WR-технология – новый способ нефтепереработки

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа № 5 с углубленным изучением химии и биологии»

Учебная исследовательская работа

Тема: WR-технология – новый способ нефтепереработки

Выполнил:  Велиев Гошгар, ученик 10Е класса

Старая Русса

2017

Содержание

Введение

С 2005 года внедрён в практику и успешно применяется новый способ переработки нефтяного сырья и циклонные нефтеперерабатывающие установки на его основе. Способ условно называется вихревая ректификация (ВР), или по английски WR (whirl refinery) - WR технология. 

Новый способ переработки нефти отличается высокой экологичностью (в отличие от классики нет нужды в сбросе жидких отходов – нефтешламов – они отсутствуют!) и позволяет занять свою, ранее никем не занятую «нишу» в деле нефтепереработки, и эта ниша – глубокая переработка нефтяного сырья для малой производительности НПЗ (например от 200 тысяч до 3 миллионов тонн в год по сырью). Такой мини-НПЗ может включать в свою технологическую часть и каталитическую переработку мазутов и газойлей, а также каталитическую переработку светлых нефтепродуктов без потери качества нефтепродуктов и с периодом окупаемости с начала эксплуатации мини-НПЗ в 1,5-2 года. Это объясняется тем, что качество получаемых продуктов не зависит от колебаний % состава сырья и на циклонных нефтеперерабатывающих установках могут перерабатываться «с колес» без перенастройки лёгкие и тяжёлые нефти, газовые конденсаты и их смеси.

Цель исследования: изучить принцип нового способа переработки нефти и сравнить его с традиционными методами.

Задачи:

1. Ознакомиться с историей нефтепереработки.

2. Исследовать научную литературу по новым способам получения нефтепродуктов.

3. Донести результаты моей работы до слушателей.

Историческая справка

Давно было замечено, что нефть на поверхности земли подвергается превращениям. Лужи нефти высыхали и оставляли темную густую жидкость, которая впоследствии затвердевала и превращалась в битум и асфальт.

В древней Шумерии асфальт употреблялся для изготовления сосудов, украшений, скульптур, как строительный и гидроизоляционный материал. В Вавилоне асфальт применялся как одна из главных составных частей цементирующего и облицовочного материала при строительстве крепостных стен, дворцов, триумфальных арок, жилых зданий. Основным компонентом состава для бальзамирования в Древнем Египте служила нефть и опять же асфальт.

Нефть издавна применялась как горючий материал для освещения. Правда, светильники на нефти сильно коптили. Еще сильнее коптил при горении и издавал неприятный запах асфальт.

Получать хорошее горючее для светильников позволила перегонка нефти. О том, как ее перегоняют, писал еще римский врач Кассий Феликс. Можно сказать, что в те времена река нефти и начала делиться на рукава, которых сегодня множество: бензин, керосин, мазут, гудрон и т. д.

Наша страна является родиной промышленной переработки нефти. Федор Прядунов на базе ухтинской нефти в 1745 году построил первый нефтеперегонный завод, дававший ежегодно до тысячи пудов «чистого прозрачного масла». Оно представляло широкую фракцию в количестве до 60 процентов от сырой нефти, похожую на керосин. Эту жидкость употребляли для медицинских целей и как лампадное масло.

Физические свойства нефти

Нефть и нефтепродукты представляют собой сложные смеси углеводородов и их гетеропроизводных. Анализ таких смесей с выделением индивидуальных соединений требует много времени. Поэтому в технологических расчетах при определении качества сырья, продуктов нефтепереработки и нефтехимии часто пользуются данными технического анализа, который состоит в определении некоторых физических, химических и эксплуатационных свойств нефтепродуктов. С этой целью используют следующие методы, в комплексе дающие возможность охарактеризовать товарные свойства нефтепродуктов в различных условиях эксплуатации, связать их с составом анализируемых продуктов, дать рекомендации для наиболее рационального их применения:
- химические, использующие классические приемы аналитической химии;
- физические — определение плотности, вязкости, температуры плавления, замерзания и кипения, теплоты сгорания, молекулярной массы, а также некоторых условных показателей;
- физико-химические — колориметрия, потенциометрическое титрование, нефелометрия, рефрактометрия, спектроскопия, хроматография;
- специальные — определение октанового и октанового числа моторных топлив, химической стабильности топлив и масел, коррозионной активности, температуры вспышки и воспламенения.

