Нефть (от персидского – нефт) – полезное ископаемое, представляющее собой маслянистую жидкость цветом от мутно-желтого до почти черного и специфическим запахом. В состав сырой нефти входит более тысячи различных веществ, в основном жидких углеводородов. Важнейшим свойством нефти и ее производных является их способность выделять при сгорании большое количество энергии. Это качество в сочетании с относительной легкостью транспортировки делает нефть важнейшим энергоносителем для современного общества.
В настоящий момент практически вся нефтедобыча производится из подземных месторождений разной глубины. Состав и свойства извлекаемого сырья могут значительно отличаться, однако, в связи с тем, что сейчас нефть крайне мало используется в сыром виде, для конечного потребителя нефтепродуктов их происхождение не имеет никакого значения.
Из сырой нефти производятся, в первую очередь, различные виды топлива для двигателей внутреннего сгорания: бензин, керосин, дизельное топливо, а также большинство смазочных материалов: мазут, масла, парафины и т.д. Кроме того продукты нефтепереработки весьма широко используются в различных отраслях химической промышленности, например для производства полимеров, пластмасс, синтетических каучуков и волокон, красителей, чистящих средств, асфальта, стройматериалов.
Строительство нефтяных объектов
Особенная важность нефти связана не только с ее ролью в производстве, но и с тем фактом, что добыча и переработка нефти составляет во многих странах значительную часть государственных доходов. Следовательно, в зависимости от них оказываются устойчивость власти, национальной валюты, финансирование бюджетных расходов и пр.
История
Нефть известна человечеству с древних времен, чаще всего она имела название «горного масла», именно так можно перевести английское название нефти – petroleum происходящее, в свою очередь, от двух слов: греческого πέτρα — камень и латинского oleum — масло. Однако до середины 19 столетия было изобретено сравнительно мало способов использования нефти. По этой причине она употреблялась, в основном народами жившими недалеко от ее естественных месторождений.
Еще в древнем Вавилоне и соседних с ним государствах нефть и продукт ее окисления – асфальт, использовали в строительстве. В Египте времен фараонов – для бальзамирования. Несколько позже на Среднем Востоке и в Греции, а затем в Византии нашли употребление горючим свойствам нефти. Самый известный и эффективный пример этого – знаменитый греческий огонь, своим действием напоминающий современные огнеметы.
В 19 веке производимый из нефти керосин стали использовать для освещения, в известных всем керосиновых лампах. Но, по настоящему востребованной нефть стала только с появлением и развитием производства двигателей внутреннего сгорания. В этот же период стал распространяться и новый способ добычи – нефтяные скважины вместо колодцев.
Происхождение и месторождения нефти
В настоящее время наиболее распространенной остается органическая теория нефтеобразования из разложившихся останков живых существ, занесенных осадочными породами, и долгое время находившихся под давлением. Здесь можно провести некоторые параллели с наглядно знакомым жителям Беларуси торфом, в котором можно иногда разглядеть частички не сгнивших растений. Есть и другие гипотезы происхождения нефти, но главное значение для современного общества представляет не геологическая история, а возможность применения научных знаний для поиска новых месторождений. Исследования именно в этой области получают основной объем финансирования от государств и корпораций.
Как устроен резервуар для хранения нефти. Смотреть принцип работы РВС
Наибольшие объемы разведанной нефти расположены на глубине от 1 до 6 километров. Нужно отметить, что она не всегда находится в относительно «чистом» состоянии, часто сырая нефть оказывается смешана с другими жидкими и твердыми породами. Такое состояние может делать извлечение и переработку сырья существенно дороже. Как правило, дешевле и удобнее всего оказывается добыча нефти на старых, давно разведанных месторождениях, где возможно производить ее на меньших глубинах. Однако, к началу 21 века они оказались в значительной степени истощены, что приводит к необходимости вкладывать дополнительные усилия и средства в нефтедобычу или искать новые залежи.
