Raffinaderi

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 17 juni 2020; kontroller kräver 6 redigeringar .

Ett oljeraffinaderi  är ett industriföretag vars huvudsakliga funktion är att bearbeta olja till bensin , flygfotogen , eldningsolja , dieselbränsle , smörjoljor, smörjmedel, bitumen , petroleumkoks , råvaror för petrokemi [1] [2] [3] . Produktionscykeln för ett raffinaderi består vanligtvis av beredning av råmaterial, primär destillation av olja och sekundär bearbetning av oljefraktioner: katalytisk krackning, katalytisk reformering, koksning , visbreaking , hydrokrackning , hydrobehandling och blandning av komponenter i färdiga petroleumprodukter [4] .

Det finns vanligtvis en tankfarm vid eller nära ett raffinaderi för att lagra inkommande råoljeråvaror samt stora volymer flytande produkter.

Raffinaderier kännetecknas av följande indikatorer:

Enligt tidningen Oil and Gas fanns det per den 31 december 2014 636 oljeraffinaderier verksamma i världen med en total kapacitet på 87,75 miljoner fat (13 951 000 m 3 ). The Jamnagar Refinery i Indien har varit det största raffinaderiet sedan 25 december 2008 med en bearbetningskapacitet på 1,24 miljoner fat (197 000 m 3 ) [5] [6] .

Historik

Oljeraffinering med fabriksmetoden utfördes först i Ryssland: 1745 fick gruvarbetaren Fjodor Savelyevich Pryadunov tillstånd att utvinna olja från botten av Ukhta- floden och byggde ett primitivt oljeraffinaderi, kronologiskt det första i världen. [7] Efter att ha samlat in 40 pund olja från flodens yta, levererade Pryadunov den till Moskva 1748 och destillerade den i laboratoriet på Berg Collegium och erhöll en fotogenliknande produkt. [åtta]

1823, nära byn Akki-Yurt, nära staden Mozdok , lanserades en oljedestillationskub som uppfanns av livegen Vasily Alekseev Dubinin och hans bröder Gerasim och Makar . [9] Brödernas Dubinins anläggning var en installation bestående av en tegelugn som värmde upp en järnkub med olja med en kapacitet på cirka 492 liter, en spole som gick genom ett "kylskåp" (en trätunna med kylvatten) och i vilken fotogenånga kondenserade, och behållare för färdig fotogen. [10] Anläggningen fungerade i mer än 20 år och var förfader till oljeraffinaderier som uppstod senare i Ryssland och andra länder.

Anläggningen som grundades av Vasily Aleksandrovich Kokorev blev mycket mer perfekt . År 1857 grundade V. A. Kokorev, N. E. Tornau och N. A. Novoselsky det aktiebolag Transcaspian Trading Partnership med ett kapital på 2 miljoner rubel, och senare anslöt sig entreprenören P. I. Gubonin till dem . Partnerskapet köpte 12 hektar mark i Surakhani nära Baku för att bygga en anläggning för produktion av belysningsolja. Anläggningen var olönsam och snart bjöd Vasily Kokorev in Vasily (Wilhelm) Eichler att "råda" [11] . Eichler föreslog att Kokarev skulle överge användningen av kira (mineralvatten indränkt i väderbiten olja) som råmaterial och det tekniska projektet som utvecklades i Tyskland och överföra anläggningen till själva bearbetningen av olja. Eichler rekommenderade också att rena fotogen. Anläggningen byggd enligt Liebig- projektet likviderades, och den nya anläggningen som byggdes på samma territorium designades enligt Dubinin-brödernas schema. [12]

Istället för tyska gjutjärnsretorter installerades 17 järnkuber med periodisk verkan, och för mer enhetlig uppvärmning av olja ersattes sfäriska ångpannor med cylindriska. För första gången i den tekniska processen för att erhålla fotogendestillat infördes dess rening med en alkalisk lösning. Som ett resultat av dessa omvandlingar har produktionen av den färdiga produkten nästan fördubblats.

