La distillation primaire du pétrole est le premier processus technologique de raffinage du pétrole. Des unités de traitement primaire sont disponibles dans chaque raffinerie.
La distillation directe est basée sur la différence de points d'ébullition de groupes d'hydrocarbures dont les propriétés physiques sont proches les unes des autres.
Distillation ou distillation- c'est le processus de séparation d'un mélange de liquides mutuellement solubles en fractions dont les points d'ébullition diffèrent à la fois entre eux et avec le mélange d'origine. Pendant la distillation, le mélange est porté à ébullition et s'évapore partiellement ; on obtient un distillat et un résidu dont la composition diffère du mélange d'origine. Sur le installations modernes la distillation de l'huile s'effectue par simple évaporation. Avec une seule évaporation, les fractions à bas point d'ébullition, passant à la vapeur, restent dans l'appareil et réduisent la pression partielle des fractions à haut point d'ébullition qui s'évaporent, ce qui permet d'effectuer une distillation à des températures plus basses.
Avec une seule évaporation et une condensation subséquente des vapeurs, deux fractions sont obtenues : une légère, qui contient plus de composants à bas point d'ébullition, et une lourde, qui contient moins de composants à bas point d'ébullition que la charge, c'est-à-dire lors de la distillation, une phase est enrichie en composants à bas point d'ébullition et l'autre en composants à haut point d'ébullition. Dans le même temps, il est impossible d'obtenir la séparation requise des composants de l'huile et d'obtenir des produits finaux bouillant dans des plages de température données en utilisant la distillation. A cet égard, après une seule évaporation, les vapeurs d'huile subissent une rectification.
Rectification- processus de diffusion de séparation de liquides dont les points d'ébullition diffèrent en raison du contact multiple à contre-courant des vapeurs et des liquides.
Dans les unités de distillation d'huile primaire, la détente et la distillation sont généralement combinées.
Actuellement, la distillation directe du pétrole est réalisée en continu dans les installations tubulaires dites à vide atmosphérique (Fig. 4), dont les principaux appareils sont un four tubulaire et une colonne de distillation.
Riz. 4. Schéma d'installation sous vide atmosphérique pour la distillation
1,5 - fours tubulaires; 2.6 - colonnes de distillation ; 3 - échangeurs de chaleur ;
4 - condensateurs
La base du procédé se résume au fait que l'huile, chauffée à 350 0 C dans un four tubulaire, pénètre dans la partie médiane de la section inférieure de la colonne de distillation fonctionnant sous pression atmosphérique. Dans le même temps, son essence, son kérosène et ses autres fractions, bouillant dans la plage de température de 40 à 300 0 C, sont surchauffés par rapport au pétrole, qui a une température de 350 0 C, et se transforment donc immédiatement en vapeur. Dans la colonne de distillation, les vapeurs de ces fractions à bas point d'ébullition se précipitent et le fioul à haut point d'ébullition descend. Cela conduit à une température inégale sur la hauteur de la colonne. Dans sa partie inférieure, la température est la plus élevée, et dans la partie supérieure, la plus basse.
Les vapeurs montantes d'hydrocarbures, au contact d'un liquide plus froid qui descend, se refroidissent et se condensent partiellement. Dans le même temps, le liquide s'échauffe et des fractions plus volatiles s'en évaporent. En conséquence, la composition du liquide et de la vapeur change, car le liquide est enrichi en hydrocarbures non volatils et la vapeur est enrichie en hydrocarbures volatils. Un tel processus de condensation et d'évaporation, dû à la différence de température le long de la hauteur de la colonne, conduit à une sorte de stratification des fractions d'hydrocarbures en termes de points d'ébullition, et, par conséquent, en termes de composition. Pour intensifier ce délaminage, des étagères de séparation spéciales, appelées plaques, sont installées à l'intérieur de la colonne. Les plaques sont des tôles d'acier perforées avec 
ouvertures pour le liquide et la vapeur. Dans certaines conceptions, les trous avec des saillies pour la libération de la vapeur sont recouverts de bouchons et des tubes de vidange sont prévus pour le liquide (Fig. 5).
Riz. 5. Schéma du dispositif et fonctionnement de la colonne à plateaux de distillation :
1 - assiettes; 2 - tuyaux de dérivation; 3 - casquettes; 4 - verres de vidange; 5 - murs de colonne
Sur une telle assiette, les vapeurs s'élevant du dessus bouillonnent dans le liquide sous les bouchons, se mélangeant intensément et le transformant en une couche mousseuse. Dans ce cas, les hydrocarbures à haut point d'ébullition sont refroidis et les résidus dans le liquide se condensent, tandis que les hydrocarbures à bas point d'ébullition dissous dans le liquide, lorsqu'ils sont chauffés, passent en vapeur. Les vapeurs montent vers la plaque supérieure et le liquide s'écoule vers le bas. Là, le processus de condensation et d'évaporation se répète à nouveau. Typiquement, jusqu'à 40 plateaux sont installés dans une colonne de distillation ayant une hauteur de 35 à 45 m. Le degré de séparation atteint dans ce cas permet de condenser et de sélectionner des fractions sur la hauteur de la colonne dans une plage de température strictement définie. Ainsi, à 300-350 0 C, l'huile solaire se condense et est prélevée, à une température de 200-300 0 C - fraction kérosène, à une température de 160-200 0 C - fraction naphta. Les vapeurs non condensées de la fraction essence à une température de 180 0 C sont évacuées par la partie supérieure de la colonne, où elles sont refroidies et condensées dans un échangeur de chaleur spécial. Une partie de la fraction essence refroidie est renvoyée pour irriguer le plateau supérieur de la colonne. Ceci est fait afin de séparer plus complètement les hydrocarbures volatils et de condenser les impuretés moins volatiles qui s'écoulent en mettant en contact des vapeurs chaudes avec une fraction d'essence refroidie. Cette mesure vous permet d'obtenir une essence plus propre et de meilleure qualité avec un indice d'octane de 50 à 78.
Avec une distillation plus approfondie, la fraction essence peut être divisée en essence (éther de pétrole) - 40-70 0 С, essence elle-même - 70-120 0 С et naphta 120-180 0 С.
