di vapore e liquido interagiscono in ogni fase di contatto (piastra o strato di imballaggio), tra di loro si verifica un trasferimento di calore e massa, a causa della tendenza del sistema ad uno stato di equilibrio. Come risultato di ogni contatto, i componenti vengono ridistribuiti tra le fasi: il vapore è un po' arricchito in componenti bassobollenti e il liquido è un po' arricchito in componenti altobollenti. Con un contatto sufficientemente lungo e un'elevata efficienza del dispositivo di contatto, il vapore e il liquido che lasciano la piastra o lo strato di imballaggio possono raggiungere uno stato di equilibrio, ovvero le temperature dei flussi diventeranno le stesse e la loro composizione sarà correlata da equazioni di equilibrio . Un tale contatto tra liquido e vapore, che termina con il raggiungimento dell'equilibrio di fase, è solitamente chiamato fase di equilibrio o piastra teorica. Selezionando il numero di fasi di contatto e i parametri di processo, è possibile garantire tutta la precisione richiesta nel frazionamento delle miscele di oli. Il luogo in cui le materie prime distillate riscaldate vengono introdotte nella colonna di distillazione è chiamato sezione di alimentazione (zona), dove avviene la singola evaporazione. La parte della colonna situata sopra la sezione di alimentazione serve per la rettifica del flusso di vapore ed è chiamata sezione di concentrazione (rafforzamento), e l'altra, la parte inferiore, in cui viene effettuata la rettifica del flusso di liquido, è la sezione di stripping o sezione estenuante.

Esistono colonne semplici e complesse.
Colonne di distillazione semplici assicurano la separazione della miscela iniziale in due prodotti: il rettificato (distillato), rimosso dalla parte superiore della colonna allo stato di vapore, e il residuo, il prodotto liquido di rettifica inferiore.

Colonne di distillazione complesse separano la miscela di alimentazione in più di due prodotti. Esistono colonne complesse con la selezione di frazioni aggiuntive direttamente dalla colonna sotto forma di cinghie laterali e colonne in cui prodotti aggiuntivi vengono prelevati da speciali colonne di stripping chiamate stripper. Quest'ultimo tipo di colonne è ampiamente utilizzato negli impianti primari di distillazione dell'olio.
La limpidezza della separazione è il principale indicatore dell'efficienza di una colonna di distillazione e ne caratterizza la capacità di separazione. Nel caso di miscele binarie può essere espresso dalla concentrazione del componente target nel prodotto.

In relazione alla rettifica delle miscele di petrolio, questa è solitamente caratterizzata dalla purezza del gruppo delle frazioni selezionate, cioè dalla proporzione di componenti che evaporano lungo la curva del punto di ebollizione reale fino a un dato limite di temperatura per dividere la miscela nelle frazioni selezionate (distillati o residui), nonché la selezione delle frazioni dal potenziale. In pratica, una caratteristica come la sovrapposizione dei punti di ebollizione delle frazioni vicine nel prodotto viene spesso utilizzata come indicatore indiretto della chiarezza (purezza) della separazione. Nella pratica industriale di solito non impongono requisiti estremamente elevati in relazione alla chiarezza della separazione, poiché l'ottenimento di componenti ultrapuri o frazioni ultrastrette richiede corrispondenti costi di capitale e di esercizio estremamente elevati.

1.3 Frazioni petrolifere

Frazione gassosa del petrolio (t kip< 40°С, CH 4 - C 4 H 10)

Durante la raffinazione del petrolio si formano gas che sono alcani non ramificati: butano, propano, etano. Il nome industriale di questa frazione è gas di petrolio. La frazione gassosa del petrolio viene rimossa prima della distillazione primaria del petrolio oppure viene separata dalla frazione benzina dopo la distillazione. Il gas di petrolio viene utilizzato come combustibile oppure viene liquefatto per produrre gas liquefatto, che viene poi utilizzato come materia prima per produrre etilene.

Frazione benzina dell'olio (tbollizione = 40-200°C, C 5 H 12 - C 11 H 24)

È una miscela di idrocarburi e viene utilizzata per ottenere vari tipi carburante per motori. Con una separazione più fine di questa frazione si ottengono etere di petrolio e benzina. La qualità della benzina è determinata dal numero di ottano.

Frazione nafta dell'olio (t ebollizione = 150-250°C, C 5 H 18 - C 14 H 30)

Si scopre tra le frazioni di benzina e cherosene. È costituito quasi interamente da alcani. La maggior parte della nafta viene riformata, trasformandola in benzina. La nafta viene utilizzata anche come materia prima per la produzione di altri prodotti chimici.

Frazione cherosene dell'olio (t ebollizione = 180-300°C, C 12 H 26 - C 18 H 38)

La frazione è costituita da alcani alifatici, idrocarburi aromatici e naftaleni. Dopo la purificazione, una parte della frazione di cherosene viene utilizzata per produrre idrocarburi paraffinici e l'altra parte viene convertita in benzina. Tuttavia la maggior parte Il cherosene viene utilizzato come carburante per gli aerei a reazione.

Frazione gasolio del petrolio (t ebollizione = 200-360°C, C 13 H 28 - C 19 H 36)

Questa frazione di petrolio ha un altro nome più comune: gasolio. Da una parte di esso si ottengono gas di raffineria e benzina, ma nel complesso viene utilizzato come carburante per motori diesel e forni industriali.

Olio combustibile (C 15 H 32 - C 50 H 102)

L'olio combustibile si ottiene dopo che tutte le altre frazioni dell'olio sono state rimosse. Tipicamente, l'olio combustibile e quelli derivati ​​dal petrolio vengono utilizzati come combustibili liquidi per produrre vapore e caldaie per il riscaldamento in centrali elettriche, impianti industriali e navi. Tuttavia, una certa parte dell'olio combustibile viene distillata per produrre cera di paraffina e oli lubrificanti. Dopo la distillazione sotto vuoto dell'olio combustibile si forma una sostanza di colore scuro, chiamata “asfalto” o “bitume”. Il bitume viene utilizzato nella costruzione di strade.

2. Riciclaggio

I prodotti della raffinazione primaria del petrolio, di norma, non sono prodotti petroliferi commerciali. Ad esempio, il numero di ottano della frazione benzina è di circa 65 punti, il contenuto di zolfo nella frazione diesel può raggiungere l'1% o più, mentre lo standard, a seconda della marca, va dallo 0,005% allo 0,2%. Inoltre, le frazioni petrolifere scure possono essere sottoposte a ulteriori lavorazioni qualificate.
A questo proposito, le frazioni petrolifere vengono fornite agli impianti di processo secondario progettati per migliorare la qualità dei prodotti petroliferi e approfondire la raffinazione del petrolio.

2.1 Tipologie e scopo dei processi termolitici

Per processi termolitici si intendono i processi di trasformazioni chimiche delle materie prime petrolifere.

Cottura- un lungo processo di termolisi di residui pesanti o distillati altobollenti aromatizzati a bassa pressione e temperatura 470-540°C. Lo scopo principale della cokeria è la produzione di coke di petrolio di vario grado, a seconda della qualità delle materie prime lavorate. I sottoprodotti della cokeria sono gas di basso valore, benzina di bassa qualità e gasoli.

Pirolisi- termolisi ad alta temperatura (750-800 °C) di materie prime carboidratiche gassose, di distillazione leggera o media, effettuata a bassa pressione e di durata estremamente breve. Lo scopo principale della pirolisi è la produzione di gas contenenti alcheni. Come sottoprodotto della pirolisi si ottiene un liquido altamente aromatico di ampia composizione frazionaria con un alto contenuto di alcheni.

Il processo di produzione delle peci di petrolio (pitching)- un nuovo processo di termolisi (carbonizzazione) di distillazione pesante o di materie prime residue introdotte nella raffinazione domestica del petrolio, effettuato a bassa pressione, temperatura moderata (360-420 ° C) e per lungo tempo. Oltre al prodotto target, la pece, il processo produce gas e frazioni di kerosene e gasolio.

Catalisi- processo fisico e chimico in più fasi di cambiamento selettivo nel meccanismo e nella velocità del possibile reazioni chimiche una sostanza - un catalizzatore che forma composti chimici intermedi con partecipanti alla reazione.

2.2 Il processo di produzione di benzina dal cherosene

La benzina viene prodotta dal cherosene mediante cracking. Il cracking è stato inventato dall'ingegnere russo V.G. Šuchov nel 1891
Il processo di cracking avviene con la rottura delle catene di idrocarburi e la formazione di idrocarburi saturi e insaturi più semplici:

La scomposizione delle molecole di idrocarburi avviene attraverso un meccanismo radicale.

2.3 Processo per ottenere il bitume

Il processo di produzione del bitume è un processo a media temperatura e a lungo termine di deidrocondensazione ossidativa (carbonizzazione) di residui petroliferi pesanti (catrami, asfaltiti diafaltanti), effettuato a pressione atmosferica e temperatura 250-300 °C.

