7.4. Нефтезаводские газы

 

Нефть является жидким топливом. В отличии от других видов природных топлив сырую нефть не используют в качестве горючего. Она служит сырьем для получения высококачественных моторных топлив, газов, масел и химических продуктов.

Переработкой нефти получают нефтяные газы, используемые как энергетическое топливо и как сырье для получения химических продуктов. Переработка нефти включает следующие основные процессы: перегонку нефти, термический крекинг, каталитический крекинг, пиролиз, коксование. Большинство из названных процессов сопровождаются выделением нефтяных газов. Нефтезаводские газы имеют высокую жаропроизводительность и содержат значительное количество предельных и непредельных углеводородов, поэтому в первую очередь представляют интерес как сырье для получения химических продуктов – полиэтилена, полипропилена и др. Теплота сгорания нефтезаводских газов колеблется в широких пределах – от 8000 до 32000 ккал/м3, а жаропроизводительность – от 2120 до 2190оС. Среднее значение жаропроизводительности (tмакс) для нефтезаводских газов можно принимать равным 2130оС, величину СО2 макс – 13,7%.

Перегонкой нефти называют процесс термического разделения ее на части ( фракции ) без заметного разложения углеводородов. Перегонка нефти основана на том, что с увеличением молекулярной массы углеводородов повышаются их температуры кипения. Сырую нефть разделяют на фракции: бензиновую (выкипающую в пределах 175-200оС), керосиновую (выкипающую в пределах 200-270оС) и газойлевую (выкипающую в пределах 270-350оС). После отгонки указанных фракций в перегонном аппарате остается мазут. При перегонки нефти получают газ, представляющий часть попутного газа, растворенного в  нефти. Перегонкой сырой нефти получают примерно 20 – 30% бензина, 30 – 45% лигроина, керосина и газойля, 25 – 50%  нефтяных мазутов, 2 – 6% газов прямой перегонки.

Термический и каталитический крекинг нефти является основным методом переработки нефти. Крекинг (расщепление) – процесс деструктивной переработки нефти с целью получения главным образом моторных топлив, газов и других химических продуктов. При крекинге происходит распад молекул тяжелых углеводородов с образованием вышеуказанных продуктов. Сущность крекинга заключается в нагревании нефти до температуры 350-650оС, в результате чего высокомолекулярные углеводороды разлагаются, образуя более  легкие углеводороды. Крекинг нефти ускоряется в присутствии  катализаторов и при повышении давления до 70 кг/см2 (7 Мпа). При крекинге нефти выход бензина увеличивается до 40 – 70%, а газа до 10 – 20%. Эти газы характеризуются высоким содержанием непредельных углеводородов и являются ценным сырьем для получения химических продуктов, сжиженных углеводородных газов и после переработки могут использоваться как энергетическое топливо.

Коксование нефтепродуктов. В качестве сырья для коксования используют мазуты или отбензиненную нефть. Для этого тяжелые нефтяные фракции нагревают примерно до 700оС, в результате получают 40-75% жидких продуктов, 10-12% газа и 12-20% кокса. Как и газы крекинга, газы коксования богаты непредельными углеводородами и в первую очередь поступают на переработку, где из них извлекают ценные для химического синтеза компоненты. Газ после переработки используют  для энергетических целей. Способы термической обработки нефти связаны  со значительными затратами тепла.  Для получения тепла на нефтеперерабатывающих заводах используют нефтяные  газы после их переработки и извлечения  ценных компонентов.