Le fioul est collecté dans la partie la plus basse de la colonne de distillation. Selon la teneur en composés soufrés qu'il contient, il peut servir de combustible de chaudière ou de matière première pour la production d'huiles lubrifiantes ou de quantités supplémentaires de carburant et de gaz de pétrole. Habituellement, lorsque la teneur en soufre du mazout est supérieure à 1%, il est utilisé comme combustible de chaudière à haute teneur en calories et, à ce stade, la distillation est arrêtée, réduisant le processus à un seul étage. S'il est nécessaire d'obtenir des huiles lubrifiantes à partir de fioul, celui-ci est soumis à une nouvelle distillation dans une seconde colonne de distillation fonctionnant sous vide. Un tel schéma est appelé schéma en deux étapes. Le processus en deux étapes diffère de celui en une étape par une consommation de carburant plus faible et une intensité de fonctionnement de l'équipement plus élevée, ce qui est obtenu en utilisant le vide et un degré plus élevé de récupération de chaleur. L'utilisation du vide dans la deuxième étape de la distillation empêche la séparation des hydrocarbures lourds, abaisse le point d'ébullition du fioul et réduit ainsi la consommation de carburant pour le chauffer.
L'essence de la deuxième étape est réduite au chauffage du mazout avec des gaz chauds jusqu'à 420 0 C dans un four tubulaire et sa distillation ultérieure dans une colonne de distillation. En conséquence, jusqu'à 30% de goudron et jusqu'à 70% de composants d'huile sont formés, qui sont des matières premières pour la production d'huiles lubrifiantes. La sortie approximative et la sélection de température des fractions d'huile de mazout sont indiquées dans le tableau. quinze.
Pour économiser davantage de chaleur et améliorer les performances techniques et économiques des installations sous vide atmosphérique, l'huile est chauffée à 350 0 C en deux temps.
Tableau 15
Fractions de distillation du fioul
Au début, il est préchauffé à 170-175 0 C avec la chaleur des produits de distillation (ces derniers sont ensuite refroidis), puis dans un four tubulaire avec la chaleur des gaz chauds. Une telle récupération de chaleur permet de réduire la consommation de combustible pour le procédé et de réduire le coût du traitement primaire.
Les fractions d'huile sont déterminées en laboratoire, car le produit contient des substances organiques à différentes pressions vapeurs saturées. Il est impossible de parler du point d'ébullition en tant que tel, mais le point de départ et la limite sont calculés. Un certain intervalle d'ébullition de l'huile est de +28-540°C. Il détermine la composition fractionnaire de l'huile. Il est réglementé par la norme GOST 2177-99. La température à laquelle le condensat apparaît est considérée comme le début de l'ébullition. La fin de l'ébullition est considérée comme le moment de la cessation de l'évaporation des vapeurs. Des tests de laboratoire sont effectués sur des appareils de distillation, où des lectures stables sont enregistrées et une courbe des points d'ébullition est dérivée par distillation. La séparation de l'huile et des produits pétroliers en fractions jusqu'à +200°C est effectuée à pression atmosphérique. Le reste en plus hautes températures pris sous vide pour éviter la décomposition.
Méthodes de détermination de la composition fractionnaire des produits pétroliers
Le fractionnement de l'huile est nécessaire pour choisir la direction du traitement base de matière première, à savoir contenu exact huiles de base dans le raffinage du pétrole. Sur cette base, toutes les propriétés des fractions sont classées.
- Méthode A - l'utilisation d'appareils automatiques pour déterminer la composition fractionnaire de l'huile et des pseudo-composants individuels. Les flacons sont utilisés en verre résistant à la chaleur, dont le fond et les parois ont la même épaisseur.
- Méthode B - à l'aide d'un périphérique à quatre ou six emplacements. Flacons à fond rond d'une contenance de 250 cm3. La méthode est utilisée uniquement pour la distillation de produits pétroliers noirs.
Types et propriétés des fractions pétrolières
La composition fractionnaire de l'huile est déterminée selon la norme russe de distillation ou de rectification, qui correspond à la distillation d'Egler. Au coeur de la division composition complexe gaz glucidiques en éléments intermédiaires. Sur la base des hautes températures d'ébullition, 3 types de raffinage du pétrole sont classés.
- Distillation simple - lors de l'évaporation, la vapeur se condense.
- Reflux - seules les vapeurs à haut point d'ébullition émettent du condensat et retournent au mélange général sous forme de reflux. Les vapeurs à bas point d'ébullition s'évaporent complètement.
- La rectification est le processus de combinaison des deux types de traitement précédents, lorsque la concentration et la condensation maximales des vapeurs à bas point d'ébullition sont atteintes.
Lors du processus de détermination de la composition fractionnaire du pétrole et des produits pétroliers, ainsi que de leurs propriétés, il existe une division dans les types de fractions suivants:
- léger (ce type comprend l'essence et le pétrole) - ils sortent à des températures allant jusqu'à 140 ° C à la pression atmosphérique;
- milieu (ceci inclut : kérosène, diesel, naphta) à pression atmosphérique dans la plage de température de 140 à 350°C ;
- lors du traitement sous vide et à des températures supérieures à 350°C, on obtient des fractions dites lourdes (gasoil sous vide, goudron).
Les fractions sont également divisées en fractions légères (cela comprend les fractions légères et moyennes) et sombres ou fioul (ce sont des fractions lourdes).
Tableau des fractions d'huile
Et maintenant plus sur les principaux types de fractions d'huile :
Fraction pétrolière
L'éther ou l'huile de Sherwood est un liquide incolore composé de pentane et d'hexane. S'évapore immédiatement à basse température. C'est un solvant pour créer des extraits, du carburant pour les briquets, les brûleurs. Il est obtenu à des températures allant jusqu'à + 100°C.
Fraction d'essence
La fraction essence du pétrole est construite sur un schéma complexe de composés carbonés qui bout à une température de + 140°C. L'application principale est utilisée pour obtenir du carburant pour les moteurs à combustion interne et comme matière première dans la pétrochimie. La fraction essence est à base de substances paraffiniques : méthylcyclopentane, cyclohexane, méthylcyclohexane. L'essence contient des alcanes liquides dans la composition - naturels, associés, gazeux. Ils sont également divisés en ramifiés et non ramifiés. La composition dépend du rapport qualitatif des composants de la matière première. Cela suggère qu'une bonne essence est loin d'être obtenue à partir de toutes les qualités d'huile. La valeur de l'espèce est que, lors du processus de décomposition en composés, des hydrocarbures aromatiques se forment, dont la part dans la masse brute est catastrophiquement faible.
Fraction naphta
La sous-espèce comprend des éléments lourds. La saturation en hydrocarbures aromatiques est supérieure à celle des autres composés. C'est un composant pour la production d'essence commerciale, de kérosène d'éclairage, de carburéacteur, un solvant organique. Agit comme un remplisseur appareils ménagers. Composition chimique: hydrocarbures polycycliques, cycliques et insaturés. La présence de soufre diffère, dont le pourcentage de la masse totale dépend du gisement, du niveau d'occurrence et de la qualité du produit brut.