2.4 Processo di produzione del nerofumo

Il processo di produzione del nerofumo (fuliggine) è una termolisi esclusivamente ad alta temperatura (oltre 1200 ° C) di materie prime di distillazione pesanti e altamente aromatiche, effettuata a bassa pressione e di breve durata. Questo processo può essere considerato una pirolisi dura, mirata non alla produzione di gas contenenti alcheni, ma alla produzione di carbonio solido altamente disperso, un prodotto della profonda decomposizione termica delle materie prime dei carboidrati, essenzialmente nei suoi elementi costitutivi.

2.5 Aumento del numero di ottani

Numero di ottano- un indicatore che caratterizza la resistenza alla detonazione dei carburanti per motori a combustione interna a carburatore. Numericamente uguale al contenuto (in % in volume) di isoottano nella sua miscela con n-eptano, per cui questa miscela è equivalente in resistenza alla detonazione al carburante studiato in condizioni standard test. L'isoottano è difficile da ossidare anche a gradi elevati compressione e la sua resistenza alla detonazione è convenzionalmente considerata pari a 100 unità. La combustione dell'n-eptano in un motore, anche a bassi rapporti di compressione, è accompagnata da detonazione, quindi la sua resistenza alla detonazione è considerata pari a 0. Per stimare il numero di ottano superiore a 100, è stata creata una scala convenzionale in cui l'isoottano con l'aggiunta di varie quantità piombo tetraetile.

I test di detonazione vengono eseguiti su un motore automobilistico di dimensioni normali o su installazioni speciali con motori monocilindrici. Sui motori di grandi dimensioni, il numero di ottano effettivo (RON) viene determinato in condizioni di banco; in condizioni stradali, viene determinato il numero di ottano su strada (RON). Su installazioni speciali con motore monocilindrico, la determinazione del numero di ottano viene solitamente effettuata in due modalità: più stringente (metodo motore) e meno stringente (metodo di ricerca). Il numero di ottano del carburante determinato con il metodo di ricerca è solitamente leggermente superiore al numero di ottano determinato con il metodo del motore. La differenza tra questi numeri di ottano caratterizza la sensibilità del carburante alla modalità operativa del motore.

Per aumentare il numero di ottano della benzina, utilizzare riforma catalitica - trasformazione chimica degli idrocarburi compresi nella loro composizione, fino a 92-100 punti. Il processo viene condotto in presenza di un catalizzatore di alluminio-platino-renio. Un aumento del numero di ottano si verifica a causa di un aumento della percentuale di idrocarburi aromatici. Le basi scientifiche del processo furono sviluppate dal nostro connazionale, l'eccezionale chimico russo N.D. Zelinsky all'inizio del ventesimo secolo.

La resa del componente ad alto numero di ottano è dell'85-90% per la materia prima. Come sottoprodotto viene prodotto l'idrogeno, che viene utilizzato in altre unità di raffineria. La capacità delle unità di reforming varia da 300 a 1.000 mila tonnellate o più all'anno di materie prime.

La materia prima ottimale è la frazione di benzina pesante con intervallo di ebollizione compreso tra 85 e 180°C. La materia prima viene sottoposta ad un trattamento preliminare di idrotrattamento, ovvero la rimozione dei composti di zolfo e azoto, anche in piccole quantità, che avvelenano in modo irreversibile il catalizzatore del reforming.

In alcune raffinerie il reforming catalitico viene utilizzato anche per produrre idrocarburi aromatici, materie prime per l'industria petrolchimica. I prodotti ottenuti come risultato del reforming di frazioni strette di benzina vengono distillati per produrre benzene, toluene e una miscela di xileni.

Durante il processo di reforming avviene l'isomerizzazione degli idrocarburi lineari:

Istruzione di più voti alti benzina, a causa della riunificazione di alcani e alcheni:

Oltre alla loro trasformazione in idrocarburi ciclici e aromatici, che porta ad un aumento del numero di ottano:

Benzina con più alto valore Il numero di ottano si ottiene anche mediante cracking catalitico. Le ricerche di E. Goodry sulle argille refrattarie come catalizzatori portarono alla creazione nel 1936 di un efficace catalizzatore a base di alluminosilicati per il processo di cracking. In questo processo, i distillati di olio a media ebollizione venivano riscaldati e convertiti allo stato di vapore; aumentare la velocità delle reazioni di scissione, vale a dire processo di cracking e cambiando la natura delle reazioni, questi vapori venivano fatti passare attraverso lo strato catalitico. Le reazioni hanno avuto luogo a temperature moderate di 430-480°C e pressione atmosferica, in contrasto con i processi di cracking termico, che utilizzano pressioni elevate. Il processo Goodry è stato il primo processo di cracking catalitico ad essere implementato con successo su scala industriale.

IV. PROBLEMI ECOLOGICI

I problemi ambientali associati al petrolio sono significativi e vari. La perdita anche di una piccola quantità di olio spesso provoca danni irreparabili ambiente, così come l'economia. Sviluppare metodi sicuri per trovare giacimenti petroliferi, estrarli e lavorarli è una delle massime priorità a livello mondiale. Da questo dipende non solo lo stato attuale della natura, ma anche il suo stato futuro.
Le conseguenze ambientali delle fuoriuscite di petrolio sono devastanti, poiché l’inquinamento da petrolio provoca molti danni processi naturali e relazioni, cambia significativamente le condizioni di vita di tutti i tipi di organismi viventi e si accumula nella biomassa.

Il petrolio è un prodotto di decomposizione a lungo termine e copre molto rapidamente la superficie delle acque con uno spesso strato di pellicola oleosa, che impedisce l'accesso all'aria e alla luce.
10 minuti dopo che una tonnellata di petrolio è stata immersa nell'acqua, si forma una chiazza di petrolio, il cui spessore è di 10 mm. Nel tempo, lo spessore del film diminuisce fino a meno di 1 millimetro mentre la macchia si espande. Una tonnellata di petrolio può coprire un'area fino a 12 chilometri quadrati. Ulteriori cambiamenti si verificano sotto l'influenza del vento, delle onde e del tempo. In genere, la chiazza di petrolio si sposta secondo la volontà del vento, frammentandosi gradualmente in punti più piccoli che possono spostarsi a distanze considerevoli dal luogo della fuoriuscita. Forti venti e tempeste accelerano il processo di dispersione del film. Durante i disastri non c'è immediatezza morte di massa pesci, rettili, animali e piante. Tuttavia, nel medio e lungo termine, l’impatto delle fuoriuscite di petrolio è estremamente negativo. Una fuoriuscita colpisce più duramente gli organismi che vivono nella zona costiera, soprattutto quelli che vivono sul fondo o in superficie.

Gli uccelli che trascorrono la maggior parte della loro vita in acqua sono i più vulnerabili alle fuoriuscite di petrolio sulla superficie dei corpi idrici. La contaminazione esterna dell'olio distrugge il piumaggio, aggroviglia le piume e provoca irritazione agli occhi. La morte è il risultato dell'esposizione acqua fredda. Le fuoriuscite di petrolio di medie e grandi dimensioni causano in genere la morte di 5.000 uccelli. Le uova degli uccelli sono molto sensibili al petrolio. Piccole quantità di alcuni tipi di olio possono essere sufficienti a causare la morte durante il periodo di incubazione.

Se l'incidente è avvenuto nei pressi di una città o altro insediamento, allora l'effetto tossico è accentuato perché il petrolio forma pericolosi “cocktail” con altri inquinanti di origine umana.
Le fuoriuscite di petrolio uccidono i mammiferi marini. Le lontre marine, gli orsi polari, le foche e le foche appena nate sono gli animali più comunemente uccisi. La pelliccia contaminata dall'olio inizia a opacizzarsi e perde la capacità di trattenere calore e acqua. Il petrolio, intaccando lo strato grasso di foche e cetacei, aumenta il consumo di calore. Inoltre, l'olio può causare irritazione alla pelle e agli occhi e interferire con la normale capacità di nuoto.
L'olio che entra nel corpo può causare sanguinamento gastrointestinale, insufficienza renale, intossicazione epatica e disturbi della pressione sanguigna. I vapori derivanti dai vapori d'olio portano a problemi respiratori nei mammiferi che si trovano vicino o in prossimità di grandi fuoriuscite di petrolio.

I pesci sono esposti a fuoriuscite di petrolio nell'acqua consumando cibo e acqua contaminati ed entrando in contatto con il petrolio durante i movimenti di deposizione delle uova. La morte dei pesci, escluso il novellame, avviene solitamente durante gravi fuoriuscite di petrolio. Tuttavia, il petrolio greggio e i prodotti petroliferi hanno una serie di effetti tossici sull’ambiente tipi diversi pescare Concentrazioni di 0,5 ppm o meno di olio nell'acqua possono uccidere le trote. L'olio ha un effetto quasi letale sul cuore, altera la respirazione, ingrossa il fegato, rallenta la crescita, distrugge le pinne, porta a vari cambiamenti biologici e cellulari e influenza il comportamento.
Le larve e il novellame di pesce sono più sensibili agli effetti del petrolio, le cui fuoriuscite possono distruggere le uova e le larve di pesce situate sulla superficie dell'acqua, e il novellame in acque poco profonde.