На 2018 год разведанные запасы сырой нефти, по данным «Всемирной книги фактов» (The World Factbook), в разных государствах в баррелях оценивались так:
| 1 | Венесуэла | 302 300 000 000 |
| 2 | Саудовская Аравия | 266 200 000 000 |
| 3 | Канада | 170 500 000 000 |
| 4 | Иран | 157 200 000 000 |
| 5 | Ирак | 148 800 000 000 |
| 6 | Кувейт | 101 500 000 000 |
| 7 | ОАЭ | 97 800 000 000 |
| 8 | Россия | 80 000 000 000 |
| 9 | Ливия | 48 360 000 000 |
| 10 | Нигерия | 37 450 000 000 |
| 11 | Казахстан | 30 000 000 000 |
| 12 | Китай | 25 630 000 000 |
| 13 | Катар | 25 240 000 000 |
| 14 | Бразилия | 12 630 000 000 |
| 15 | Алжир | 12 200 000 000 |
| 16 | Ангола | 9 523 000 000 |
| 17 | Эквадор | 8 273 000 000 |
| 18 | Азербайджан | 7 000 000 000 |
| 19 | Мексика | 6 630 000 000 |
| 20 | Норвегия | 6 376 000 000 |
Необходимо заметить, что стоимость добычи нефти на разных месторождениях может существенно отличаться.
Современная добыча и использование нефти
С конца 19 и до начала 21 века роль нефти в экономике практически непрерывно возрастала. Вероятно, такое положение будет сохраняться до появления и внедрения в массовое производство двигателей работающих на других, более дешевых и удобных в использовании энергоносителях.
Использование нефти в современном мире весьма обширно, потому кратко упомянем только основные направления производства в этой области.
Добыча нефти может происходить различными способами. Самый древний – поверхностный метод сбора, т.е. вычерпывание сырой нефти естественным путем выходящей на поверхность, давно ушел в прошлое. То же можно сказать и о добыче близко лежащей нефти через колодцы. В настоящее время добыча производится из скважин, проникающих в землю на несколько километров. Если не следовать строго принятой терминологии, но попытаться классифицировать добычу исходя из технологических приемов, то получится следующая классификация:
- Первичный, фонтанный метод – нефтесодержащая жидкость сама выходит из скважины под давлением, существующим в нефтеносном слое;
- Компрессорный метод, газлифтный или эрлифтный начинает применяться после того, как давление в нефтеносном слое становится недостаточным для применения предыдущего способа. При таком варианте добычи в скважину под давлением закачивается газ (или воздух) для создания избыточного давления, приводящего к выходу нефтегазовой смеси на поверхность. С той же целью в нефтеносный слой может закачиваться вода;
- Насосный метод – нефть выкачивается из пласта мощными скважинными и погружными электронасосами;
- Третичные способы добычи представляют собой применение различных приемов повышения давления в нефтесодержащем пласте: закачка нагретой воды; сжигание части нефти под землей и др.
Добыча сланцевой нефти оказывается еще более сложной технологически: приходится применять гидроразрывы и термический или химический разогрев нефтеносного слоя; и потому требует привлечения максимального для отрасли объема финансовых ресурсов.
Среди способов транспортировки нефти наибольшее распространение получили:
- Перекачка по трубопроводам – самый дешевый и экологически чистый вариант;
- Транспортировка по суше в автомобильных и железнодорожных цистернах;
- Перевозка в танкерах по морским путям.
Себестоимость добычи и транспортировки нефти обычно составляют расходы продавца и не влияют на цену продажи, которая является одинаковой для большей части мирового рынка.
Продажная цена нефти в значительной степени унифицирована по сортам принятым за эталонные на рынках. Для Европы и в некоторой степени Азии это Brent. Для Америки – WTI. Страны Персидского залива имеют свой маркерный сорт Dubai Crude.
Список основных нефтедобывающих стран на 2018 год выглядел так:
| 1 | США | 10.961.000 |
| 2 | Россия | 10.527.000 |
| 3 | Саудовская Аравия | 10.317.000 |
| 4 | Ирак | 4.410.000 |
| 5 | Китай | 3.781.000 |
| 6 | Иран | 3.553.000 |
| 7 | ОАЭ | 3.008.000 |
| 8 | Кувейт | 2.736.000 |
| 9 | Бразилия | 2.586.000 |
| 10 | Канада | 1.276.000 |
Список стран по добыче нефти ОПЕК основан на оценках, опубликованных в ежегодном Статистическом Бюллетене 2019 ОПЕК (Annual Statistical Bulletin 2019).