Fraction de kérosène
La fraction kérosène du pétrole est principalement un carburant pour moteurs à réaction. Il est utilisé dans la fabrication de peintures et de vernis et est ajouté comme solvant pour peindre les murs et les sols. Agit comme matière première dans les processus de synthèse de substances. Composés d'hydrates de carbone à haute teneur en paraffine. Il y a une faible teneur en glucides aromatiques. La fraction kérosène est libérée lors de la distillation atmosphérique à + 220°C.
Fraction diesel
La sous-espèce est utilisée dans la fabrication de carburant diesel pour les modes de transport à grande vitesse et est également utilisée comme matière première secondaire. Au cours du traitement, du kérosène est libéré, qui est utilisé pour l'industrie de la peinture et du vernis et la fabrication d'instruments, la fabrication de produits chimiques pour véhicules. La prédominance des mélanges d'hydrocarbures naphténiques. Pour obtenir un carburant qui ne se solidifie pas à -60°C, la composition subit un déparaffinage au carbamide. Il s'agit d'un mélange de tous les composants pendant 1 heure et d'une filtration ultérieure à travers un entonnoir Buchner.
essence
La composition qualitative du mélange: huiles de résine, composés organiques avec oligo-éléments. Composants hydrocarbonés : asphaltène, carbène, carboïde. Lors de la distillation sous vide, du goudron, de la paraffine, des huiles techniques sont produites à partir de fioul. Application principale - combustible liquide pour les chaufferies pour les caractéristiques de viscosité. Le mazout de fournaise est divisé en 3 types principaux : naval, de chaudière moyenne et lourd. Ce dernier est utilisé en cogénération, vue du milieu- dans les chaufferies. Naval - une partie intégrante du travail de transport maritime.
Le goudron
La qualité des composants en pourcentage est déterminée comme suit :
- Paraffine, naphtène - 95%.
- Asphalte - 3%.
- Résines - 2%.
Le goudron sous vide est obtenu à la suite de l'achèvement de tous les processus de séparation et de distillation. Point d'ébullition + 500°С. La sortie est une consistance noire visqueuse. La composition liquide est utilisée dans la construction de routes. Le bitume pour les matériaux de toiture en est produit. Le goudron est nécessaire pour créer du coke - un produit objectif stratégique. Le composant est utilisé dans la fabrication de combustible de chaudière. Il contient le plus grand pourcentage de métaux lourds contenus dans le pétrole.
Les indicateurs bruts des produits pétroliers dépendent de la profondeur et du type de gisement. Ceci est pris en compte lors de la formation des fractions d'huile et de la réalisation du rapport en pourcentage des composants.
Raffinage de pétrole effectué par des méthodes physiques et chimiques: physique - distillation directe; chimique - craquage thermique ; craquage catalytique; hydrocraquage; reformage catalytique; pyrolyse. Analysons ces méthodes de raffinage du pétrole séparément.
Raffinage du pétrole par distillation directe
Les huiles contiennent des hydrocarbures avec différents nombres d'atomes par molécule (de 2 à 17). Une telle variété d'hydrocarbures conduit au fait que l'huile n'a pas de point d'ébullition constant et bout sur une large plage de températures lorsqu'elle est chauffée. De la plupart des huiles, lorsqu'elles sont légèrement chauffées à 30 ... 40 ° C, les hydrocarbures les plus légers commencent à s'évaporer et à bouillir. Avec un chauffage supplémentaire à des températures plus élevées, les hydrocarbures plus lourds sortent de l'huile en ébullition. Ces vapeurs peuvent être éliminées et refroidies (condensées) et une partie de l'huile (fraction d'huile) peut être isolée, qui bout dans certaines limites de température. Et cela aidera!
Saviez-vous que le pétrole est utilisé par l'humanité depuis plus de 6 000 ans ?
Le processus de séparation des hydrocarbures pétroliers en fonction de leurs points d'ébullition est appelé distillation directe. Sur le usines modernes le procédé de distillation directe de l'huile est réalisé sur des unités continues. L'huile sous pression est alimentée par des pompes dans un four tubulaire, où elle est chauffée à 330...350°C. L'huile chaude, ainsi que les vapeurs, pénètrent dans la partie médiane de la colonne de distillation, où, en raison d'une diminution de la pression, elle s'évapore en plus et les hydrocarbures évaporés sont séparés de la partie liquide de l'huile - mazout. Les vapeurs d'hydrocarbures se précipitent dans la colonne et le résidu liquide s'écoule. Des plaques sont installées dans la colonne de distillation le long du trajet du mouvement de vapeur, sur lequel une partie des vapeurs d'hydrocarbures se condense. Les hydrocarbures les plus lourds se condensent sur les premiers plateaux, les hydrocarbures légers ont le temps de remonter dans la colonne, et la plupart des hydrocarbures, mélangés aux gaz, traversent toute la colonne sans se condenser, et sont évacués du haut de la colonne sous forme de vapeurs. Ainsi, les hydrocarbures sont séparés en fractions en fonction de leur point d'ébullition.
Les fractions essences légères (distillats) du pétrole sont soutirées en tête de colonne et des plateaux supérieurs. De telles fractions avec des plages d'ébullition de 30 à 180...205°C après purification sont partie intégrante de nombreuses essences à moteur commerciales. En dessous, on prend du distillat de kérosène qui, après purification, est utilisé comme carburant pour les moteurs d'avions à réaction. Le distillat de gasoil est rejeté encore plus bas, qui, après purification, est utilisé comme carburant pour les moteurs diesel.
C'est ainsi que l'huile est fabriquée
Le fioul restant après distillation directe du pétrole, selon sa composition, est soit utilisé directement sous forme de fioul (fioul) soit comme matière première pour les unités de craquage, soit soumis à une séparation supplémentaire en fractions pétrolières dans une distillation sous vide colonne. Dans ce dernier cas, le fioul est à nouveau chauffé dans un four tubulaire à 420...430°C et introduit dans une colonne de distillation fonctionnant sous vide (pression résiduelle 50...100 mm Hg). Le point d'ébullition des hydrocarbures diminue lorsque la pression diminue, ce qui permet d'évaporer les hydrocarbures lourds contenus dans le fioul sans décomposition. Lors de la distillation sous vide du fioul en partie haute de la colonne, on prélève du distillat solaire qui sert de charge pour le craquage catalytique. Les fractions d'huile sont sélectionnées ci-dessous :
- broche;
- machine;
- pêche automatique ;
- cylindre.
Toutes ces fractions, après purification appropriée, sont utilisées pour la préparation d'huiles commerciales. Du bas de la colonne, la partie non évaporée du mazout est prélevée - semi-goudron ou goudron. A partir de ces résidus, à haute viscosité, soi-disant. huiles résiduelles.
longtemps tout droit raffinage de pétroleétait le seul moyen de traiter le pétrole, mais avec la demande croissante d'essence, son efficacité (20 ... 25% du rendement en essence) n'était pas suffisante. En 1875 un procédé a été proposé pour la décomposition d'hydrocarbures pétroliers lourds à haute température. Dans l'industrie, ce processus a été appelé fissuration, ce qui signifie fractionnement, fractionnement.
Fissuration thermique
La composition des essences à moteur comprend des hydrocarbures avec 4 ... 12 atomes de carbone, 12 ... 25 - diesel. carburant, 25 ... 70 - huile. Lorsque le nombre d'atomes augmente, le poids moléculaire augmente. Le raffinage du pétrole par craquage divise les molécules lourdes en molécules plus légères et les convertit en hydrocarbures facilement bouillants avec la formation de fractions d'essence, de kérosène et de diesel.
En 1900, la Russie produisait plus de la moitié de la production mondiale de pétrole.
Le craquage thermique est divisé en phase vapeur et en phase liquide :
- vapocraquage– l'huile est chauffée à 520…550°C à une pression de 2…6 atm. Maintenant, il n'est pas utilisé en raison de sa faible productivité et de sa teneur élevée (40 %) en hydrocarbures insaturés dans le produit final, qui s'oxydent facilement et forment des résines ;
- craquage en phase liquide– température de chauffage de l'huile 480…500°С à la pression 20…50 atm. La productivité augmente, la quantité (25…30%) d'hydrocarbures insaturés diminue. Les fractions d'essence de craquage thermique sont utilisées comme composant des essences automobiles commerciales. Les carburants de craquage thermique se caractérisent par une faible stabilité chimique, qui est améliorée par l'introduction d'additifs antioxydants spéciaux dans les carburants. Le rendement de l'essence est de 70% à partir du pétrole, 30% à partir du mazout.
craquage catalytique
Raffinage de pétrole craquage catalytique- plus parfait processus technologique. Dans le craquage catalytique, les molécules lourdes d'hydrocarbures pétroliers sont dissociées à une température de 430...530°C à une pression proche de la pression atmosphérique en présence de catalyseurs. Le catalyseur dirige le processus et favorise l'isomérisation des hydrocarbures saturés et la transformation d'insaturés en saturés. L'essence de craquage catalytique a une résistance élevée au cognement et une stabilité chimique élevée. Le rendement en essence est jusqu'à 78% à partir du pétrole et la qualité est bien supérieure à celle du craquage thermique. Comme catalyseurs, des aluminosilicates contenant des oxydes de Si et Al, des catalyseurs contenant des oxydes de cuivre, de manganèse, de Co, de Ni et un catalyseur au platine sont utilisés.
Hydrocraquage
Le raffinage du pétrole est un type de craquage catalytique. Le processus de décomposition des matières premières lourdes se produit en présence d'hydrogène à une température de 420...500°C et une pression de 200 atm. Le processus se déroule dans un réacteur spécial avec ajout de catalyseurs (oxydes de W, Mo, Pt). L'hydrocraquage produit du carburant pour les turboréacteurs.
reformage catalytique
Raffinage de pétrole reformage catalytique consiste en l'aromatisation de fractions d'essence à la suite de la conversion catalytique d'hydrocarbures naphténiques et paraffiniques en hydrocarbures aromatiques. En plus de l'aromatisation, les molécules d'hydrocarbures paraffiniques peuvent subir une isomérisation, les hydrocarbures les plus lourds peuvent être scindés en plus petits.
Le pétrole a le plus grand impact sur les prix du carburant
En tant que matière première pour le traitement, on utilise des fractions d'essence de distillation directe du pétrole, dont les vapeurs sont à une température de 540 ° C et une pression de 30 atm. en présence d'hydrogène, il traverse une chambre de réaction remplie d'un catalyseur (dioxyde de molybdène et alumine). En conséquence, une essence avec une teneur en hydrocarbures aromatiques de 40 ... 50% est obtenue. En modifiant le procédé technologique, la quantité d'hydrocarbures aromatiques peut être augmentée jusqu'à 80 %. La présence d'hydrogène augmente la durée de vie du catalyseur.
Pyrolyse
Raffinage de pétrole pyrolyse- c'est la décomposition thermique des hydrocarbures pétroliers dans des appareils spéciaux ou des générateurs de gaz à une température de 650 °C. Il est appliqué à la réception d'hydrocarbures aromatiques et de gaz. L'huile et le mazout peuvent être utilisés comme matières premières, mais le rendement le plus élevé en hydrocarbures aromatiques est observé lors de la pyrolyse des fractions d'huile légère. Rendement : 50 % gaz, 45 % résine, 5 % suie. Les hydrocarbures aromatiques sont obtenus à partir de la résine par distillation.
Nous avons donc compris comment cela se faisait. Ci-dessous, vous pouvez regarder une courte vidéo sur la façon d'augmenter l'indice d'octane de l'essence et d'obtenir des carburants mixtes,
Actuellement, le pétrole brut peut être obtenu différentes sortes carburants, huiles de pétrole, paraffines, bitumes, kérosènes, solvants, suie, lubrifiants et autres produits pétroliers obtenus par transformation de matières premières.
Matières premières d'hydrocarbures produites ( pétrole, qui passe gaz de pétrole et gaz naturel) une longue étape passe sur le terrain avant que des composants importants et précieux soient isolés de ce mélange, à partir desquels des produits pétroliers utilisables seront ensuite obtenus.
Raffinage de pétrole un processus technologique très complexe qui commence par le transport des produits pétroliers vers les raffineries. Ici, l'huile passe par plusieurs étapes avant de devenir un produit prêt à l'emploi :
- préparation d'huile pour le traitement primaire
- raffinage primaire du pétrole (distillation directe)
- recyclage pétrole
- raffinage de produits pétroliers
Préparation de l'huile pour le traitement primaire
L'huile extraite mais non raffinée contient diverses impuretés, telles que le sel, l'eau, le sable, l'argile, les particules de sol, gaz associé PNG. La durée de vie du champ augmente l'arrosage du réservoir de pétrole et, par conséquent, la teneur en eau et autres impuretés du pétrole produit. La présence d'impuretés mécaniques et d'eau interfère avec le transport du pétrole par les oléoducs pour son traitement ultérieur, provoque la formation de dépôts dans les échangeurs de chaleur et autres, et complique le processus de raffinage du pétrole.
Toute l'huile extraite passe par le processus de nettoyage complexe, d'abord mécanique, puis fin.
À ce stade, la séparation des matières premières extraites en pétrole et gaz en pétrole et gaz a également lieu.
La décantation dans des réservoirs scellés, froids ou chauffés, aide à éliminer de grandes quantités d'eau et de solides. Pour obtenir des performances élevées des installations de traitement ultérieur du pétrole, ce dernier est soumis à une déshydratation et à un dessalage supplémentaires dans des usines de dessalement électriques spéciales.