L’impatto delle fuoriuscite di petrolio sugli organismi invertebrati può durare da una settimana a 10 anni. Dipende dal tipo di olio; le circostanze in cui si è verificata la fuoriuscita e il suo impatto sugli organismi. Gli invertebrati muoiono più spesso nella zona costiera, nei sedimenti o nella colonna d'acqua. Le colonie di invertebrati (zooplancton) in grandi volumi d'acqua ritornano al loro stato precedente (pre-fuoriuscita) più velocemente di quelle in piccoli volumi d'acqua.
Va notato che i derivati ​​del petrolio tendono ad accumularsi nell'organismo e causare mutazioni. Le mutazioni genetiche nei microrganismi possono essere trasmesse lungo la catena alimentare ai pesci e ad altra fauna marina.

Le piante nei corpi idrici muoiono completamente se la concentrazione di idrocarburi poliaromatici (formati durante la combustione dei prodotti petroliferi) raggiunge l'1%.
Il petrolio e i prodotti petroliferi interrompono lo stato ecologico delle coperture del suolo e generalmente deformano la struttura delle biocenosi. I batteri del suolo, così come i microrganismi invertebrati e gli animali del suolo non sono in grado di svolgere in modo efficiente le loro funzioni più importanti a causa dell'intossicazione con frazioni leggere di olio.

Tali incidenti non colpiscono solo gli animali ma anche mondo vegetale. I pescatori locali, gli alberghi e i ristoranti subiscono gravi perdite. Inoltre, anche altri settori dell’economia si trovano ad affrontare problemi, soprattutto quelle imprese le cui attività richiedono grandi quantità di acqua. Se si verifica una fuoriuscita di petrolio in un corpo idrico dolce, sia la popolazione locale (ad esempio, è molto più difficile per i servizi pubblici purificare l'acqua che entra nel sistema di approvvigionamento idrico) sia l'agricoltura subiscono conseguenze negative.

L'effetto a lungo termine di tali incidenti non è noto con precisione: un gruppo di scienziati è del parere che le fuoriuscite di petrolio abbiano avuto impatto negativo per molti anni e persino decenni, l’altro è che le conseguenze a breve termine sono estremamente gravi, ma in un tempo abbastanza breve gli ecosistemi colpiti vengono ripristinati.
I danni derivanti da fuoriuscite di petrolio su larga scala sono difficili da calcolare. Dipende da molti fattori, come il tipo di petrolio fuoriuscito, lo stato dell’ecosistema interessato, il tempo, l’oceano e le correnti marine, il periodo dell’anno, lo stato della pesca e del turismo locali, ecc.

Fuoriuscita di petrolio nel Golfo del Messico

Il 20 aprile 2010 si è verificata un'esplosione sulla piattaforma petrolifera Deepwater Horizon, a 80 chilometri dalla costa della Louisiana, che ha ucciso 11 persone. Il 22 aprile la piattaforma affondò. A seguito dell'incidente, il pozzo è stato danneggiato in tre punti, da cui ha iniziato a fuoriuscire petrolio. La BP riuscì a fermare la fuga solo dopo tre mesi. All'inizio di settembre 2010 la società ha presentato una relazione sui risultati dell'indagine sulle cause dell'incidente. Secondo questo documento, sia l’errore umano che i difetti di progettazione della piattaforma petrolifera hanno portato all’esplosione. Successivamente, una commissione creata su iniziativa di Barack Obama ha preparato un rapporto secondo il quale la causa dell'incidente è stata la riduzione dei costi di sicurezza da parte della BP e dei suoi partner.

V. GIACIMENTI PETROLIFERI NELLA RF

Prirazlomnoe

Il giacimento petrolifero Prirazlomnoye si trova sulla piattaforma del Mare di Barents.

Progetti sugli scaffali Sakhalin

I progetti della piattaforma di Sakhalin sono un nome generalizzato per un intero gruppo di progetti per lo sviluppo di depositi di idrocarburi sulla piattaforma continentale del Mar di Okhotsk e del Mar del Giappone e dello stretto tartaro, adiacente all'isola di Sakhalin.

Arlanskoe

Il giacimento di Arlanskoye è unico in termini di riserve petrolifere, situato nel nord-ovest della Bashkiria, nella provincia del petrolio e del gas Volga-Urali. Si trova sul territorio dei distretti di Krasnokamsk e Dyurtyulinsky della repubblica e in parte sul territorio dell'Udmurtia. Inaugurato nel 1955, messo in sviluppo nel 1958. La lunghezza è di oltre 100 km, con una larghezza fino a 25 km.

Bovanenkovskoe

Il giacimento di condensato di petrolio e gas di Bovanenkovskoye è il più grande della penisola di Yamal. Bovanenkovo ​​​​si trova sulla penisola di Yamal, a 40 chilometri dalla costa del Mar di Kara, il corso inferiore dei fiumi Syo-Yakha, Mordy-Yakha e Naduy-Yakha. Il numero di giacimenti di gas presso la struttura è tre. Il numero totale di pozzi è 743.

Vankorskoe

Il giacimento Vankor è un promettente giacimento di petrolio e gas nella regione russa di Krasnoyarsk, insieme ai giacimenti Lodochny, Tagulskoye e Suzunskoye, fa parte del blocco Vankor. Situato nel nord della regione, comprende Vankor (distretto di Turukhansky Territorio di Krasnojarsk) e Nord Vankorsky (situato sul territorio del Taimyr (Dolgano-Nenets) Okrug autonomo) trame. Il campo di rotazione Vankor è stato creato per lo sviluppo del campo.

Verkhnechonskoe

Il giacimento petrolifero di Verkhnehonskoye è un grande giacimento petrolifero nella regione di Irkutsk in Russia.

Lyantorskoye

Lyantorskoye è un gigantesco giacimento di condensati di petrolio e gas in Russia. Situato nell'Okrug autonomo di Khanty-Mansiysk, vicino a Khanty-Mansiysk. Inaugurato nel 1965. Le riserve totali di petrolio ammontano a 2 miliardi di tonnellate e le riserve residue di petrolio sono 380 milioni di tonnellate.

Mamontovskoe

Mamontovskoye è un grande giacimento petrolifero in Russia. Situato nell'Okrug autonomo di Khanty-Mansiysk. Inaugurato nel 1965. Lo sviluppo è iniziato nel 1970. Le riserve di petrolio ammontano a 1,4 miliardi di tonnellate. Depositi a una profondità di 1,9-2,5 km.

Nizhnechutinskoe

Il giacimento petrolifero di Nizhnechutinskoye è un grande giacimento petrolifero nella provincia di petrolio e gas di Timan-Pechora, situato nel territorio della Repubblica di Komi, vicino alla città di Ukhta.

Pravdinskoe

Pravdinskoye è un grande giacimento petrolifero in Russia. Situato nell'Okrug autonomo di Khanty-Mansiysk, vicino a Khanty-Mansiysk. Inaugurato nel 1966. Lo sviluppo iniziò nel 1968.

Priobskoe

Priobskoye è un gigantesco giacimento petrolifero in Russia. Situato nell'Okrug autonomo di Khanty-Mansiysk, vicino a Khanty-Mansiysk. Diviso dal fiume Ob in due parti: sponda sinistra e destra. Lo sviluppo della riva sinistra è iniziato nel 1988, quello della riva destra nel 1999.

Romashkinskoe

Il giacimento petrolifero Romashkinskoye è il più grande nella provincia del Volga-Ural, nel sud del Tatarstan. Inaugurato nel 1948.

Samotlor

Il giacimento petrolifero di Samotlor (Samotlor) è il più grande giacimento petrolifero della Russia e uno dei più grandi giacimenti petroliferi del mondo. Situato nell'Okrug autonomo di Khanty-Mansiysk, vicino a Nizhnevartovsk, nella zona del lago Samotlor. Tradotto da Khanty, Samotlor significa "lago morto", "acqua sottile".

Fedorovskoe

Fedorovskoye è un grande giacimento petrolifero in Russia. Situato nell'Okrug autonomo di Khanty-Mansiysk, vicino a Surgut. Inaugurato nel 1971. Le riserve di petrolio ammontano a 2,0 miliardi di tonnellate. Depositi a una profondità di 1,8-2,3 km.

Kharasoveyskoe

Campo di condensato di petrolio e gas di Kharasoveyskoye - un campo sulla penisola di Yamal. Situato sulla costa occidentale della penisola di Yamal, 1/3 della superficie totale è sommersa dall'acqua sulla piattaforma costiera.

Yuzhno-Russkoe

Il giacimento di petrolio e gas Yuzhno-Russkoye si trova nel distretto di Krasnoselkupsky dell'Okrug autonomo di Yamalo-Nenets, uno dei più grandi della Russia.