Большая часть добываемой нефти уходит на изготовления бензина и дизтоплива. Способы ее переработки разнообразны, сложны в деталях но, в общем, сводятся к процессу перегонки, наглядно знакомому большинству наших сограждан на примере самогонного аппарата.
Цена на нефть в 2020
2020 год начался с мирового кризиса в нефтяной отрасли. После небольшого роста цен на нефть в начале января произошел существенный спад.
Из-за вспышки коронавируса снизился спрос на топливо. Как результат, в конце января нефть сорта Brent упала в цене до 56$ за баррель. Для сравнения: в конце 2019 года ее стоимость равнялась 72$. Российский сорт Urals в январе стоил около 58$ за баррель.
В феврале продолжилось снижение стоимости – 50$ за баррель для Brent и 54$ за баррель для Urals.
Масло в кризисный огонь в марте подлили Россия и Саудовская Аравия. 6 марта на встрече ОПЕК+ РФ не захотела снизить уровень добычи нефти, в то время как Саудовская Аравия выступила за значительное снижение объемов. Снижение нефтяной добычи было необходимо, чтобы компенсировать падение спроса.
Из-за отказа России Саудовская Аравия заявила, что увеличит добычу до 12 млн баррелей в день и предоставит покупателям скидки. В итоге произошел рекордный обвал цен в марте 2020:
- нефть сорта Brent – до 25$ за баррель;
- нефть сорта Urals – до 29$ за баррель.
1 апреля цена российской нефти упала до рекордно низкой отметки с января 1999 года – до 10$ за баррель, а цена европейской нефти Brent сумела подняться на несколько процентов – до 32$ за баррель.
6 апреля закончилось действие сделки стран ОПЕК+. Ценовая яма заставила страны ОПЕК+ все-таки еще раз обсудить разногласия и прийти к соглашению. 12 апреля был достигнут консенсус в отношении лимитов на добычу нефти на ближайший период.
Резкого роста цен после соглашения не случилось, ведь спрос все еще очень низкий из-за мировой пандемии и карантинов. По самым оптимистичным прогнозам аналитиков, цены на нефть к концу года вырастут до 40-45$ за баррель.
Источник: myfin.by
Нефтепродукты, как сырье для строительных и отделочных материалов
Нефть является поистине уникальным ресурсом, который добывается из недр планеты. В чистом виде она практически не применяется, а вот продукция на ее основе пользуется огромным спросом. Сегодня нефтепродукты представляют собой огромную группу материалов, которые образовывают отдельный сегмент рынка. К наиболее популярным нефтепродуктам относят разнообразные виды топлива (бензин, керосин, дизельное топливо), смазочные вещества, электроизоляционные среды, растворители, нефтехимическое сырье. Данные материалы получают при помощи переработки нефти, а именно отделения отгонов в ее парообразном состоянии.
Сфера применения нефтепродуктов просто безгранична. Они применяются во всех сферах деятельности человека, включая строительство. Развитие инновационных строительных технологий подразумевает постоянное использование нефти и материалов, изготовленных на ее основе. Одним из наиболее популярных материалов данной категории выступает пластмасса.
Ее основным связующим элементом считается полимер, который является продуктом нефтехимической промышленности. При определенной температуре и давлении пластмасса легко формуется. Такие полимеры могут сильно изменять структуру и эксплуатационные характеристики пластмасс, поэтому современные стеклопластики обладают высочайшей прочностью, теплопроводностью, отличной звукоизоляцией и низким удельным весом.
Следующим направлением использования нефтепродуктов в строительстве выступает изготовление напольных покрытий: синтетический ковролин, линолеум, ПВХ-покрытия и пр. Не обходится без нефтепродуктов и выпуск популярных на сегодня металлопластиковых окон (профиль, уплотнения и пр.).
Нефтяные производные активно применяются при выпуске ЛКП, служащие для продления эксплуатационного срока строительных конструкций, декоративных элементов, напольных покрытий и пр. Постоянно увеличивающее разнообразие лакокрасочных составов (полиакриловые, нитроцеллюлозные, пентафталевые, эпоксидные, битумные, масляные) открывает новые возможности перед интерьерными дизайнерами и строительными бригадами.