Souvent, l'eau et l'huile forment une émulsion peu soluble, dans laquelle les plus petites gouttes d'un liquide sont distribuées à l'état suspendu dans un autre.
Il existe deux types d'émulsions :
- émulsion hydrophile, c'est-à-dire huile dans l'eau
- émulsion hydrophobe, c'est-à-dire l'eau dans l'huile
Il existe plusieurs manières de casser les émulsions :
- mécanique
- chimique
- électrique
méthode mécaniqueà son tour est divisé en:
- soutenir
- centrifugation
La différence de densité des composants de l'émulsion facilite la séparation de l'eau et de l'huile par décantation lorsque le liquide est chauffé à 120-160°C sous une pression de 8-15 atmosphères pendant 2-3 heures. Dans ce cas, l'évaporation de l'eau n'est pas autorisée.
L'émulsion peut également être séparée sous l'action des forces centrifuges dans les centrifugeuses lorsqu'elles atteignent 3 500 à 50 000 tr/min.
Avec la méthode chimique l'émulsion est détruite par l'utilisation de désémulsifiants, c'est-à-dire tensioactifs. Les désémulsifiants ont une plus grande activité par rapport à l'émulsifiant actif, forment une émulsion de type opposé et dissolvent le film d'adsorption. Cette méthode utilisé en conjonction avec l'électricité
Dans les installations de déshydratation électrique avec impact électrique sur l'émulsion d'huile, les particules d'eau sont combinées et une séparation plus rapide avec l'huile se produit.
Raffinage primaire du pétrole
L'huile extraite est un mélange d'hydrates de carbone naphténiques, paraffiniques, aromatiques, qui ont des poids moléculaires et des points d'ébullition différents, et de composés organiques sulfureux, oxygénés et azotés. Le raffinage primaire du pétrole consiste en la séparation du pétrole et des gaz préparés en fractions et groupes d'hydrocarbures. Lors de la distillation, une large gamme de produits pétroliers et de produits semi-finis est obtenue.
L'essence du processus est basée sur le principe de la différence des points d'ébullition des composants de l'huile extraite. En conséquence, la matière première se décompose en fractions - en mazout (produits pétroliers légers) et en goudron (pétrole).
La distillation primaire de l'huile peut être réalisée avec :
- évaporation flash
- évaporation multiple
- évaporation progressive
Avec une seule évaporation, l'huile est chauffée dans le réchauffeur à une température prédéterminée. En chauffant, des vapeurs se forment. Lorsque la température de consigne est atteinte, le mélange vapeur-liquide entre dans l'évaporateur (cylindre dans lequel la vapeur est séparée de la phase liquide).
Traiter évaporation multiple est une séquence d'évaporations simples à augmentation progressive température de chauffage.
Distillation évaporation progressive représente un petit changement dans l'état de l'huile à chaque évaporation.
Les principaux appareils dans lesquels l'huile est distillée ou distillée sont les fours tubulaires, les colonnes de distillation et les échangeurs de chaleur.
Selon le type de distillation, les fours tubulaires sont divisés en fours atmosphériques AT, fours sous vide VT et fours tubulaires sous vide atmosphérique AVT. Dans les unités AT, un traitement peu profond est effectué et de l'essence, du kérosène, des fractions diesel et du mazout sont obtenus. Dans les unités VT, un traitement en profondeur des matières premières est effectué et des fractions de gazole et d'huile, du goudron sont obtenues, qui sont ensuite utilisées pour la production d'huiles lubrifiantes, de coke, de bitume, etc. Deux méthodes de distillation du pétrole sont combinées dans les fours VT .
Le processus de raffinage du pétrole par le principe de l'évaporation se déroule dans colonnes de distillation. Là, l'huile d'alimentation pénètre dans l'échangeur de chaleur à l'aide d'une pompe, se réchauffe, puis pénètre dans le four tubulaire (réchauffeur à feu), où elle est chauffée à une température prédéterminée. De plus, l'huile sous la forme d'un mélange vapeur-liquide entre dans la partie d'évaporation de la colonne de distillation. Ici, la phase vapeur et la phase liquide sont séparées : la vapeur monte dans la colonne, le liquide descend.
Les méthodes de raffinage du pétrole ci-dessus ne peuvent pas être utilisées pour isoler des hydrocarbures de haute pureté individuels à partir de fractions pétrolières, qui deviendront par la suite des matières premières pour l'industrie pétrochimique dans la production de benzène, de toluène, de xylène, etc. Pour obtenir des hydrocarbures de haute pureté, un supplément substance est introduite dans les unités de distillation d'huile pour augmenter la différence de volatilité des hydrocarbures séparés.
Les composants obtenus après le raffinage primaire du pétrole ne sont généralement pas utilisés comme produit fini. Au stade de la distillation primaire, les propriétés et les caractéristiques de l'huile sont déterminées, dont dépend le choix d'un processus de traitement ultérieur pour obtenir le produit final.
À la suite de la première transformation du pétrole, les principaux produits pétroliers suivants sont obtenus :
- gaz d'hydrocarbure (propane, butane)
- fraction d'essence (point d'ébullition jusqu'à 200 degrés)
- kérosène (point d'ébullition 220-275 degrés)
- gasoil ou carburant diesel (point d'ébullition 200-400 degrés)
- huiles lubrifiantes (point d'ébullition supérieur à 300 degrés) résidus (mazout)
Raffinage de pétrole
En fonction des propriétés physiques et chimiques du pétrole et de la nécessité du produit final, une autre méthode de traitement destructif des matières premières est choisie. Le raffinage secondaire du pétrole consiste en une action thermique et catalytique sur les produits pétroliers obtenus par distillation directe. L'impact sur les matières premières, c'est-à-dire les hydrocarbures contenus dans le pétrole, modifie leur nature.
Il existe des options de raffinage du pétrole :
- le carburant
- essence
- pétrochimique
chemin de carburant le traitement est utilisé pour produire des essences à moteur de haute qualité, des carburants diesel d'hiver et d'été, des carburéacteurs et des combustibles pour chaudières. Avec cette méthode, moins d'unités de processus sont utilisées. méthode de carburant est un processus par lequel des fractions et des résidus d'huiles lourdes sont utilisés pour produire des carburants. Ce type de traitement comprend le craquage catalytique, le reformage catalytique, l'hydrocraquage, l'hydrotraitement et d'autres procédés thermiques.
Pour le traitement du carburant et de l'huile ainsi que des carburants, des huiles lubrifiantes et de l'asphalte sont obtenus. Ce type comprend les processus d'extraction et de désasphaltage.