VI. PREZZI DEL PETROLIO

Il petrolio viene utilizzato per produrre beni e servizi. Ciò significa che il suo prezzo, in primo luogo, influisce sul costo di beni e servizi e, in secondo luogo, crea profitti che vengono ridistribuiti nell’economia. Inoltre, il che è del tutto naturale, l’intera quantità di denaro di cui aumenta il costo di produzione a causa dell’aumento dei prezzi del petrolio viene restituita all’economia, sia attraverso la spesa pubblica (ciò che prende per sé sotto forma di tasse e accise) , o come società di profitto che producono questo petrolio.

Una parte significativa delle industrie che servono la produzione di petrolio e gas sono state ritirate dal paese. E poiché anche il costo dei loro servizi cresce con l’aumento del prezzo del petrolio, e talvolta più velocemente del petrolio stesso, è possibile che la maggior parte dell’aumento del costo del petrolio vada fuori dalla Russia. E se si tiene conto anche del fatto che il livello di degrado dell’economia russa aumenterà, la probabilità di una tale ridistribuzione diventa ancora più elevata.

C'è un altro fattore: l'aumento dei prezzi del petrolio provoca l'inflazione dei costi di produzione di quasi tutti i prodotti. Tenendo conto del fatto che una parte significativa dei beni di consumo in Russia proviene dalle importazioni, una parte significativa delle entrate petrolifere aggiuntive che vengono ridistribuite nell'economia del nostro Paese andranno anche all'estero. Per non parlare del fatto che le nostre aziende mantengono una parte significativa del loro denaro all'estero, il che ha anche un impatto sulla ridistribuzione del reddito non a nostro favore.

Nelle attuali difficili condizioni economiche, i rischi di investire nei mercati emergenti, in particolare in Russia, sono troppo grandi. Esiste la dipendenza del mercato russo dalle materie prime e dalle caratteristiche di governance aziendale. Il calo dei prezzi delle materie prime ha il maggiore impatto negativo sul mercato russo, data l’elevata quota di questi settori. La quota del settore petrolifero e del gas nell'indice RTS è del 60%, la quota delle società di materie prime è del 15%. Pertanto, tre quarti del mercato russo dipendono dai prezzi mondiali del petrolio e delle materie prime.

I prezzi bassi per le materie prime sono problema globale. I prezzi del petrolio potrebbero raggiungere nuovi livelli più alti man mano che si riprenderanno economia globale e la ripresa della domanda di petrolio. Allo stesso tempo, le azioni petrolifere russe, a causa alto livello le industrie fiscali potrebbero non essere le più attraenti rispetto alle controparti straniere che operano sia nei paesi sviluppati che in quelli in via di sviluppo. L'ampia quota di aziende dei settori delle materie prime nell'indice RTS può essere ridotta attraverso offerte pubbliche di nuove società.

L'elevata dipendenza dai prezzi del petrolio e il loro significativo calo portano anche a una brusca revisione delle previsioni sul tasso di crescita del PIL russo. In termini di portata delle revisioni, la Russia è leader tra gli altri paesi in via di sviluppo: se nell'autunno del 2008. Nel 2009 era ancora prevista una crescita del PIL. al livello del 6%, ora la previsione ufficiale è di meno 2,4%, alcune società di investimento prevedono una riduzione ancora più forte, fino a meno 3,5%. Storicamente, un’inversione dei mercati azionari coincide con il momento di stabilizzazione del tasso di calo del PIL su base annua.

Quindi, la Russia è completamente dipendente dal petrolio: la sua produzione, i prezzi, essendo uno dei principali esportatori di questo minerale. Vendendo petrolio greggio all'estero e acquistando materie prime lavorate già pronte, il nostro Stato rende l'economia, la politica e l'intera infrastruttura dipendenti dalle minime fluttuazioni dei prezzi del petrolio.

A prima vista, la soluzione ovvia a questo problema è rivedere il lavoro del complesso di combustibili ed energia: introdurre nuovi progetti, piani, concetti di sviluppo, avviare la raffinazione del petrolio greggio, utilizzare metodi di estrazione meno costosi e un uso razionale del petrolio campi, ecc.

Ma tutto ciò non può essere realizzato senza sviluppi e progetti scientifici e tecnici, scienziati e altri specialisti, la cui mancanza in Russia è notevolmente evidente.
Di conseguenza, per eliminare la dipendenza dalle materie prime, è necessaria una vasta gamma di misure piuttosto impopolari in politica, economia, scienza, istruzione, ecc., e solo dopo un lavoro sistemico coordinato di tutti i settori dell’industria e dell’economia sarà possibile essere possibile “scendere dall’ago dell’olio”.

VII. OLIO E VITA

L'olio fornisce calore e luce -
Semplicemente non c'è nessun sostituto per lei.
Fanno molto dal petrolio:
E strade asfaltate
E abiti e camicie,
Tazze fantastiche!
Ricorda come una locomotiva diesel
Una volta ti portai al mare...
Nelle sue fornaci ardeva il petrolio,
Senza petrolio, che senso ha?
E non per niente nella nostra regione,
Ogni lavoratore petrolifero lo sa,
Non vedono l'ora
Lo chiamano oro nero.

L’importanza del petrolio nelle nostre vite non può essere sopravvalutata.
Gas, benzina, cherosene, olio combustibile e altri tipi di carburante ottenuti dal petrolio e senza i quali non ci sarebbero automobili, aeroplani, locomotive a vapore, navi, calore, idroelettrica, centrali elettriche, sottomarini, fabbriche, fabbriche e tutto il resto Le infrastrutture in generale, non costituiscono nemmeno un centesimo di quanto ricavato dal petrolio.

Dal petrolio si ottengono molte sostanze diverse: dagli idrocarburi agli alcoli e agli acidi, da cui vengono successivamente medicinali, cosmetici, prodotti chimici domestici, imballaggi di cellophane, plastica (dalle penne a sfera alle parti di veicoli spaziali con equipaggio), componenti radio e apparecchiature radio, abbigliamento e tessuti fatto. L’elenco delle cose senza le quali non possiamo immaginare la nostra vita oggi è lungi dall’essere completo.

Qualsiasi professione, sia essa un medico o un insegnante, un economista o un avvocato, uno scienziato o un imprenditore, è associata alla produzione e alla raffinazione del petrolio, poiché il petrolio, soprattutto in Russia, unisce tutte le sfere della vita, per non parlare di quelle persone che operano direttamente in questo settore.

Ho intenzione di collegare la mia vita con la chimica, vale a dire di dedicare parte della mia carriera agli sviluppi high-tech.

La raffinazione primaria del petrolio prevede un processo di produzione continuo. Gli impianti di produzione inclusi nella struttura delle raffinerie di petrolio sono in modalità di carico costante, svolgendo compiti funzionali. Per effettuare tempestive e importanti riparazioni delle apparecchiature di processo, le raffinerie di petrolio sono costrette a interrompere la produzione almeno una volta ogni 3 anni.

Preparazione per la fase di raffinazione primaria del petrolio

Le apparecchiature su cui viene effettuata la raffinazione primaria dell'olio, venendo a diretto contatto con i componenti aggressivi del prodotto lavorato, sono soggette ad usura corrosiva. Uno di questi sono i sali, che sono saturi di massa di petrolio greggio. I componenti del sale sono altamente solubili in acqua. Il metodo per dissalare le materie prime petrolifere si basa su questo principio.

Dai serbatoi di stoccaggio, i prodotti lavorati entrano in un apposito contenitore, dove vengono miscelati con un riempitivo consolidato. L'emulsione risultante viene alimentata ad una speciale unità di dissalazione elettrica (EDU), costituita da unità di struttura cilindrica (disidratatori elettrici). Nella parte interna di ciascuno di essi sono fissati dispositivi elettrodici esposti ad alta tensione (da 25 kV).

Durante il processo primario di raffinazione del petrolio, l'emulsione passa attraverso disidratatori elettrici dove, sotto l'influenza della corrente e dell'alta temperatura (100-120°C), inizia a collassare. Acqua salata, avendo una densità maggiore rispetto all'olio, si accumula sul fondo dell'apparecchio e viene espulso da una pompa. Come catalizzatore per il processo di separazione dell'acqua dalla massa oleosa, alla soluzione vengono aggiunti speciali demulsionanti.

Processo primario di raffinazione del petrolio

La massa oleosa, ripulita dai sali, viene spostata per l'ulteriore lavorazione in dispositivi a vuoto atmosferico, dove viene eseguita la lavorazione primaria dell'olio - AVT. Il nome dell'impianto è dovuto al processo di lavorazione (divisione in singole particelle), che consiste nel riscaldare e filtrare l'olio attraverso serpentine del forno di forma tubolare. Per il riscaldamento viene utilizzato il calore del componente in combustione e le sostanze gassose fumose rilasciate. Il dispositivo a vuoto atmosferico prevede due tipologie di lavorazione.