Источник: kiev-design.com
Нефтепродукты — это что такое и где их используют?
Целью нефтеразведки является выявление, оценка по экономическим и геологическим параметрам, а также подготовка к разработке мест нефтедобычи. В нефтеразведку входят буровые работы, геологические и геохимические работы на местах залежей нефти. Выделяют три этапа:
- Первым этапом является поиск в бассейнах, где нефтегазоносность не установлена. Проводятся региональные работы и исследование тектонических зон. Проводят гравиметрическую, геологическую и аэромагнитную съемку, исследование химического состава пород и вод. Затем проводится бурение опорных скважин.
- На втором этапе проводится детальная гравиразведка, сейсмо- и электроразведка, детализированная структурно-геологическая съемка. Уточняются масштабы съемки и прогнозы залежей нефти, подсчитываются и прогнозируются её запасы.
- Третьим этапом проводят бурение скважин для поиска нефтяных залежей. Максимальная глубина бурения выполняется у первых поисковых скважин.
Основной целью разведывательного этапа является подготовка к разработке, выделение контуров залежей и прогнозирование возможных запасов.
Добыча нефти
Сегодня вся добываемая нефть извлекается через буровые скважины. Чтобы нефть поднималась на поверхность земли с сопутствующими ей водой и газом, требуется установка герметичной системы подъемных труб, арматуры и механизмов.
Следует учитывать, что данные системы должны быть рассчитаны на работу под давлением, характерным для подземных пластов пород.
Весь процесс добычи нефти условно подразделяют на три стадии:
- Движение нефти горизонтально, вдоль пласта, по направлению к скважине. Такое движение достигается посредством искусственной разности между давлением на забоях скважины и на пласте.
- Движение нефти от забоя скважины до ее устья на поверхности земли. Это движение называют процессом эксплуатации скважины.
- Сбор нефти, воды и газа, поступивших на поверхность земли, разделение, устранение минеральных солей и твердых осадков.
Добывание нефти из скважины выполняется за счет естественного ее фонтанирования под воздействием пластового давления. Искусственным путем ресурс поднимается механизированным способом.
Вначале разработки обычно используют метод фонтанной добычи, когда же подача фонтана ослабеет, скважину оснащают механизированными способами подъема нефти.
Среди механизированных способов выделяют:
- газлифтный способ с компрессорной стацией, газосборниками и газораспределителями;
- глубинонасосный, с использованием гидропоршневых, штанговых и винтовых насосов.
Этап первый – подготовка к первичной перегонке
Промышленная нефть отличается от промысловой. Промысловая продукция содержит много нежелательных примесей, и чтобы избежать вышеуказанных сложностей, сырье подвергают процессу комплексной переработки нефти и газа (очистке), на первом этапе – механической, а после этого – тонкой. Кроме того, на этапе подготовки промысловая продукция разделяется в сепараторах на нефть и газ.
Большое количество воды и механических примесей удаляется путем отстаивания на холоде в герметичных резервуарах. Чтобы повысить эффективность дальнейшей переработки, сырую нефть после этого с помощью дополнительной обработки обезвоживают и обессоливают на специальных электрообессоливающих установок.
Как осуществляется вторичная переработка нефти?
Во многих случаях из нефти и воды образуются трудно растворимые эмульсии, которые бывают двух видов:
- гидрофильная (нефть в воде);
- гидрофобная (вода в нефти).
Чтобы разрушить такие эмульсии, применяют следующие методы:
| № | Полезная информация |
| 1 | механический |
| 2 | электрический |
| 3 | химически |
К механическим способам относятся отстаивание и центрифугирование.
Поскольку нефть и вода обладают разными показателями плотности, отстаивание под давлением от 8-ми до 15-ти атмосфер с нагревом до 120-ти – 160-ти градусов легко разделяет нефть и воду в течение 2-3 часов. Испарение воды при этом не допускается.
Эмульсии также разделяют с помощью центробежных сил в специальных центрифугах, которые вращаются со скоростью 3500-50000 об/мин.