La plus grande variété de produits pétroliers est obtenue grâce à traitement pétrochimique. Pour cette raison, il est utilisé grand nombre installations technologiques. Le traitement pétrochimique des matières premières produit non seulement des carburants et des huiles, mais également des engrais azotés, du caoutchouc synthétique, des plastiques, des fibres synthétiques, détergents, acide gras, phénol, acétone, alcool, éthers et autres produits chimiques.
craquage catalytique
Le craquage catalytique utilise un catalyseur pour accélérer procédés chimiques, mais en même temps sans changer l'essence de ces réactions chimiques. L'essence du processus de craquage, c'est-à-dire réaction de dédoublement, consiste à faire passer les huiles chauffées à l'état de vapeur à travers un catalyseur.
Réforme
Le processus de reformage est principalement utilisé pour la production d'essence à indice d'octane élevé. Ce traitement ne peut être soumis qu'à des fractions de paraffine, bouillant dans la plage de 95 à 205°C.
Types de reformage :
- reformage thermique
- reformage catalytique
En reformage thermique les fractions primaires de raffinage du pétrole ne sont exposées qu'à des températures élevées.
En reformage catalytique l'impact sur les fractions initiales se produit à la fois avec la température et à l'aide de catalyseurs.
Hydrocraquage et Hydrotraitement
Cette méthode le traitement consiste à obtenir des fractions essence, carburéacteur et diesel, des huiles lubrifiantes et des gaz liquéfiés grâce à l'effet de l'hydrogène sur des fractions pétrolières à haut point d'ébullition sous l'influence d'un catalyseur. Suite à l'hydrocraquage, les fractions pétrolières d'origine sont également hydrotraitées.
L'hydrotraitement consiste à éliminer le soufre et les autres impuretés de la matière première. Typiquement, les unités d'hydrotraitement sont associées à des unités de reformage catalytique, car ces dernières libèrent un grand nombre de hydrogène. À la suite du nettoyage, la qualité des produits pétroliers augmente, la corrosion des équipements diminue.
Extraction et désasphaltage
Processus d'extraction Elle consiste à séparer un mélange de substances solides ou liquides à l'aide de solvants. Les composants à extraire se dissolvent bien dans le solvant utilisé. Ensuite, un déparaffinage est effectué pour réduire le point d'écoulement de l'huile. L'obtention du produit final se termine par un hydrotraitement. Cette méthode de traitement est utilisée pour produire du carburant diesel distillé et extraire des hydrocarbures aromatiques.
À la suite du désasphaltage, des substances goudron-asphaltène sont obtenues à partir des produits résiduels de la distillation du pétrole. Par la suite, l'huile désasphaltée est utilisée pour la production de bitume et est utilisée comme charge d'alimentation pour le craquage catalytique et l'hydrocraquage.
Cokéfaction
Pour obtenir des fractions de coke de pétrole et de gazole à partir de fractions lourdes la distillation du pétrole, les résidus de désasphaltage, le craquage thermique et catalytique, la pyrolyse des essences utilisent le procédé de cokéfaction. Ce type le traitement des produits pétroliers consiste en des réactions successives de craquage, de déshydrogénation (dégagement d'hydrogène des matières premières), de cyclisation (formation d'une structure cyclique), d'aromatisation (augmentation des hydrocarbures aromatiques dans le pétrole), de polycondensation (isolement de sous-produits tels que l'eau , alcool) et compactage pour former une tarte au coke solide. Les produits volatils libérés lors du processus de cokéfaction sont soumis à un processus de rectification afin d'obtenir les fractions cibles et de les stabiliser.
Isomérisation
Le processus d'isomérisation consiste en la conversion de ses isomères à partir de la matière première. De telles transformations conduisent à la production d'essences à indice d'octane élevé.
Alcynisation
En introduisant des groupes alcynes dans des composés, des essences à indice d'octane élevé sont obtenues à partir de gaz d'hydrocarbures.
Il convient de noter que l'ensemble du complexe des technologies pétrolières, gazières et pétrochimiques est utilisé dans le processus de raffinage du pétrole et pour obtenir le produit final. La complexité et la variété des produits finis pouvant être obtenus à partir des matières premières extraites déterminent également la diversité des procédés de raffinage du pétrole.
Pétrole et produits pétroliers, leur application
Pétrole C'est un liquide huileux de couleur jaune ou brun clair à noir avec une odeur désagréable caractéristique. L'huile est plus légère que l'eau et y est insoluble. On le trouve dans de nombreux endroits le globe, imprégnant poreux rochersà diverses profondeurs.
Le pétrole a une étonnante capacité à former les films les plus fins à la surface de l'eau : il suffit de 10 litres de pétrole pour couvrir 1 km2 d'un film micron.
De grands dommages sont causés par la pollution par le pétrole et les produits pétroliers des masses d'eau.
Composé:
Le pétrole est un mélange d'hydrocarbures gazeux, liquides et solides. En plus des hydrocarbures, le pétrole contient également une petite quantité de composés organiques contenant O, N, S, etc. Il existe également des composés de haut poids moléculaire sous forme de résines et de substances asphaltiques.
(plus que 100 divers composés)
La composition de l'huile dépend également du domaine. Mais tous contiennent généralement trois types d'hydrocarbures :
-des paraffines, majoritairement des composés normaux,
-les cycloparaffines,
-Hydrocarbures aromatiques.
Selon la plupart des scientifiques, le pétrole est constitué de restes géochimiquement modifiés de plantes et d'animaux qui habitaient autrefois le globe. Cette théorie de l'origine organique de l'huile Il est renforcé par le fait que l'huile contient des substances azotées - des produits de décomposition de substances présentes dans les tissus végétaux. Il y a aussi théories sur l'origine inorganique du pétrole: sa formation à la suite de l'action de l'eau dans les strates du globe sur des carbures métalliques chauds (composés de métaux avec du carbone), suivie d'une modification des hydrocarbures résultants sous l'influence d'une température élevée, haute pression, exposition aux métaux, à l'air, à l'hydrogène, etc.
Lorsque le pétrole est extrait de couches pétrolifères, qui se trouvent parfois dans la croûte terrestre à une profondeur de plusieurs kilomètres, le pétrole remonte à la surface sous la pression des gaz qui s'y trouvent ou est pompé par des pompes.
L'industrie pétrolière est aujourd'hui un grand complexe économique national qui vit et se développe selon ses propres lois. Que signifie le pétrole aujourd'hui pour l'économie nationale du pays ? Le pétrole est une matière première pour la pétrochimie dans la production de caoutchouc synthétique, d'alcools, de polyéthylène, de polypropylène, d'une large gamme de divers plastiques et de produits finis à partir de ceux-ci, de tissus artificiels; une source de production de carburants pour moteurs (essence, kérosène, diesel et carburéacteurs), d'huiles et de lubrifiants, ainsi que de combustibles pour chaudières et fours (mazout), de matériaux de construction (bitume, goudron, asphalte); matière première pour l'obtention d'un certain nombre de préparations protéiques utilisées comme additifs dans l'alimentation du bétail pour stimuler sa croissance.