1863 bjöd Kokorev in Dmitri Mendeleev till Surakhany . Mendeleev och Eichler genomförde en hel serie experimentella destillationer. Betydande förändringar gjordes i designen av destillationskuber, flödeskylare introducerades i produktionen och en ny rengöringsteknik utvecklades. [13] [14] Resultatet av forskningen och omvandlingarna var att "Surakhani-anläggningen började generera intäkter, trots att priserna på fotogen började falla." [femton]

Raffinaderiprofiler

Idag suddas gränserna mellan profiler ut, företag blir mer universella. Till exempel gör närvaron av katalytisk krackning vid raffinaderier det möjligt att etablera produktionen av polypropen från propen , som erhålls i betydande mängder under krackning som en biprodukt.

I den ryska oljeraffineringsindustrin särskiljs tre profiler av oljeraffinaderier, beroende på oljeraffineringsschemat : bränsle, eldningsolja, bränsle-petrokemi.

Bränsleprofil

På bränsleprofilraffinaderiet är huvudprodukterna olika typer av bränsle och kolmaterial: motorbränsle , eldningsolja , brännbara gaser, bitumen , petroleumkoks , etc.

Uppsättningen av installationer inkluderar: nödvändigtvis - oljedestillation , reformering , hydrobehandling ; dessutom - vakuumdestillation , katalytisk krackning , isomerisering , hydrokrackning , koksning , etc.

Exempel på raffinaderier: Moskva raffinaderi , Achinsk raffinaderi , etc.

Bränsle- och oljeprofil

Vid raffinaderiet av bränsle- och oljeprofilen produceras, förutom olika typer av bränslen och kolmaterial, smörjmedel: petroleumoljor , smörjmedel , fasta paraffiner , etc.

Uppsättningen av installationer omfattar: installationer för produktion av bränslen och installationer för produktion av oljor och smörjmedel.

Exempel: Omsk Oil Refinery , Yaroslavnefteorgsintez , Lukoil-Nizhegorodnefteorgsintez , etc.

Bränsle- och petrokemisk profil

På bränsle- och petrokemiska raffinaderiet produceras, förutom olika typer av bränsle och kolmaterial, petrokemiska produkter: polymerer, reagens m.m.

Uppsättningen av installationer inkluderar: installationer för produktion av bränslen och installationer för produktion av petrokemiska produkter ( pyrolys , produktion av polyeten , polypropen , polystyren , reformering som syftar till produktion av individuella aromatiska kolväten , etc.).

Exempel: Salavatnefteorgsintez ; Ufaneftekhim .

Beredning av råvaror

Först dehydreras och avsaltas oljan i speciella installationer för att separera salter och andra föroreningar som orsakar korrosion i utrustningen, bromsar sprickbildning och minskar kvaliteten på raffinerade produkter. Högst 3–4 mg/l salter och cirka 0,1 % vatten finns kvar i oljan. Sedan går oljan till den primära destillationen.

Primär bearbetning - destillation

Flytande petroleumkolväten har olika kokpunkter. Destillation baseras på denna egenskap. Vid upphettning i en destillationskolonn till 350 °C separeras olika fraktioner från oljan i följd med en ökning av temperaturen. Oljan vid de första raffinaderierna destillerades till följande fraktioner: rak bensin (den kokar bort i temperaturintervallet 28–180 °C), flygbränsle (180–240 °C) och dieselbränsle (240–350 °C) ). Resten av oljedestillationen var eldningsolja. Fram till slutet av 1800-talet slängdes det som restprodukter. För destillation av olja används vanligtvis fem destillationskolonner, i vilka olika oljeprodukter separeras sekventiellt. Utbytet av bensin under den primära destillationen av olja är obetydlig, därför utförs dess sekundära bearbetning för att erhålla en större volym bilbränsle.