1. Metodo di elaborazione atmosferica. Questa fase della raffinazione primaria del petrolio ha il compito di isolare i componenti leggeri che evaporano ad alte temperature (350 gradi). I prodotti petroliferi risultanti sono benzina, cherosene e gasolio. Si determina che la resa della composizione frazionata leggera è pari a circa il sessanta per cento della massa totale della materia prima petrolifera. Un sottoprodotto della distillazione atmosferica è l'olio combustibile.

La distillazione della massa oleosa riscaldata nei forni avviene in un dispositivo cilindrico verticale - un tubo di rettifica, la cui zona interna è dotata di meccanismi di contatto. Attraverso i fori degli elementi di contatto, il vapore sale nel settore superiore e la composizione liquida viene drenata nella zona inferiore. Per eseguire un'operazione come la raffinazione primaria del petrolio, il numero richiesto di dispositivi di contatto arriva fino a sessanta pezzi, che dipende dalle dimensioni e dai processi di configurazione dei dispositivi della colonna di rettifica.

2. La distillazione sotto vuoto è destinata alla lavorazione dell'olio combustibile negli impianti di profilazione di carburante e olio. Il prodotto principale della distillazione sono i distillati di petrolio e il sottoprodotto è il catrame. Un ambiente sotto vuoto (40-60 mm Hg) consente di ridurre la temperatura di processo a 360-380 C, al di sopra della quale avviene la decomposizione termica degli idrocarburi. Per questo motivo, aumenta la selezione del gasolio sotto vuoto, il cui punto di ebollizione finale è superiore a 520 C.

La quantità di petrolio per l'esecuzione di un processo come la raffinazione primaria del petrolio viene determinata in base ai dati provenienti da dispositivi di misurazione fissi o misurando il livello nel luogo in cui è immagazzinato e da dove viene fornito attraverso il sistema di condutture a tutti gli impianti tecnologici.

Strategia

Le prospettive per lo sviluppo di Gazprom come uno dei leader nel settore energetico mondiale sono strettamente legate al miglioramento del trattamento degli idrocarburi. L'azienda mira ad aumentare la profondità della lavorazione e ad aumentare i volumi di produzione di prodotti con maggior valore aggiunto.

Impianti di lavorazione

Il complesso di trattamento del gruppo Gazprom comprende impianti di trattamento di gas e condensato di gas di Gazprom PJSC e impianti di raffinazione del petrolio di Gazprom Neft PJSC. Del Gruppo fa parte anche Gazprom neftekhim Salavat LLC, uno dei più grandi complessi di raffinazione del petrolio e di produzione petrolchimica in Russia. Gazprom modernizza costantemente le imprese di trasformazione esistenti e crea nuove imprese. L’impianto di lavorazione del gas dell’Amur (GPP) in costruzione diventerà uno dei più grandi al mondo.

Trattamento del gas

Le principali capacità del Gruppo Gazprom per il trattamento del gas e i gas chimici al 31 dicembre 2018:

Impianto di trattamento del gas di Astrachan' (GPP);

Impianto di lavorazione del gas di Orenburg;

Impianto di trattamento del gas di Sosnogorsk;

Impianto di trattamento del gas di Yuzhno-Priobsky (accesso del Gruppo Gazprom al 50% della capacità);

Impianto di elio di Orenburg;

Impianto di produzione di metanolo di Tomsk;

Impianto "Monomer" LLC "Gazprom neftekhim Salavat";

Impianto chimico del gas LLC Gazprom neftekhim Salavat;

Impianto di produzione di fertilizzanti minerali Gazprom neftekhim Salavat LLC.

Nel 2018 il Gruppo Gazprom, escluse le materie prime fornite dai clienti, ha lavorato 30,1 miliardi di metri cubi. m di gas naturale e associato.

Volumi di lavorazione di gas naturale e associato nel 2014-2018, miliardi di metri cubi. m (escluse le materie prime fornite dal cliente)

Trattamento del condensato di petrolio e gas

Le principali capacità del Gruppo Gazprom per il trattamento di idrocarburi liquidi (petrolio, gas condensato, olio combustibile) al 31 dicembre 2018:

Impianto di stabilizzazione della condensa di Surgut dal nome. VS Chernomyrdin;

Impianto Urengoy per la preparazione del condensato per il trasporto;

Impianto di trattamento del gas di Astrachan';

Impianto di lavorazione del gas di Orenburg;

Impianto di trattamento del gas di Sosnogorsk;

Impianto di raffineria di petrolio (raffineria) Gazprom neftekhim Salavat LLC;

Raffineria di Mosca del gruppo Gazprom Neft;

Raffineria di Omsk del gruppo Gazprom Neft;

Yaroslavnefteorgsintez (accesso del Gruppo Gazprom al 50% della capacità attraverso PJSC NGK Slavneft);

Raffineria Mozyr, Repubblica di Bielorussia (fino al 50% del volume di petrolio fornito alla raffineria, accesso da parte del gruppo Gazprom tramite PJSC NGK Slavneft);

Raffinerie del gruppo Gazprom Neft in Pancevo e Novi Sad, Serbia.

La principale impresa di raffinazione del petrolio del gruppo Gazprom è la raffineria di Omsk, una delle raffinerie di petrolio più moderne della Russia e una delle più grandi al mondo.

Nel 2018 il Gruppo Gazprom ha lavorato 67,4 milioni di tonnellate di idrocarburi liquidi.

Volumi di raffinazione di condensati di petrolio e gas, milioni di tonnellate

Prodotti trasformati

Produzione delle principali tipologie di prodotti di lavorazione, gas e prodotti petrolchimici da parte del Gruppo Gazprom (escluse le materie prime fornite dai clienti)

	Per l'anno terminato il 31 dicembre
	2014	2015	2016	2017	2018
Condensato di gas stabile e petrolio, migliaia di tonnellate	6410,8	7448,1	8216,4	8688,7	8234,3
Gas secco, miliardi di metri cubi M	23,3	24,2	24,0	23,6	23,6
GPL, migliaia di tonnellate	3371,1	3463,3	3525,4	3522,5	3614,3
anche all'estero	130,4	137,9	115,0	103,0	97,0
Benzina per motori, migliaia di tonnellate	12 067,9	12 395,2	12 270,0	11 675,6	12 044,9
anche all'estero	762,7	646,8	516,0	469,0	515,7
Carburante diesel, migliaia di tonnellate	16 281,4	14 837,0	14 971,4	14 322,1	15 662,5
anche all'estero	1493,8	1470,1	1363,0	1299,0	1571,2
Carburante per l'aviazione, migliaia di tonnellate	3161,9	3171,0	3213,2	3148,8	3553,3
anche all'estero	108,5	107,9	122,0	155,0	190,4
Olio combustibile, migliaia di tonnellate	9318,0	8371,4	7787,2	6585,9	6880,6
anche all'estero	717,8	450,6	334,0	318,0	253,7
Carburante marino, migliaia di tonnellate	4139,0	4172,2	3177,2	3367,3	2952,0
Bitume, migliaia di tonnellate	1949,2	1883,8	2112,0	2662,1	3122,3
anche all'estero	262,2	333,0	335,0	553,3	600,3
Oli, migliaia di tonnellate	374,3	404,1	421,0	480,0	487,2
Zolfo, migliaia di tonnellate	4747,8	4793,8	4905,6	5013,6	5179,7
anche all'estero	15,6	17,8	22,0	24,0	23,0
Elio, mille metri cubi M	3997,5	4969,7	5054,1	5102,2	5088,9
LNG, migliaia di tonnellate	1534,7	1728,6	1807,0	1294,8	1465,5
Frazione di etano, migliaia di tonnellate	373,8	377,4	377,9	363,0	347,3
Monomeri, migliaia di tonnellate	262,2	243,4	294,0	264,9	335,8
Polimeri, migliaia di tonnellate	161,8	157,9	179,1	154,3	185,6
Prodotti di sintesi organica, migliaia di tonnellate	83,5	90,4	89,6	44,7	71,3
Fertilizzanti minerali e materie prime per loro, migliaia di tonnellate	778,2	775,9	953,0	985,5	836,4

Il processo di raffinazione del petrolio può essere suddiviso in 3 principali processi tecnologici:

1. Lavorazione primaria - Separazione delle materie prime petrolifere in frazioni con diversi intervalli di punto di ebollizione;

2. Riciclo - Lavorazione delle frazioni di lavorazione primaria mediante trasformazione chimica degli idrocarburi in esse contenuti e produzione di componenti di prodotti petroliferi commerciali;

3. Produzione commerciale - Miscelazione di componenti utilizzando vari additivi per ottenere prodotti commerciali con indicatori di qualità specifici.

La gamma di prodotti di una raffineria di petrolio può comprendere fino a 40 articoli, tra cui:

Carburante per motori,

Materie prime per la produzione petrolchimica,

Oli lubrificanti, idraulici e altri,

Altri n/prodotti.

La gamma di non-prodotti fabbricati in specifiche raffinerie dipende dalla composizione e dalle proprietà del petrolio greggio fornito e dalla domanda di non-prodotti.