Электрический метод предусматривает использование электродегидратора, в котором электрическое воздействие объединяет водяные частицы, вследствие чего они быстрее отделяются от нефти.
Суть химического способа заключается в разрушении эмульсии посредством применения поверхностно-активных веществ, называемых деэмульгаторами. Деэмульгаторы растворяют адсорбционную пленку путем образования эмульсии противоположного типа. Такие методики, как правило, применяются в комплексе с электрическими способами.
Очень важным аспектом этих процессов является качественная утилизация образующихся отходов, которые способны нанести колоссальный вред экологическому состоянию окружающей среды, а, следовательно, и человеку.
Переработка нефти
Нефтепродукты получают на той или иной стадии переработки исходного нефтяного сырья. Сбыт нефти и продуктов её переработки сегодня является одним из наиболее капиталоемких сегментов мирового хозяйства.
Переработка проводится с целью очистки, повышения октанового числа в том случае, если получают бензин, разделения фракций и дальнейшего их преобразования.
На первых стадиях от сырья отделяют растворенные алканы путем их отгонки. После этого сырье снова нагревается, и переходят в газообразное состояние соединения с низкой температурой кипения.
При повышении температуры, соответственно, отгоняются соединения с более высокой температурой кипения и перехода в газообразное состояние. Таким образом, собирают три разные фракции, которые в дальнейшем разделяются и перерабатываются в зависимости от того, какие продукты нефтепереработки необходимо получить.
Продукты
При переработке нефти получают продукты, являющиеся исходными компонентами для промышленности, бытовых принадлежностей человека.
Нефтяные масла
Результат перегонки и очищения мазута. Применяются как смазка автотехники и механизмов на промышленных производствах большинства областей. Бывают специальные масла (для электроизоляции в трансформаторных будках, выключателей на масляной основе) и смазочные, которые по назначению делят на 6 видов:
- Индустриальные — используются при смазывании подшипников, трущихся друг о друга деталей механизмов фабричного оборудования.
- Турбинные — ими смазывают, охлаждают подшипники паровых, газовых турбин, электрогенераторов.
- Компрессорные — применяются для воздушных, холодильных компрессоров.
- Приборные.
- Трансмиссионные — смазка коробок передач, рулевых, гидравлических механизмов.
- Моторные — применяются для различных двигателей (карбюраторных, дизельных или авиационных).
Служат основой многих косметических товаров, пластичных, технологичных смазок, гидравлических, охлаждающих жидкостей.
Асфальт
Образуется из тяжелых фракций нефти, технически это полутвердый или твердый битум. Состоит из большого количества масел высоких температур плавления, твердого парафина, серы (менее 1%).
По способу производства бывают:
- остаточный (производится концентрированием битума при помощи водяного пара);
- окисленный (концентрирование достигается воздухом).
Из-за ограниченного количества месторождений природного асфальта началось изготовление искусственного, нефтяного асфальта. Применяется как основа замазок, клеев, или как кровельный, изоляционный материал. В качестве дорожного покрытия асфальт начали использовать в 1930-е гг. в США, благодаря быстрому развитию автомобилизма и непрактичности, шумности булыжных мостовых.
Пластмасса
Материал, созданный на основе полимеров. Ежегодно производится 200 млн тонн пластмассы. Производство заключается в полимеризации, поликонденсации или полиприсоединении низкомолекулярных веществ, выделяемых из нефти.
Многие не имеют понятия, что большинство повседневных предметов изготовлены на основе продуктов переработки нефти. Пластмасса второй по популярности материал, используемый в быту (контейнеры, посуда, мебель, кухонные принадлежности).
Полиэтилен
Удобный материал для промышленных целей и повседневной жизни. Наряду с пластмассой, пользуется спросом у обывателей. Ежегодно выпускается большое количество полиэтиленовых упаковок и пластиковых бутылок.
Дизель
Прозрачная жидкость светлого желтого или коричневого цветов. Используется как топливо в дизельных двигателях (ж/д, надводный, грузовой транспорт, сельхозтехника) или для котельных. В зависимости от цетанового числа, области применения бывает:
- солярка;
- летнее;
- зимнее;
- арктическое.
Иногда применяется как пропитка кожевенных изделий, компонент смазочно-охлаждающих или закалочных жидкостей при обработке металлов.