Återvinning - sprickbildning

Sekundär oljeraffinering utförs genom termisk eller kemisk katalytisk uppdelning av produkter från primär oljedestillation för att erhålla en större mängd bensinfraktioner, såväl som råmaterial för efterföljande produktion av aromatiska kolväten - bensen, toluen och andra. En av de vanligaste teknikerna i denna cykel är sprickbildning .

År 1891 föreslog ingenjörerna V. G. Shukhov och S. P. Gavrilov världens första industriella installation för kontinuerlig implementering av termisk krackning - en kontinuerlig rörformig reaktor , där rören genomför påtvingad cirkulation av eldningsolja eller annan tungoljeråvara, och i ringutrymmet finns förses med uppvärmda rökgaser. Utbytet av lätta komponenter under krackningsprocessen, från vilken bensin , fotogen , dieselbränsle sedan kan framställas , varierar från 40-45 till 55-60%. Krackningsprocessen gör det möjligt att tillverka komponenter av eldningsolja för framställning av smörjoljor.

Katalytisk sprickbildning upptäcktes på 1930-talet. Katalysatorn väljer från råvaran och sorberar på sig själv, först och främst, de molekyler som kan dehydrera ganska lätt (avge väte ). De resulterande omättade kolvätena, som har en ökad adsorptionskapacitet, kommer i kontakt med katalysatorns aktiva centra. Polymerisation av kolväten sker, hartser och koks uppstår . Det frigjorda vätet tar en aktiv del i reaktionerna av hydrokrackning, isomerisering etc. Krackningsprodukten är berikad med lätta högkvalitativa kolväten och som ett resultat erhålls en bred bensinfraktion och dieselbränslefraktioner, relaterade till lätta oljeprodukter. Som ett resultat erhålls kolvätegaser (20%), bensinfraktion (50%), dieselfraktion (20%), tung gasolja och koks .

Hydrotreating

Hydrobehandling utförs på hydreringskatalysatorer med användning av aluminium-, kobolt- och molybdenföreningar. En av de viktigaste processerna inom oljeraffinering.

Processens uppgift är rening av bensin, fotogen och dieselfraktioner samt vakuumgasolja från svavel, kvävehaltig, tjärföreningar och syre. Hydrobehandlingsanläggningar kan matas med återvunna destillat från kracknings- eller koksanläggningar, i vilket fall även olefinhydreringsprocessen äger rum. Kapaciteten för de installationer som finns i Ryska federationen varierar från 600 till 3000 tusen ton per år. Vätet som krävs för vätebehandlingsreaktioner kommer från katalytiska reformatorer eller produceras i speciella anläggningar.

Råvaran blandas med vätehaltig gas med en koncentration på 85-95 volymprocent, som kommer från cirkulerande kompressorer som håller trycket i systemet. Den resulterande blandningen värms upp i en ugn till 280–340 °C, beroende på råvaran, och går sedan in i reaktorn. Reaktionen sker på katalysatorer innehållande nickel, kobolt eller molybden under tryck upp till 50 atm. Under sådana förhållanden, förstörelsen av svavel- och kvävehaltiga föreningar med bildning av vätesulfid och ammoniak, såväl som mättnad av olefiner. I processen bildas på grund av termisk sönderdelning en obetydlig (1,5–2%) mängd lågoktanig bensin, och under hydrobehandlingen av vakuumgasolja bildas också 6–8% av dieselfraktionen. I den renade dieselfraktionen kan svavelhalten minska från 1,0 % till 0,005 % och lägre. Processgaser utsätts för rening för att utvinna svavelväte, som tillförs framställning av elementärt svavel eller svavelsyra.

Clausprocess (oxidativ omvandling av svavelväte till elementärt svavel)

Claus-anläggningen används aktivt vid oljeraffinaderier för bearbetning av svavelväte från hydreringsanläggningar och amingasreningsverk för att producera svavel.