Caratteristiche della fazione:

I gas disciolti nell'olio in una quantità pari all'1,9% in peso di olio e ottenuti durante la distillazione primaria del petrolio sono costituiti principalmente da propano e butano. Si tratta delle materie prime degli impianti di frazionamento del gas e dei combustibili (gas liquefatto domestico).

Le frazioni nc -62 e 62-85 oC hanno un basso numero di ottano, quindi vengono inviate ad un'unità di isomerizzazione per aumentare il numero di ottano.

La frazione 85-120°C è la materia prima del reforming catalitico per la produzione di benzene e toluene, componenti della benzina ad alto numero di ottano.

Frazioni 85-120 e 120-180 o C - materie prime per il reforming catalitico per la produzione di componenti di benzina ad alto numero di ottano e componenti di carburante per aerei.

La frazione 180-230 oC è un componente del carburante per aerei e diesel.

Le frazioni 230-280 oC e 280-350 oC sono frazioni del gasolio estivo e invernale. Il numero di cetano della frazione combinata è 240 - 350 o C = 55. Il punto di scorrimento è -12 o C. La deparaffinazione della frazione 230 - 350 o C consente di ottenere gasolio invernale.

Frazione 350-500 o C - gasolio sotto vuoto - materia prima per processi di cracking catalitico e idrocracking per la produzione di benzina ad alto numero di ottano.

La frazione che bolle a temperature superiori a 500 o C - catrame - viene utilizzata come materia prima per impianti di cracking termico, rottura della viscosità, coking e produzione di bitume.

La raffinazione del petrolio è un processo tecnologico continuo, la cui fermata è prevista solo per la manutenzione preventiva programmata (PPR), circa ogni 3 anni.

Uno degli obiettivi principali della modernizzazione della raffineria portata avanti dalle aziende è aumentare il periodo di turnaround, che, ad esempio, nella raffineria di Mosca è di circa 4,5 anni.

L'unità tecnica principale di una raffineria è un impianto tecnologico, il cui complesso di attrezzature consente di eseguire tutte le operazioni dei principali processi tecnologici di raffinazione.

Operazioni di base

1. Fornitura e ricezione di petrolio.

Le principali rotte per la consegna delle materie prime alle raffinerie:

I principali oleodotti (MOP) rappresentano l'opzione principale per la consegna del petrolio greggio nella Federazione Russa,

Per ferrovia utilizzando vagoni cisterna,

Petroliere per raffinerie costiere

Il petrolio viene fornito al terminale petrolifero dell'impianto (Fig. 1) (solitamente del tipo Shukhov), che è collegato tramite oleodotti a tutte le unità di processo dell'impianto.

La contabilità del petrolio ricevuto al terminale petrolifero viene effettuata utilizzando strumenti o misurazioni nei serbatoi di petrolio.

2. Lavorazione primaria

2.1. Preparazione dell'olio per la raffinazione (dissalatore elettrico).

La dissalazione serve a ridurre la corrosione delle apparecchiature di processo dal petrolio greggio.

Il petrolio greggio proveniente dai serbatoi petroliferi viene miscelato con acqua per sciogliere i sali e inviato a un ELOU, un impianto di dissalazione elettrico.

2.2.3. Stabilizzazione e distillazione secondaria della benzina

La frazione di benzina ottenuta dall'unità AVT non può essere utilizzata per i seguenti motivi:

Contiene gas, principalmente propano e butano, in volumi superiori ai requisiti di qualità, che non ne consentono l'uso come componenti di benzina per motori o benzina commerciale di prima distillazione,

I processi di raffinazione del petrolio volti ad aumentare il numero di ottano della benzina e la produzione di idrocarburi aromatici utilizzano come materie prime frazioni strette di benzina.

Pertanto, viene utilizzato un processo tecnico, a seguito del quale i gas liquefatti vengono distillati dalla frazione di benzina e vengono distillati in 2-5 frazioni strette sul numero appropriato di colonne.

I prodotti della raffinazione primaria del petrolio, infatti, come i prodotti degli altri processi di raffinazione, vengono raffreddati:

Negli scambiatori di calore, che garantiscono un risparmio nel combustibile di processo,

Nei frigoriferi ad acqua e ad aria.

Unità di trattamento primario - solitamente combinata ELOU -AVT - 6 con una capacità di trattamento fino a 6 milioni di tonnellate/anno di petrolio, composta da:

Un'unità ELOU progettata per preparare l'olio alla lavorazione rimuovendo da esso acqua e sali,

Blocco AT, progettato per la distillazione di prodotti petroliferi leggeri in frazioni strette,

Blocco VT, progettato per la distillazione di olio combustibile (>350 o C) in frazioni

Un'unità di stabilizzazione progettata per rimuovere componenti gassosi dalla benzina, compresi acido solfidrico corrosivo e gas idrocarburi,

Un'unità per la distillazione secondaria delle frazioni di benzina, progettata per separare la benzina in frazioni.

Nella configurazione di installazione standard, il petrolio greggio viene miscelato con un demulsionatore, riscaldato in scambiatori di calore, dissalato in 4 flussi paralleli in 2 stadi di disidratatori elettrici orizzontali, ulteriormente riscaldato in scambiatori di calore e inviato alla colonna topping.

Il calore viene fornito al fondo di questa colonna da un flusso caldo che circola attraverso il forno.

Successivamente, l'olio parzialmente strippato dalla colonna, dopo essere stato riscaldato in un forno, viene inviato alla colonna principale, dove viene effettuata la rettifica per produrre vapori di benzina nella parte superiore della colonna, 3 distillati laterali dalle colonne di stripping e olio combustibile in la parte inferiore della colonna.

La rimozione del calore nella colonna viene effettuata mediante irrigazione evaporativa superiore e 2 irrigazioni a circolazione intermedia.

La miscela di frazioni di benzina dalle colonne viene inviata per la stabilizzazione alla colonna, dove le frazioni di testa leggera (testa liquida) vengono selezionate dall'alto e la benzina stabile viene prelevata dal basso.

La benzina stabile in colonne viene sottoposta a distillazione secondaria per ottenere frazioni ristrette utilizzate come materia prima per il reforming catalitico.

Il calore viene fornito al fondo delle colonne di stabilizzazione e di distillazione secondaria mediante la circolazione del riflusso riscaldato in un forno.

Foto di impianti di lavorazione primaria di varie configurazioni

3. Riciclo del petrolio

I prodotti della raffinazione primaria del petrolio, di norma, non sono prodotti commerciali.

Ad esempio, il numero di ottano della frazione benzina è di circa 65 punti, il contenuto di zolfo nella frazione diesel può raggiungere l'1,0% o più, mentre lo standard, a seconda della marca, è 0,005% - 0,2%.

Inoltre, le frazioni petrolifere scure possono essere sottoposte a ulteriori lavorazioni qualificate.

Pertanto, le frazioni petrolifere vengono fornite agli impianti di processo secondario, che migliorano la qualità dei prodotti petroliferi e approfondiscono la raffinazione del petrolio.

Il cracking catalitico () è il processo di raffinazione del petrolio più importante e influisce in modo significativo sull'efficienza della raffineria nel suo insieme.

L'essenza del processo è la decomposizione degli idrocarburi inclusi nella materia prima (gasolio sotto vuoto) sotto l'influenza della temperatura in presenza di un catalizzatore di alluminosilicato contenente zeolite.

Il prodotto target dell'impianto CC è un componente ad alto numero di ottano della benzina con un numero di ottani pari o superiore a 90 p, la sua resa è del 50 - 65% a seconda delle materie prime utilizzate, della tecnologia utilizzata e della modalità.

L'elevato numero di ottano è dovuto al fatto che l'isomerizzazione avviene anche durante il cat cracking.

Durante il processo si formano gas contenenti propilene e butileni, utilizzati come materie prime per l'industria petrolchimica e per la produzione di componenti della benzina ad alto numero di ottano, gasolio leggero - un componente del diesel e dei combustibili per riscaldamento, e gasolio pesante - una materia prima per il produzione di fuliggine o un componente degli oli combustibili.

La capacità degli impianti moderni è in media di 1,5 - 2,5 milioni di tonnellate/anno, ma si registrano anche 4,0 milioni di tonnellate/anno.

La sezione chiave dell'installazione è l'unità reattore-rigeneratore.

L'unità comprende un forno per il riscaldamento delle materie prime, un reattore in cui avvengono direttamente le reazioni di cracking e un rigeneratore del catalizzatore.

Lo scopo del rigeneratore è quello di bruciare il coke formatosi durante il cracking e depositato sulla superficie del catalizzatore. Il reattore, il rigeneratore e l'unità di ingresso della materia prima sono collegati da tubazioni (linee di trasporto pneumatico) attraverso le quali circola il catalizzatore.

La capacità di cracking catalitico delle raffinerie russe è attualmente insufficiente e, con l'introduzione di nuove unità, si sta risolvendo il problema della prevista carenza di benzina.

Le materie prime con una temperatura di 500-520°C, mescolate con un catalizzatore polveroso, si muovono verso l'alto attraverso il reattore elevatore per 2-4 secondi e subiscono il cracking.