Бензин
Горючее топливо для двигателей внутреннего сгорания. По предназначению делится на бензин для автомобилей и самолетов. Несмотря на различные сферы использования, виды имеют общие качества. Испаряемость, благодаря которой возникает однородная смесь топлива и воздуха, сохраняющая оптимальную структуру при любых температурах; групповой углеводородный состав, способствующий надежному функционированию двигателя при разных режимах.
До конца 19 века бензин применялся только как антисептик, топливо для примусов. Пока не разработали двигатель внутреннего сгорания, большую его часть сжигали или выбрасывали.
Мазут
Тяжелый остаток от переработки, после отделения всех фракций, представляет собой густую жидкость. Главные его потребители — морской, речной флот, жилищно-коммунальное хозяйство, промышленные производства.
Используется как топливо для заводских печей или различных котельных установок, основа для создания судового мазута (тяжелого топлива) и моторных, смазочных масел, битума, кокса.
Керосин
Прозрачная жидкость, иногда желтоватого цвета, с характерным запахом и легкой маслянистой консистенцией. Применяется в качестве горючего для бытовых приборов (лампы накаливания, керосиновые горелки), реактивного топлива, растворителя красок, а неароматизированным керосином обезжиривают поверхности.
Керосином промывают детали для очистки от ржавчины, пропитывают изделия из кожи, используют при обжигании изделий из стекла, фарфора, как компонент лаков, пленок. До появления дизельных двигателей, керосин повсеместно применялся как топливо для сельскохозяйственной техники. Благодаря впитываемости, низким температурам горения, керосин употребляется артистами при проведении представлений с огнем.
Смазочные материалы
Используются для улучшения трения деталей механизмов (двигателей, подшипников) и при обработке металлов под давлением (заточка, шлифовка). Получают смазку путем добавления к маслу загустителей.
Развитие технического оборудования стремительно прогрессирует, вместе с этим растет количество смазочных материалов. Если подобрать неподходящий вид, то возникнут поломки механизма.
Парафин
Бесцветный, жирный, твердый продукт нефтепереработки. Растворяется в минеральных маслах, растворителях органического происхождения, а в спирте, воде нет. Смесь углеводородов устойчива к действию кислот, щелочных металлов, галогенов, окислителей.
Широко применяется при изготовлении свечей, как смазка деревянных деталей (выдвижных ящиков), при парафинотерапии, производстве косметического вазелина. В соединении с бензином образует покрытие, защищающее от коррозии. Помимо этого, он зарегистрирован как пищевая добавка (Е905).
Парафин можно использовать дома для отбеливания, очищения и омоложения кожи, ее защиты от сухости и потрескивания. Для процедур такого рода нужно приобрести в аптеке очищенный косметический парафин.
Сжиженный нефтяной газ
Углеводороды, извлеченные из газа, сопутствующего нефти, которые при увеличении давления принимают жидкую форму, для удобного хранения или транспортировки. Основные компоненты: пропан, бутан, изобутан. Используется в быту (газовые плиты, отопление, обычные зажигалки) или как топливо для автомобилей.
Деготь
Густой, маслянистый жидкий продукт, результат сухой перегонки лиственной или сосновой древесины, каменных углей, торфа, нефти. Обладает лечебными свойствами: оказывает противовоспалительное, антисептическое действие, защищает от бактерий, паразитов, помогает уменьшить зуд. Используется как компонент косметических средств по уходу за кожей, волосами, ногтями.
Из дегтя получают специальные вещества для строительной сферы: пек (вещество, применяемое для изготовления стройматериалов, укладке дорожного полотна) и эмульсии (основа для грунтоасфальта и глинозема).
Добыча, переработка нефти наносит непоправимый вред окружающей среде, который возрастает с каждым этапом процесса. От расчистки местности для установки оборудования до движения грунтов (вследствие образования пустот после выкачки добычного материала). Загрязнение вод планеты, 1 л нефти лишает воду 40 000 л кислорода, а ежегодно в воды мира попадает 10 млн тонн. Если не принимать меры по обеспечению безопасности, то этот вид промышленности приведет к фатальным последствиям для человека и природы.
