Подобно тому, как для раскрытия вкуса разных сортов чая требуется вода строго определённой температуры, переработка нефти также основана на точном температурном контроле. Современные чайники с термостатом позволяют не доводить воду до кипения для нежных сортов чая. В нефтепереработке используется схожий, но гораздо более масштабный принцип: сырую нефть нагревают постепенно, от 30 до более чем 400 градусов Цельсия, чтобы разделить её на ценные компоненты.
Нефтепродукты — по «тарелочкам»
Хотя добытая нефть выглядит как однородная жидкость, на самом деле это сложная смесь сотен различных углеводородов. Эти соединения отличаются молекулярной массой, структурой и, что самое важное для переработки, температурой кипения. Группы веществ со схожими свойствами образуют так называемые фракции.
Сотрудник сети АЗС «Газпромнефть» заправляет автомобиль
Знание температур кипения каждой фракции — ключ к производству невероятно широкого спектра продуктов: от ракетного топлива и бензина до ингредиентов для парфюмерии, лекарств и синтетических тканей. В отличие от воды, которая кипит при строго 100°C, сырая нефть не имеет одной точки кипения из-за своего сложного состава. Поэтому на заводах оперируют целыми температурными диапазонами.
Для разделения фракций используется ректификационная колонна — гигантское сооружение высотой с 20-этажный дом. Внутри неё на разных уровнях установлены горизонтальные перегородки, похожие на тарелки. Нагретая нефть поступает в колонну, и её пары начинают подниматься вверх. Более лёгкие фракции с низкой температурой кипения конденсируются на верхних «тарелках», а тяжёлые — на нижних. Так происходит постепенное разделение смеси, в результате которого получают основы для бензина, керосина и дизельного топлива.
Ректификационные колонны на Московском НПЗ
Чем больше в колонне этих разделительных «тарелок» и чем выше её мощность, тем точнее можно выделить узкие, ценные фракции. Например, из бензиновых фракций дополнительно выделяют бензол и толуол, которые используются не только как высокооктановые добавки к топливу, но и как сырьё для производства растворителей и другой химической продукции.
От лёгкого эфира до тяжёлого мазута: спектр фракций
Подобно чайному церемониймейстеру, точно знающему температуру воды для каждого сорта чая, технологи на НПЗ строго соблюдают температурный режим перегонки. Первыми закипают и поднимаются вверх самые лёгкие углеводороды.
Обратите внимание: Что такое крейт и зачем это нужно.
Самой первой, при температуре ниже 30°C, отделяется нефтяная фракция, известная как эфир или масло Шервуда. Она служит сырьём для производства топлива для зажигалок и походных горелок.Бензиновая фракция кипит в диапазоне 30–150°C и является основой для самого массового нефтепродукта в мире — моторного топлива. Согласно прогнозам ОПЕК, даже через 20 лет около 76% мирового автопарка будут составлять машины с двигателями внутреннего сгорания, что подчёркивает важность этого продукта.
Следующая фракция — керосиновая (150–250°C). Из неё производят авиационное и ракетное топливо, а также технический керосин для промышленных печей и осветительных приборов.
Лабораторные специалисты обрабатывают образцы авиационного топлива
Дизельная фракция имеет более высокую температуру кипения (250–360°C) и идёт на производство топлива для грузового транспорта, сельхозтехники и некоторых легковых автомобилей. Интересно, что между бензином и керосином иногда выделяют петролейный эфир — сырьё для синтетических полимеров. Именно из них производится подавляющее большинство пластиковых изделий, окружающих нас в быту: от зубных щёток и корпусов гаджетов до деталей одежды.
Наконец, на дне колонны, подобно чаинкам в заварочном чайнике, оседает тяжёлый остаток — мазут (температура кипения выше 360°C). Его напрямую используют как топливо для котельных и тепловых электростанций или перерабатывают в судовое топливо. При дальнейшей глубокой переработке из мазута получают смазочные масла, парафины, битум для асфальта и другие полезные материалы.
[Моя] Энергия (Производство энергии) Ученые Популярная наука и технологии Длинные статьи 0Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Зачем нефть кипятят в колонне с «тарелками» и что из этого получается.