I prodotti del cracking entrano in un separatore posto sulla sommità del reattore riser, dove si completano le reazioni chimiche e si separa il catalizzatore, che viene rimosso dal fondo del separatore e confluisce per gravità nel rigeneratore, nel quale viene bruciato coke a temperatura di 700°C.

Successivamente, il catalizzatore ripristinato viene restituito all'unità di ingresso della materia prima.

La pressione nell'unità reattore-rigeneratore è prossima a quella atmosferica.

L'altezza totale dell'unità reattore-rigeneratore è di 30 - 55 m, i diametri del separatore e del rigeneratore sono rispettivamente di 8 e 11 m, per un impianto con una capacità di 2,0 milioni di tonnellate/anno.

I prodotti del cracking escono dalla parte superiore del separatore, vengono raffreddati e inviati alla rettifica.

Il cat cracking può far parte di impianti combinati, tra cui l'idrotrattamento preliminare o l'idrocracking leggero delle materie prime, la purificazione del gas e il frazionamento.

Sul lato destro c'è il reattore, a sinistra c'è il rigeneratore

L'idrocracking è un processo volto a produrre cherosene e distillati diesel di alta qualità, nonché gasolio sotto vuoto, mediante cracking di idrocarburi come materia prima in presenza di idrogeno.

Contemporaneamente al cracking, i prodotti vengono purificati dallo zolfo, le olefine e i composti aromatici vengono saturati, il che garantisce elevate prestazioni e caratteristiche ambientali i combustibili risultanti.

La frazione di benzina risultante ha un basso numero di ottano; la sua parte pesante può servire come materia prima di reforming.

L'idrocracking viene utilizzato anche nell'industria petrolifera per produrre oli base di alta qualità con caratteristiche prestazionali simili a quelli sintetici.

La gamma di materie prime per l'idrocracking è piuttosto ampia: gasolio sotto vuoto di prima distillazione, gasoli da cracking catalitico e coking, sottoprodotti del blocco petrolifero, olio combustibile, catrame.
Le unità di idrocracking, di norma, sono costruite con una grande capacità di trattamento unitario - 3-4 milioni di tonnellate/anno.

In genere, i volumi di idrogeno prodotti nelle unità di reforming non sono sufficienti per supportare l’idrocracking, quindi nelle raffinerie vengono costruite unità separate per produrre idrogeno mediante reforming con vapore di gas idrocarburi.

Gli schemi tecnologici sono fondamentalmente simili alle unità di idrotrattamento: le materie prime miscelate con gas contenente idrogeno (HCG) vengono riscaldate in un forno, entrano in un reattore con un letto catalitico e i prodotti del reattore vengono separati dai gas e inviati alla rettifica .

Tuttavia, le reazioni di idrocracking procedono con il rilascio di calore, quindi lo schema tecnologico prevede l'introduzione di VSG freddo nella zona di reazione, il cui flusso regola la temperatura. L'idrocracking è uno dei processi più pericolosi nella raffinazione del petrolio, quando esce regime di temperatura fuori controllo, si verifica un forte aumento della temperatura, che porta all'esplosione del reattore.

La progettazione dell'hardware e la modalità tecnologica delle unità di idrocracking variano a seconda dei compiti determinati dallo schema tecnologico di una particolare raffineria e dalle materie prime utilizzate.

Ad esempio, per produrre gasolio sotto vuoto a basso contenuto di zolfo e una quantità relativamente piccola di petrolio leggero (light hydrocracking), il processo viene condotto ad una pressione fino a 80 atm in un reattore ad una temperatura di circa 350°C.

Per la massima resa luminosa (fino al 90%, compreso fino al 20% della frazione benzina della materia prima), il processo viene eseguito in 2 reattori.

In questo caso, i prodotti dopo il 1o reattore entrano nella colonna di distillazione, dove i prodotti leggeri ottenuti a seguito delle reazioni chimiche vengono distillati, e il residuo entra nel 2o reattore, dove viene nuovamente sottoposto a idrocracking.

In questo caso, durante l'idrocracking del gasolio sotto vuoto, la pressione è di circa 180 atm e durante l'idrocracking di olio combustibile e catrame - più di 300.

La temperatura del processo, di conseguenza, varia nell'intervallo 380 - 450°C e oltre.

In Russia, la tecnologia dell’idrocracking è stata introdotta negli anni 2000 nelle raffinerie di Perm, Yaroslavl e Ufa; in numerosi impianti sono state ricostruite unità di idrotrattamento per il processo di idrocracking leggero.

La costruzione congiunta di unità di idrocracking e cracking catalitico nell'ambito di complessi di raffinazione profonda del petrolio sembra essere la più efficace per la produzione di benzine ad alto numero di ottano e distillati medi di alta qualità.

4. Produzione di merci

Durante i processi tecnologici di cui sopra vengono prodotti solo componenti di carburanti per motori, aviazione e caldaie con vari indicatori di qualità.

Ad esempio, il numero di ottani della benzina di prima distillazione è di circa 65, della benzina riformata - 95-100, della benzina da coke - 60.

Anche altri indicatori di qualità (ad esempio composizione frazionaria, contenuto di zolfo) differiscono tra i componenti.

Per ottenere non-prodotti commerciabili, i componenti risultanti vengono miscelati in appositi serbatoi di raffineria in rapporti che forniscono indicatori di qualità standardizzati.

Il calcolo della ricetta di miscelazione () dei componenti viene effettuato utilizzando moduli di modelli matematici utilizzati per la pianificazione della produzione della raffineria nel suo insieme.

I dati iniziali per la modellizzazione sono i saldi previsti di materie prime, componenti e prodotti commerciabili, il piano di vendita dei non prodotti per gamma di prodotti e il volume pianificato delle forniture di petrolio. In questo modo è possibile calcolare i rapporti più efficaci tra i componenti durante la miscelazione.

Spesso le fabbriche utilizzano ricette di miscelazione consolidate, che vengono adattate quando cambia lo schema tecnologico.

I componenti dei non prodotti in un determinato rapporto vengono pompati in un contenitore di miscelazione, dove possono essere forniti anche gli additivi.

I prodotti commerciali risultanti sono sottoposti a controllo di qualità e vengono pompati nei serbatoi della materia prima base, da dove vengono spediti al consumatore.

5. Consegna di prodotti petroliferi

Il trasporto ferroviario è il metodo principale per consegnare i non prodotti in Russia. Per il caricamento vengono utilizzate le rastrelliere di carico.

Attraverso i principali oleodotti () Transnefteprodukt,

Navi fluviali e marittime.

Oggi il principale fonte naturale gli idrocarburi sono il petrolio. Le prime raffinerie di petrolio furono costruite proprio nei siti di produzione, ma l'ammodernamento tecnico dei mezzi di trasporto causò la separazione della raffinazione del petrolio dalla produzione del petrolio. I centri di raffinazione del petrolio vengono sempre più costruiti lontano dai siti di produzione, in regioni di consumo di massa di prodotti petroliferi o lungo gli oleodotti.

Processo di raffinazione del petrolio

La raffinazione del petrolio avviene in tre fasi principali:

• nella prima fase il petrolio greggio viene suddiviso in frazioni che differiscono per intervalli di punto di ebollizione (lavorazione primaria)
• l'ulteriore lavorazione delle frazioni risultanti viene effettuata mediante trasformazioni chimiche degli idrocarburi in esse contenuti con formazione di componenti di prodotti petroliferi commerciali (riciclo)
• nell'ultima fase i componenti vengono miscelati con l'aggiunta, se necessario, di vari additivi, con la formazione di prodotti petroliferi commerciali con specifici indicatori di qualità (produzione commerciale).

Le raffinerie di petrolio producono carburanti per motori e caldaie, gas liquefatti, vari tipi di materie prime per impianti petrolchimici, nonché oli lubrificanti, idraulici e di altro tipo, bitume, coke di petrolio e paraffine. In base alla tecnologia di raffinazione del petrolio utilizzata, le raffinerie producono da 5 a 40 tipi di prodotti petroliferi commerciali. La raffinazione del petrolio è un processo continuo, il periodo di attività produttiva in mezzo riparazioni importanti nelle condizioni attuali raggiunge circa 3 anni.