Перерабатывающие производства
Продукция, получаемая из нефти, сильно зависит от профиля производства, которое перерабатывает сырье. Топливные производства специализируются на получении бензина, дизельного топлива, керосина, но также могут отпускать в продажу побочные продукты производства.
Топливно-масляные, соответственно, дополнительно выделяют фракции, из которых можно получить смазочные и соляровые масла. Топливно-нефтехимические производства поставляют не только горючее, но и вещества, являющиеся исходными для химических производств – этилен, стирол.
Соответственно, топливно-масляно-нефтехимические являются универсальными и выпускают наибольший ассортимент продукции, получаемой при переработке природного сырья.
Процесс переработки нефти
Несмотря на это, наибольшим спросом пользуются именно топливные предприятия по переработке. Нефтеперерабатывающих предприятий топливного профиля наблюдается больше других, так как моторное горючее пользуется широким спросом у населения и промышленности.
Основные нефтяные фракции
Основными фракциями, выделяемыми при первичной и вторичной перегонке, очистке и обессоливании нефти, являются:
- Газолиновая фракция, содержащая алканы от пентана до декана. Дальнейшая обработка данной фракции позволяет получить бензин и газолин.
- Лигроиновая фракция, содержащая алканы, начиная от октана и выше. Выделенный лигроин используется в качестве топлива для тракторов.
- Керосиновая фракция, включающая алканы, начиная от додекана. Очищенный керосин используют как топливо для ракет, тракторов и реактивных самолетов.
- Газойль, выделенный при температуре до трехсот градусов Цельсия, является дизельным топливом.
- Мазут – остаточные смеси, полученные в результате перегонки. Его подразделяют на соляровое масло, смазочное масло и вазелин.
Некоторые сорта нефти позволяют получить парафин и гудрон, остающийся после отгонки и применяемый при строительстве дорог.
Фракционный состав
Многие процессы на НПЗ требуют подогрева нефти или нефтепродуктов. Для этого используются трубчатые печи. Нагрев сырья до требуемой температуры происходит в змеевиках из труб диаметром 100–200 мм.
Нефть состоит из большого количества разных углеводородов. Их молекулы различаются массой, которая, в свою очередь, определяется количеством составляющих их атомов углерода и водорода. Чтобы получить тот или иной нефтепродукт, нужны вещества с совершенно определенными характеристиками, поэтому переработка нефти на НПЗ начинается с ее разделения на фракции.
Согласно исследованию нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, проведенному Американским нефтяным институтом, номенклатура нефтепродуктов, выпускаемых на современных НПЗ и имеющих индивидуальные спецификации, насчитывает более 2000 пунктов.
В одной фракции нефти могут содержаться молекулы разных углеводородов, но свойства большей части из них близки, а молекулярная масса варьируется в определенных пределах. Разделение фракций происходит путем перегонки нефти (дистилляции), основанной на том, что у разных углеводородов температура кипения различается: у более легких она ниже, у более тяжелых — выше.
Основные фракции нефти определяют по интервалам температур, при которой кипят входящие в них углеводороды: бензиновая фракция — 28—150°C, керосиновая фракция — 150—250°C, дизельная фракция, или газойль, — 250—360°C, мазут — выше 360°C. Например, при температуре 120°C большая часть бензина уже испарилась, но керосин и дизельное топливо находятся в жидком состоянии. Когда температура поднимается до 150°C, начинает кипеть и испаряться керосин, после 250°C — дизель.
Существует ряд специфических названий фракций, используемых в нефтепереработке. Так, например, головной пар — это наиболее легкие фракции нефти, полученные при первичной переработке. Их разделяют на газообразную составляющую и широкую бензиновую фракцию. Боковые погоны — это керосиновая фракция, легкий и тяжелый газойль.
Продукты переработки в быту
Наиболее известный продукт нефтепереработки, как известно, бензин. Зачастую на базе нефтедобывающих компаний строятся перерабатывающие предприятия именно топливного профиля, которые, впрочем, выпускают также соляровые масла, газойль и керосин. Но не один только бензин, как продукт, получаемый из нефти, проник в ежедневную жизнь потребителей.