Особенности химического состава

Нефть - это маслянистая жидкость темного красно-коричневого, иногда почти черного, цвета. В ее состав входит около 1000 веществ! Наибольшую часть из них (80-90%) составляют углеводороды, то есть органические вещества, состоящие из атомов углерода и водорода. Нефть содержит порядка 500 углеводородных соединений - парафиновых (алканов), составляющих половину всех углеводородов нефти, нафтеновых (цикланов) и ароматических (бензол и его производные).

Имеются в нефти и высокомолекулярные соединения в виде смол и асфальтовых веществ.

Суммарное содержание углерода и водорода в нефти - около 97—98% (по весу), в том числе углерода 83—87% и водорода 11-14%.

Способ перегонки углеводородного сырья

Основывается на однократном испарении и поэтапном охлаждении на каждой ступени перегонки. Новым является то, что разделение на паровую и жидкую фазу на всех ступенях перегонки проводят в циклонных испарителях-сепараторах, конструкция которых обеспечивает не только эффективное разделение паровой и жидкой фазы в процессе вихревого движения, но и эффективно ограничивает выход паров тяжелых фракций вместе с парами легких фракций на следующую ступень перегонки.       Таким образом, реализованный подход базируется на газодинамическом решении задачи разделения углеводородов на фракции. Преимущества способа позволяют успешно перерабатывать на одной и той же технологической установке по WR технологии лёгкие и тяжёлые виды нефти, газовые конденсаты и смеси углеводородного сырья.

Опыт использования способа на практике выявил его дополнительные преимущества в деле переработки углеводородного сырья, новые области применения и новые эффективные возможности нефтепереработки.

Назначение и применение установок

Указанные преимущества установок позволяют использовать их в следующих направлениях:

1. Универсальное эффективное и безотказное нефтеперерабатывающее оборудование для получения моторных и энергетических топлив, при первичной перегонке нефти.

2. Универсальное оборудование для переработки нефтешламов.

3. Наиболее эффективное и универсальное оборудование для фракционной разгонки синтетической нефти.

4. Наиболее эффективное и универсальное оборудование для фракционной разгонки продуктов крекинга тяжёлых остатков (мазутов, гудронов).

5. Универсальное оборудование для получения дизельного топлива при освоении нефтяных и газоконденсатных месторождений.

6. Высокоэффективное оборудование для извлечения методом экстрактивной ректификации, например ароматических углеводородов и получение растворителей

Заключение

WR-технология особенно привлекательна для переработки различных газовых конденсатов. При этом, преимущество даже не в цене, а в принципиальной возможности перерабатывать газовый конденсат - нестабильное сырьё на месте его добычи с получением моторных топлив.

Проведя данное исследование, я узнал о новом способе переработки нефти, его преимуществах и направлении дальнейшего развития. Таким образом, считаю, что цель моей работы достигнута.

Список литературы

1. Браун Дж. Больше чем бизнес. Юнайтед Пресс, 2014

2. Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. Ч. 2-я. М.: Химия, 1980

3. Эмирджанов Р.Т. Основы технологических расчетов в нефтепереработке. М.-Л.: Химия, 1965. -546 с.

4. Интернет-ресурсы:

http://e-him.ru/?page=dynamic§ion=31&article=131

http://www.вашехобби.рф/interesnye-fakty/istoriya-neftepererabotki

http://allforchildren.ru/why/misc35.php