Raffinazione primaria del petrolio

I processi di raffinazione primaria non comportano cambiamenti chimici nel petrolio e rappresentano la sua separazione fisica in frazioni. Sul territorio della Russia, i principali volumi di petrolio greggio lavorato vengono portati alle raffinerie dalle società di produzione attraverso i principali oleodotti. Piccoli volumi di petrolio vengono trasportati su rotaia. Nei paesi importatori di petrolio che hanno accesso al mare, le forniture alle raffinerie portuali vengono effettuate via acqua.
Il petrolio greggio contiene sali che causano una rapida corrosione delle apparecchiature di processo. Per rimuovere i sali, l'olio viene mescolato con acqua in cui questi sali si dissolvono. Successivamente, l'olio viene fornito all'ELOU, un apparecchio di dissalazione elettrico. La procedura di dissalazione viene eseguita in essiccatori elettrici. In condizioni di corrente ad alta tensione (oltre 25 kV), la miscela di acqua e olio (emulsione) viene distrutta, a seguito della quale l'acqua si accumula sul fondo dell'apparecchio e viene scaricata. Tutto questo avviene a temperature comprese tra 100 e 120°C. L'olio da cui sono stati rimossi i sali viene fornito dall'ELOU a un apparecchio di distillazione sotto vuoto atmosferico, che nelle raffinerie russe si chiama AVT - tubo a vuoto atmosferico. Il processo AVT è diviso in due blocchi: distillazione atmosferica e sotto vuoto.
Il compito della distillazione atmosferica è selezionare le frazioni leggere di petrolio - benzina, cherosene e diesel, che bollono a 360°C. Il volume della loro produzione potenziale raggiunge il 45-60% per il petrolio. Il residuo della distillazione atmosferica è olio combustibile. L'olio riscaldato in una fornace viene diviso in frazioni separate in colonna di distillazione, all'interno del quale sono presenti dispositivi di contatto (piastre). Attraverso queste piastre i vapori salgono e il liquido scorre verso il basso. Come risultato di questo processo, la frazione benzina viene rimossa nella parte superiore della colonna sotto forma di vapore, mentre i vapori delle frazioni cherosene e diesel vengono convertiti in condensato in altre parti della colonna ed rimossi, mentre l'olio combustibile non viene non cambia il suo stato e viene pompato in forma liquida dal fondo della colonna.
Il compito della distillazione sotto vuoto è quello di selezionare i distillati di petrolio dall'olio combustibile nelle raffinerie di olio combustibile, nonché un'ampia frazione di petrolio (gasolio sotto vuoto) nelle raffinerie di carburante. Al termine della distillazione sotto vuoto rimane il catrame. Le frazioni petrolifere devono essere selezionate sotto vuoto perché ad una temperatura di circa 400°C gli idrocarburi vanno incontro a decomposizione termica (cracking), e il punto di ebollizione finale del gasolio sotto vuoto è 520°C. Per questo motivo la distillazione viene effettuata in condizioni di pressione residua di 40-60 mm Hg. Art., per cui la temperatura massima nell'apparecchio scende a 360-380°C.
La frazione di benzina ottenuta in un blocco atmosferico contiene gas (principalmente propano e butano) in un volume che supera i requisiti di qualità e non può essere utilizzata né come componente della benzina per motori né come benzina commerciale di prima distillazione. Inoltre, la raffinazione del petrolio volta ad aumentare il numero di ottano della benzina e alla produzione di idrocarburi aromatici comporta l'uso di frazioni strette di benzina come materie prime. Pertanto, è necessario includere nel processo di raffinazione del petrolio la distillazione dei gas liquefatti dalla frazione benzina. I prodotti della raffinazione primaria del petrolio devono essere raffreddati in scambiatori di calore, dove cedono calore alla materia prima fredda fornita per la lavorazione, con conseguente risparmio di combustibile di processo. I dispositivi di elaborazione primaria ad alta tecnologia sono spesso combinati e possono eseguire i processi di cui sopra in diverse configurazioni. La capacità di tali dispositivi va dai 3 ai 6 milioni di tonnellate di petrolio greggio all'anno.

Riciclo del petrolio

I metodi secondari di raffinazione del petrolio includono procedure volte ad aumentare la quantità di carburante prodotto. Durante tali processi, viene effettuata la modifica chimica delle molecole di idrocarburi presenti nel petrolio, molto spesso con la loro trasformazione in forme più convenienti per l'ossidazione.
Tutti i processi secondari sono suddivisi in tre categorie:

• approfondimento: vari tipi di cracking, visbreaking, coking ritardato, creazione di bitume ed altri
• upgrading: reforming, idrotrattamento, isomerizzazione
• altri, ad esempio, produzione di petrolio, MTBE, alchilazione, produzione di idrocarburi aromatici.

Cracking

Esistono i seguenti tipi di cracking:

• termico
• catalitico
• idrocracking.

La benzina per motori contiene idrocarburi con 4-12 atomi di carbonio, il gasolio contiene idrocarburi con 12-25 atomi e l'olio con 25-70 atomi. All’aumentare del numero degli atomi aumenta anche la massa delle molecole. Attraverso il cracking, le molecole pesanti vengono scomposte in molecole più leggere e convertite in idrocarburi facilmente bollenti. In questo caso si formano frazioni di benzina, cherosene e diesel.
Nel cracking termico si trovano:

• cracking in fase vapore, in cui l'olio viene riscaldato a 520-550°C e ad una pressione di 2-6 atm. Oggi questo metodo è obsoleto e non viene utilizzato perché caratterizzato da una bassa produttività e da un elevato contenuto (fino al 40%) di idrocarburi insaturi nel prodotto finale
• il cracking in fase liquida viene effettuato ad una temperatura di 480-500°C ed una pressione di 20-50 atm. Il livello di produttività aumenta, il volume (25-30%) degli idrocarburi insaturi diminuisce. Le frazioni di benzina ottenute mediante cracking termico vengono utilizzate come componente della benzina per motori commerciale. I combustibili dopo questo processo hanno una bassa stabilità chimica, che può essere migliorata introducendo speciali additivi antiossidanti nel carburante.

Il cracking catalitico è più avanzato processo tecnologico. Durante questo processo, le molecole pesanti degli idrocarburi petroliferi vengono degradate in condizioni di temperatura di 430-530°C e pressione prossima a quella atmosferica in presenza di catalizzatori. Il compito del catalizzatore è quello di indirizzare il processo e favorire l'isomerizzazione degli idrocarburi saturi, nonché la reazione di conversione da insaturi a saturi. La benzina ottenuta in questo modo è caratterizzata da un'elevata resistenza alla detonazione e stabilità chimica.
Inoltre, viene utilizzato un sottotipo di cracking catalitico: l'idrocracking. Durante questo processo le materie prime pesanti vengono decomposte con l'ausilio dell'idrogeno ad una temperatura di 420-500°C e ad una pressione di 200 atm. La reazione è possibile solo in un reattore speciale in presenza di catalizzatori (ossidi di W, Mo, Pt). Il risultato dell'idrocracking è il carburante per i propulsori a turbogetto.
Durante il processo di reforming catalitico, l'aromatizzazione delle frazioni di benzina avviene a causa della conversione catalitica degli idrocarburi naftenici e paraffinici in idrocarburi aromatici. Oltre all'aromatizzazione, le molecole degli idrocarburi paraffinici subiscono isomerizzazione, gli idrocarburi più pesanti vengono suddivisi in idrocarburi più piccoli.

Prodotti petroliferi

Tutti sanno che il petrolio è la materia prima più preziosa per la produzione di carburante vari mezzi trasporti, ad esempio benzina e gasolio per automobili, cherosene per aviazione per motori a reazione di aerei. Il carburante è il prodotto principale della raffinazione del petrolio. Tuttavia, la raffinazione del petrolio non si esaurisce solo con il carburante. Oggi il petrolio viene utilizzato per produrre un numero enorme di altri componenti utili utilizzati in cose completamente inaspettate. Usiamo prodotti petroliferi simili nel nostro Vita di ogni giorno, ma non sospettiamo la loro origine.
Il più popolare oggi è il polietilene o la plastica. Milioni di tonnellate di plastica in polietilene vengono utilizzate per creare sacchetti di plastica, contenitori per alimenti e altri beni di consumo.
Probabilmente tutte le persone hanno usato la vaselina prima o poi. Fu inventato dal chimico inglese Robert Chesbrough, che era estremamente curioso e attento, grazie al quale riuscì a discernere le qualità benefiche di questa sostanza nei residui della raffinazione del petrolio alla fine del XIX secolo. Oggi la vaselina viene utilizzata in medicina, in cosmetologia e persino come additivo alimentare.
Le donne usano cosmetici, e in particolare il rossetto, da migliaia di anni. In precedenza, il rossetto conteneva vari ingredienti dannosi. Tuttavia, oggi ha una serie di qualità utili e la sua composizione comprende idrocarburi: paraffina liquida e solida, ceresina.
Un altro prodotto popolare che contiene idrocarburi è gomma da masticare. Si basa non solo ingredienti naturali, ma anche resine polietileniche e paraffiniche. A causa del fatto che la gomma da masticare è costituita da polimeri ottenuti dalla raffinazione del petrolio, impiega tempi estremamente lunghi per decomporsi. Per questo motivo non è necessario gettare la gomma da masticare per strada, poiché rimarrà sotto terra per molti anni.
Forse il materiale più singolare ottenuto dal petrolio è il nylon. Vita modernaÈ difficile immaginarlo senza collant di nylon. Il nylon è un materiale molto resistente e leggero. Il suo utilizzo non si esaurisce solo con i collant. Viene utilizzato per realizzare detersivi per piatti e paracadute. Questo polimero è stato inventato nel 1935 dagli specialisti di DuPont.