Полимеры
Производства универсального профиля, специализирующиеся не только на изготовлении топлив, выпускают полимеры этилена, стирола и пластик. Выделяя данные углеводороды при переработке сырья, а затем, полимеризуя их, человечество получило:
- пластиковые контейнеры для пищевого производства;
- полиэтиленовые пакеты;
- различные строительные и ремонтные пластики.
Способы использования нефти
Если разобраться с тем, как человек использует нефть, то приходим к выводу, что практически все товары, потребляемые сегодня, так или иначе связаны с нефтью, и большинство из них содержи в своем составе чистое сырье или его производные. На самом деле, сфера применения нефтепродуктов очень широкая, и в каждой отрасли задействован данный продукт. Рассмотрим вкратце, где используют нефть.
Производство топлива. Основным продуктом, производимым из нефти, является топливо. Для его изготовления нефтесырье подвергается множественным обработкам, и, в зависимости от конечного продукта, технологии и методики воздействия на сырье будут отличаться.
Сегодня в промышленности и в быту мы пользуемся бензином, керосином, дизтопливом, мазутом, и другими горючими составами, и все они – результат переработки нефти. После производства топлива остаются различные отходы. Они не подлежат утилизации или захоронению, а используются для изготовления других нефтепродуктов.
Пластмасса. На втором месте среди товаров, изготавливаемых из нефти, стоит пластик. Ежегодные объемы этой продукции колоссальны, и составляют более 180 млн. тонн. Из него создаются бытовые товары для дома – посуда, контейнеры, полиэтиленовые пакеты, игрушки, оргтехника. Для промышленных целей из пластика изготавливают элементы для транспорта, техники.
Внедрение инновационных технологий позволяет многократно перерабатывать нефтепродукты и создавать из них и их производных множество товаров. К примеру, все люди носят обувь, а ее подошва создается именно из нефтепродуктов. Удобство пластика, его податливость к деформациям и изменению формы, а также доступная стоимость, делают материал востребованным во всем мире.
Ткань. Разбираясь, как используют нефть для изготовления тканей, не сложно понять, что создавая продукция является синтетической, и имеет значительное отличие от натуральных, хлопчатых тканей. Но это не помешало завоевать доверие потребителей и найти множество областей применения. Многим сегодня знакомы такие ткани, как полиэстер, акрил, нейлон.
Из них шьют одежду, белье, обувь, предметы декора и другое. Изделия из этих материалов быстро сохнут, не мнутся, прекрасно сохраняют тепло, а при добавлении других нитей в состав ткани, отличаются прекрасной тактильной способностью.
Парафин. Отвечая на вопрос, для чего используют нефть, нельзя упустить производство парафиновой продукции. Она служит отличным смазочным материалом, а также используется как основное сырье для свечей и карандашей. Кроме нефти, для создания парафина применяются и другие нефтепродукты, которые отделяются в процессе переработки.
Синтетический каучук. Основным продуктом в данной категории товаров является автомобильная резина. Она изготавливается на специализированных производствах, и имеет довольно выгодную стоимость.
Лекарства. Немаловажная роль нефтепродуктам отводится в медицинской отрасли, а именно, при производстве лекарств. Во время технологических процессов переработки нефтепродуктов, из сырья выделяют углеводороды и другие составляющие, которые сегодня входят в состав аспирина, антисептиков, антибиотиков, медицинского вазелина, а также антигистаминных препаратов.
Продукты питания. Самым популярным продуктом, содержащим производные нефти, является жевательная резинка. Именно благодаря содержанию нефтесырья жвачка тянется и приобретает эластичность. Также этот компонент включен в состав пищевых красителей, искусственного ванилина, искусственной зернистой икры. Особая технология обработки нефтепродуктов позволяет выделить белок путем микробиологического синтеза, который в дальнейшем служит как заменитель животного белка, и включается в состав спортивного питания.
Солнечные батареи
Панели солнечных батарей, преобразующие солнечный свет в электроэнергию, называют главными конкурентами невозобновляемых источников энергии. Тем не менее, для изготовления таких панелей также используются невозобновляемое сырье – фотоэлемент, преобразующий энергию, должен быть нанесен на панель, изготовленную из нефтяной смолы.
Источник: ug-plastics.ru