Bildning av färdiga produkter

Bensin , fotogen , dieselbränsle och industrioljor klassificeras i olika kvaliteter beroende på den kemiska sammansättningen. Det sista steget i raffinaderiproduktionen är blandningen av de erhållna komponenterna för att erhålla färdiga produkter med den erforderliga sammansättningen. Denna process kallas också blandning eller blandning.

Oljeraffinaderiernas betydelse för statens ekonomi och militärstrategiska liv

En stat som inte har ett oljeraffinaderi är som regel beroende av vilken granne den är i, precis som i Vitryssland kan man observera hur 2 stora oljeraffinaderier i Novopolotsk och Mozyr utgör en betydande del av statsbudgeten. I Ryssland utgör raffinaderier ofta betydande delar av regionala budgetar.

I den militärstrategiska planen spelar också oljeraffinaderiet en enorm roll och är i regel ett av huvudobjekten på vilka de första missil- och bombattackerna genomförs tillsammans med de viktigaste militära installationerna, vilket görs i för att lämna fienden utan bränsle.

Se även

Litteratur

Anteckningar

  1. ↑ Gary, JH; Handwerk, GE Petroleum Refining Technology and  Economics . — 2:a. — Marcel Dekker, Inc., 1984. - ISBN 978-0-8247-7150-8 .
  2. ↑ Leffler, W.L. Petroleumraffinering för den icke-tekniska personen  . — 2:a. — PennWell Books, 1985. - ISBN 978-0-87814-280-4 .
  3. ↑ James G., Speight. The Chemistry and Technology of Petroleum  (engelska) . — Fjärde. — CRC Press , 2006.
  4. ↑ Virtuella olje- och gasbehandlingskomplex (otillgänglig länk) . Russian State University of Oil and Gas uppkallad efter I.M. Gubkin . Hämtad 3 februari 2011. Arkiverad från originalet 4 maj 2011. 
  5. ↑ Reliance tar i bruk världens största raffinaderi  (26 december 2008). Arkiverad från originalet den 20 april 2019. Hämtad 9 januari 2019.
  6. ↑ Topp 10 stora oljeraffinaderier . hydrocarbons-technology.com . Hämtad 23 februari 2018. Arkiverad från originalet 11 juli 2014.
  7. ↑ Födelse av oljeindustrin i Ryssland . Hämtad 16 januari 2019. Arkiverad från originalet 16 januari 2019.
  8. ↑ Mountain Encyclopedia - Prydunov f. Med. . www.terminy.info Hämtad 16 januari 2019. Arkiverad från originalet 16 januari 2019.
  9. ↑ Serfbröders fotogen . profile.ru. Hämtad 16 januari 2019. Arkiverad från originalet 16 januari 2019.
  10. ↑ För 195 år sedan skapade bröderna Dubinin världens första oljeraffinaderi . ruskline.ru. Hämtad 16 januari 2019. Arkiverad från originalet 16 januari 2019.
  11. ↑ Eichler Vasily Evstafievich - berömd Baku-kemist . Hämtad 8 mars 2022. Arkiverad från originalet 18 januari 2021.
  12. ↑ Lisichkin S.M. Enastående siffror inom inhemsk oljevetenskap och teknik. - M. : NEDRA, 1967. - S. 284. - 68 sid.
  13. ↑ Alexander MATVEYCHUK, kandidat för historiska vetenskaper, motsvarande medlem av den ryska naturvetenskapsakademin. För 130 år sedan grundades världens första vertikalt integrerade oljebolag, Baku Oil Society, i Ryssland . Datum för åtkomst: 16 januari 2019. Arkiverad från originalet 30 januari 2019.
  14. ↑ Bildande och utveckling av oljeverksamheten i det ryska imperiet . cyberleninka.ru. Hämtad: 16 januari 2019.
  15. ↑ Mendeleev D. I. Omhuldade tankar. - M . : Tanke, 1995. - 388 sid. - ISBN 5-244-00766-1 .

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk