Нефть и ее переработка

Нефть Нефть – основное природное ископаемое для производства транспортного топлива Нефть – маслянистая, нерастворимая в воде коричневая жидкость с характерным керосиновым запахом и плотностью 700 – 900 кг/м 3 Состав нефти основной примесный 1. алканы 1. кислород (нафтеновые кислоты) 2. циклоалканы 2. азот (пиридин и его производные) 3. арены 3. сера (тиофен и его производные)

Нефтепереработка Химическая Пиролиз – высокотемпературный каталитический распад углеводородов без доступа воздуха Крекинг - высокотемпературное каталитическое расщепление сложных, высококипящих углеводородов на более простые, низкокипящие Дегидрирование – получение ненасыщенных углеводородов путем отщепления водорода от предельных углеводородов Изомеризация – получение разветвленных углеводородов из соединений нормального строения Ароматизация, или каталитический риформинг – обогащение нефти ароматическими углеводородами Обессеривание – очистка нефти от серы и ее соединений

Первичная Фракционная перегонка, ректификация нефти Вторичная Крекинг нефтепродуктов Переработка Термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле Физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения (до 350°С)

Нефтепереработка Физическая – разгонка нефти на фракции, кипящие при различных температурах. Обычно выделяют 6-7 фракций газовая бензиновая лигроиновая ( не всегда ) керосиновая газойль мазут гудрон

Фракции перегонки нефти t, 0 CФракция Содер- жание Применение До 40 газоваяС 1 – С 4 Газ-бензин, баллонный газ бензиноваяС 5 – С 11 Бензин лигроинС 8 – С 14 Топливо для с/х машин керосиноваяС 12 – С 18 Топливо реактивных двигателей, крекинг газойль (соляровые масла) С 14 – С 20 Транспортное топливо, крекинг > 360 мазут> С 20 Смазочные масла, крекинг остаток гудрон< С 50 Асфальт, кокс

Нефть: фракционная перегонка

Крекинг Крекинг - процесс расщепления углеводородов, содержащихся в нефти, в результате которого образуются углеводороды с меньшим числом атомов углерода в молекуле.

Каталитический (nAl2O3 × mSiO2) – расщепление в присутствии катализаторов Термический ( °С) – расщепление под действием высокой температуры Крекинг (от англ. Crack – расщеплять) Нефть: крекинг

Термический крекинг Каталитический крекинг Протекает медленно ( °С) Протекает быстрее ( °С, катализатор) Образуются непредельные углеводороды с неразветвленной цепью Образуются углеводороды разветвленного строения Бензин обладает высокой детонационной стойкостью Бензин более высокой детонационной стойкости Бензин неустойчив при хранении (добавление антиокислителей) Бензин Бензин устойчив при хранении Нефть: крекинг

Нефть Углеводороды: алканы, алкены, алкины, циклоалканы, арены. Кислородные соединения: нафтеновые кислоты, фенолы. Сернистые соединения: алкил-сульфиды, меркаптаны. Неорганические соединения: кремнезём, алюминий, известь, оксиды железа и марганца Азотсодержащие соединения.

Промышленный выход бензина

Бензины

Бензин Бензин – основное топливо для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания – реактора, преобразующего тепловую энергию химической реакции в механическую энергию движения От качества бензина зависит работа и долговечность двигателя скорость движения автомобиля состав выхлопных газов В состав бензина входят предельные углеводороды состава С 5 - С 10, в основном С 7 - С 9. Реакции, проходящие при сжигании топлива, подобны следующей : C 8 H O 2 = 8CO 2 + 9H 2 O к Дж / моль

Октановое число Показатель детонационной стойкости бензина - октановое число Чем выше ОЧ, тем выше стойкость бензина к детонации, а следовательно и его качество

Детонация Важным свойством топлива является его способность противостоять преждевременному воспламенению в камере сгорания Стук в двигателе указывает на то, что произошло опережающее взрывное воспламенение и энергия топлива израсходована бесполезно Такое взрывное горение называется детонацией Детонацию в основном вызывают углеводороды нормального строения Углеводороды разветвленного строения, непредельные и арены способствуют невзрывному горению бензина

Детонационная стойкость ОЧ - Октановое число ТопливоОЧ Автомобильный бензин 72 – 98 Трет-бутанол 106 Этанол 108 Метанол 111 Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ)125

Нефть Резина, краски, лаки, растворители Топливо, смазки, масла Косметика, моющие средства Продукты питания Ядохимикаты Лекарства Взрывчатые вещества Дорожное покрытие Продукты нефтепереработки