Le pétrole est notre richesse nationale, la source de la puissance du pays, le fondement de son économie. Le complexe pétrolier de la Russie comprend 148 000 puits de pétrole, 48 300 km d'oléoducs principaux, 28 raffineries de pétrole d'une capacité totale de plus de 300 millions de tonnes de pétrole par an, ainsi qu'un grand nombre d'autres installations de production.
Environ 900 000 salariés sont employés dans les entreprises de l'industrie pétrolière et de ses industries de services, dont environ 20 000 personnes dans le domaine de la science et des services scientifiques. Par Ces dernières décennies des changements radicaux se sont produits dans la structure de l'industrie du combustible associés à une diminution de la part de l'industrie du charbon et à la croissance des industries d'extraction et de transformation du pétrole et du gaz. Si en 1940, ils s'élevaient à 20,5%, alors en 1984 - 75,3% de la production totale de combustibles minéraux. Aujourd'hui, le gaz naturel et le charbon à ciel ouvert prennent le devant de la scène. La consommation de pétrole à des fins énergétiques sera réduite, au contraire, son utilisation comme matière première chimique se développera. Actuellement, dans la structure du bilan énergétique et énergétique, le pétrole et le gaz représentent 74 %, tandis que la part du pétrole diminue, tandis que la part du gaz augmente et est d'environ 41 %. La part du charbon est de 20%, les 6% restants sont de l'électricité.
Raffinage primaire du pétrole
Le raffinage du pétrole a été lancé pour la première fois par les frères Dubinin dans le Caucase. Le raffinage primaire du pétrole consiste en sa distillation. La distillation est effectuée dans les raffineries après la séparation des gaz de pétrole. L'huile est chauffée dans un four tubulaire à 350 C, les vapeurs résultantes sont introduites dans la colonne de distillation par le bas. La colonne de distillation a des cloisons horizontales avec des trous - plaques.
Une variété de produits sont isolés de l'huile, ayant un grand valeur pratique. Tout d'abord, les hydrocarbures gazeux dissous (principalement du méthane) en sont retirés. Après distillation des hydrocarbures volatils, l'huile est chauffée. Le premier à passer à l'état de vapeur et à distiller des hydrocarbures avec un petit nombre d'atomes de carbone dans la molécule, ayant relativement basse températureébullition. Lorsque la température du mélange augmente, les hydrocarbures à point d'ébullition plus élevé sont distillés. Ainsi, des mélanges individuels (fractions) d'huile peuvent être collectés. Le plus souvent, avec cette distillation, quatre fractions volatiles sont obtenues, qui sont ensuite soumises à une séparation supplémentaire.
Les principales fractions pétrolières sont les suivantes :
Fraction d'essence, recueilli de 40 à 200°C, contient des hydrocarbures de C 5 H 12 à C 11 H 24. Lors d'une nouvelle distillation de la fraction isolée, de l'essence (t kip = 40–70 °C), essence
(t kip \u003d 70–120 ° С) - aviation, automobile, etc.
Fraction naphta, recueilli dans la gamme de 150 à 250°C, contient des hydrocarbures de C 8 H 18 à C 14 H 30. Le naphta est utilisé comme carburant pour les tracteurs. De grandes quantités de naphta sont transformées en essence.
Fraction de kérosène comprend les hydrocarbures de C 12 H 26 à C 18 H 38 avec un point d'ébullition de 180 à 300 °C. Le kérosène, après avoir été raffiné, est utilisé comme carburant pour les tracteurs, les avions à réaction et les fusées.
Fraction gazole (t balle > 275 °C), autrement appelé Gas-oil.
Résidu après distillation de l'huile - essence- contient des hydrocarbures avec un grand nombre d'atomes de carbone (jusqu'à plusieurs dizaines) dans la molécule. Le mazout est également fractionné par distillation à pression réduite pour éviter la décomposition. En conséquence, obtenez huiles solaires(Gas-oil), huiles lubrifiantes(autotracteur, aviation, industriel, etc.), pétrolatum(la vaseline technique est utilisée pour lubrifier les produits métalliques afin de les protéger de la corrosion, la vaseline purifiée est utilisée comme base pour les cosmétiques et en médecine). De certains types d'huile paraffine(pour la production d'allumettes, de bougies, etc.). Après distillation des composants volatils du mazout, il reste le goudron. Il est largement utilisé dans la construction de routes. Outre la transformation en huiles lubrifiantes, le mazout est également utilisé comme combustible liquide dans les chaufferies.
Craquage thermique et catalytique. Réforme -
recyclage de l'huile
L'essence obtenue lors de la distillation du pétrole ne suffit pas à couvrir tous les besoins. À meilleur cas jusqu'à 20% de l'essence peut être obtenue à partir du pétrole, le reste étant constitué de produits à point d'ébullition élevé.À cet égard, la chimie a dû trouver des moyens d'obtenir de l'essence en grande quantité. Un moyen pratique a été trouvé à l'aide de la théorie de la structure des composés organiques créée par A.M. Butlerov. Les produits de distillation d'huile à haut point d'ébullition ne conviennent pas à une utilisation comme carburant pour moteur. Leur point d'ébullition élevé est dû au fait que les molécules de ces hydrocarbures sont trop longues chaînes. Si de grosses molécules contenant jusqu'à 18 atomes de carbone sont décomposées, des produits à bas point d'ébullition tels que l'essence sont obtenus. L'ingénieur russe V.G. Shukhov est allé dans cette direction, qui en 1891 a développé procédé de séparation d'hydrocarbures complexes , nommé plus tard fissuration(ce qui signifie diviser).
L'essence du craquage est que lorsqu'elles sont chauffées, les grosses molécules d'hydrocarbures sont divisées en plus petites, y compris les molécules qui composent l'essence. Typiquement, le clivage se produit approximativement au centre de la chaîne carbonée le long de la liaison C-C, par exemple :
C 16 H 34 → C 8 H 18 + C 8 H 16
hexadécane octane octène
Cependant, d'autres liaisons C-C peuvent également être rompues. Par conséquent, le craquage produit un mélange complexe d'alcanes et d'alcènes liquides.
Les substances résultantes peuvent partiellement se décomposer davantage, par exemple :
C 8 H 18 → C 4 H 10 + C 4 H 8
indice d'octane butane butène
C 4 H 10 → C 2 H 6 + C 2 H 4
butane éthane éthylène
Un tel procédé, réalisé à une température d'environ 470 ° C - 550 ° C et à basse pression, est appelé fissuration thermique. Ce processus est généralement soumis à des fractions d'huile à point d'ébullition élevé, telles que le mazout. Le processus se déroule lentement et des hydrocarbures avec une chaîne non ramifiée d'atomes de carbone se forment.
L'essence obtenue par craquage thermique est de mauvaise qualité, instable au stockage, elle s'oxyde facilement, ce qui est dû à la présence d'hydrocarbures insaturés dans celle-ci. Cependant, la résistance au cliquetis (résistance à l'explosion, caractérisée par un indice d'octane) d'une telle essence est supérieure à celle de l'essence de distillation directe en raison de la forte teneur en hydrocarbures insaturés. Lorsqu'ils sont utilisés, des antioxydants doivent être ajoutés à l'essence pour protéger le moteur.
L'amélioration fondamentale de la fissuration a été l'introduction dans la pratique du procédé craquage catalytique . Ce processus a été réalisé pour la première fois en 1918 par N.D. Zelinsky.
Le craquage catalytique a permis d'obtenir de l'essence d'aviation à grande échelle.
Elle est réalisée en présence d'un catalyseur (aluminosilicates : mélange d'oxyde d'aluminium et d'oxyde de silicium) à une température de 450 - 500°C et à pression atmosphérique. Typiquement, la fraction diesel est soumise à un craquage catalytique. Le craquage catalytique, qui s'effectue à cadence élevée, produit une essence de meilleure qualité que le craquage thermique. Cela est dû au fait que, parallèlement aux réactions de clivage, des réactions d'isomérisation des alcanes normaux se produisent.
De plus, un faible pourcentage d'hydrocarbures aromatiques se forme, ce qui améliore la qualité de l'essence.
L'essence de craquage catalytique est plus stable pendant le stockage, car elle contient beaucoup moins d'hydrocarbures insaturés que l'essence de craquage thermique, et a une résistance au cliquetis encore plus grande que l'essence de craquage thermique.
Ainsi, la haute qualité de l'essence obtenue par craquage catalytique est assurée par la présence d'une structure ramifiée d'hydrocarbures et d'hydrocarbures aromatiques dans sa composition.
Le principal moyen de traitement des fractions d'huile est divers types de craquage. Pour la première fois (1871-1878), le craquage du pétrole a été réalisé à l'échelle du laboratoire et semi-industriel par A.A. Letniy, un employé de l'Institut technologique de Saint-Pétersbourg. Le premier brevet pour une usine de craquage a été déposé par Choukhov en 1891. Le craquage s'est généralisé dans l'industrie depuis les années 1920.
Le craquage est la décomposition thermique des hydrocarbures et d'autres constituants du pétrole. Plus la température est élevée, plus la vitesse de craquage est élevée et plus le rendement en gaz et aromatiques est élevé.
Le craquage des fractions pétrolières, en plus des produits liquides, produit une matière première d'une importance capitale - les gaz contenant des hydrocarbures insaturés (oléfines).
Il existe les principaux types de fissuration suivants :
phase liquide(20–60 atm, 430–550 ° C), donne de l'essence insaturée et saturée, le rendement en essence est d'environ 50%, les gaz 10%;
espace de tête(pression normale ou réduite, 600 °C), donne une essence aromatique insaturée, le rendement est inférieur à celui du craquage en phase liquide, une grande quantité de gaz se forme ;
pyrolyse huile - décomposition matière organique sans accès à l'air à haute température (pression normale ou réduite, 650–700 °C), donne un mélange d'hydrocarbures aromatiques (pyrobenzène), un rendement d'environ 15 %, plus de la moitié de la matière première est transformée en gaz ;
hydrogénation destructrice
(pression d'hydrogène 200–250 atm, 300–400 °C en présence de catalyseurs - fer, nickel, tungstène, etc.), donne une essence marginale avec un rendement allant jusqu'à 90%;
craquage catalytique
(300–500 °C en présence de catalyseurs - AlCl 3 , aluminosilicates, MoS 3 , Cr 2 O 3 , etc.), donne des produits gazeux et de l'essence de haute qualité avec une prédominance d'hydrocarbures aromatiques et saturés d'isostructure.
En technologie, le soi-disant reformage catalytique
– conversion des essences bas de gamme en essences haut de gamme à indice d'octane élevé ou en hydrocarbures aromatiques.
Les principales réactions lors du craquage sont les réactions de clivage des chaînes hydrocarbonées, d'isomérisation et de cyclisation. Les radicaux libres d'hydrocarbures jouent un rôle énorme dans ces processus.
Production de coke
et le problème de l'obtention de carburant liquide
Actions houille dans la nature dépassent de loin les réserves de pétrole. Par conséquent, le charbon est le type de matière première le plus important pour l'industrie chimique.
Actuellement, l'industrie utilise plusieurs voies de traitement du charbon : distillation sèche (cokéfaction, semi-cokéfaction), hydrogénation, combustion incomplète et production de carbure de calcium.
La distillation sèche du charbon est utilisée pour obtenir du coke dans la métallurgie ou le gaz domestique. Lors de la cokéfaction du charbon, du coke, du goudron de houille, de l'eau de goudron et des gaz de cokéfaction sont obtenus.
Goudron de houille contient une grande variété de composés aromatiques et autres composés organiques. Il est séparé en plusieurs fractions par distillation à pression normale. Les hydrocarbures aromatiques, les phénols, etc. sont obtenus à partir du goudron de houille.
gaz de cokéfaction contiennent principalement du méthane, de l'éthylène, de l'hydrogène et du monoxyde de carbone (II). Certains sont brûlés, certains sont recyclés.
L'hydrogénation du charbon est effectuée à 400–600 ° C sous une pression d'hydrogène allant jusqu'à 250 atm en présence d'un catalyseur, les oxydes de fer. Cela produit un mélange liquide d'hydrocarbures, qui sont généralement soumis à une hydrogénation sur du nickel ou d'autres catalyseurs. Les charbons bruns de qualité inférieure peuvent être hydrogénés.
Le carbure de calcium CaC 2 est obtenu à partir de charbon (coke, anthracite) et de chaux. Plus tard, il est converti en acétylène, qui est utilisé dans l'industrie chimique de tous les pays à une échelle toujours croissante.
En outre:
Tâche créative :
Sur les armoiries des villes russes, vous pouvez trouver des symboles liés à sources naturelles hydrocarbures et produits de leur traitement. Essayez de trouver de telles villes. Dans un court rapport sur votre recherche, à côté des armoiries et du nom de la ville, écrivez ce que ces symboles représentent et pourquoi ils ont été choisis.
(réaliser le travail sous la forme d'une présentation ou d'un site web)