Фракции нефти

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с нефтепродуктами: заправляя свой автомобиль, крася забор своего загородного дома, получая тепло в квартире – везде это результат фракционной переработки нефти. Человек не часто задумывается, откуда и как появляются все современные электронные и бытовые устройства, без которых он не мыслит своего цивилизованного состояния, а всё это результат технологического прогресса основой которого служит чёрное золото – нефть.

Добыча и переработка нефти является основополагающим процессом мировой экономики и производства энергетических ресурсов, в основе использования углеводородов живёт и развивается человеческая цивилизация последних веков развития. Нефть – это кровь индустриального общества, она помогает жить и развиваться, внедрять научные разработки, функционирующие на углеводородном топливе.

Учёный Менделеев Д.И. высказывался о возможности применения сырой нефти для отопления, говоря: «Что топить нефтью, всё равно, что отапливать помещения ассигнациями», потому что нефть в переработанном виде предоставляет большую ценность и широкий спектр применения в отраслях жизни деятельности человека.

Определение фракционного состава

Сырая нефть в настоящее время не используется, для её переработки построены нефтеперерабатывающие предприятия, осуществляющие фракционное разделение нефти на составляющие для последующего их применения в отраслях народного хозяйства. Добываемая нефть не однородна, поэтому в зависимости от месторождения, где она добывается, её переработка также имеет свои технологические особенности. Поэтому предварительный анализ нефти очень важен, чтобы определить фракционный процентный состав, исходя из результатов, повышается уровень и степень переработки и получения нефтепродуктов.

Перед началом переработки требуется произвести анализ состава нефти, существуют два способа:

1. метод А;
2. метод Б.

В методе А применяется специальный аппарат изготовленные из стекла выдерживающего высокие температуры, а также точности является одинаковая толщина стекла колб и трубок. Метод Б используется на агрегатах имеющих гнёзда для колб с круглым дном и одинаковым метражом применяется он в основном для тяжёлых фракций нефти.

Главный принцип нефтепереработки заключается в планомерном нагревании нефти в определённом диапазоне температур, образующийся пара конденсат называют фракциями. Согласно нормативному документу ГОСТ 2177-99 началом образования фракции принята температура, когда происходит первичное появление конденсата, а окончанием, когда пары перестают выделяться. Переработка нефти производиться в двух условиях: при атмосферном давлении, температура нагрева нефти до +200 ºC, при температурах выше этого значения возможно разложение и поэтому дальнейший фракционный отбор производиться под вакуумом.

Виды и описание фракционного состава нефти

Современные методы переработки нефти позволяют максимально извлечь фракционные составляющие из сырой нефти. Процесс происходит в специально сконструированной ректификационной колонне, которая объединяет два способа нефтеперегонного процесса: простой метод – испаряющийся пар оседает и охлаждается, и метод дефлегмации, когда конденсируются высоко разогретые пары нефти.

Принято разделять три типа фракций нефтепереработки: лёгкие, средние и тяжёлые, и по виду на светлые и тёмные.

Лёгкие (выкипание нефти до 200 ºC) и средние - светлые получают в условиях обычной переработки на воздухе, тяжёлые – тёмные путём вакуумной переработки.

Петролейная фракция - получаемая при нагреве до +100 ºC, здесь в её состав входят гексан и пентан которые являются легко летучими соединениями. Применяют эту фракцию для производства растворителей и лёгкого топлива ( для зажигалок, горелок).

Бензиновая - температурный нагрев нефти от +100 до +140 ºC. Основой фракции составляют вещества парафиновой основы: метилциклопента, циклогексанн и метилциклогексан, получаемый экстракт имеет в своём составе алканы в жидком виде: природные, попутные и газообразные. Выделяют также из соединений данной фракции: ароматические эфиры. Применяют ингредиенты данной фракции для производства моторного топлива, которое используется в бензиновых двигателях внутреннего сгорания, а также для сырья дальнейшей нефтехимической переработки и получения продуктов нефтехимии.

Лигроиновая фракция, получаемая от переработки нефти в промежутке от +140 до +180 ºC. Уникальный химический состав обусловлен количеством природной серы. Углеводороды, входящие в состав относятся к циклическим и полициклическим ненасыщенным типам. Из компонентов фракции производят высокооктановый бензин, топливо для реактивных двигателей летательных средств и керосин, используемый для осветительных приборов.

Керосиновая фракция перерабатывается в температурном диапазоне от +180 до +220 ºC, состав отличает повышенное содержание парафиновых веществ, это позволяет применять данную фракцию при изготовлении лакокрасочной продукции. Также продукты керосиновой фракции незаменимы в качестве сырья при химическом синтезе веществ.

Газойлевая фракция (или дизельное топливо), получаемые из нефти при температурах от +220 до +350 ºC, применяются для производства дизельного топлива разного класса для дизельных двигателей. При большом процентном содержании в дизельном топливе смесей нафтена производят дополнительную дефрагментацию, чтобы в итоге продукт не застывал при резко отрицательных температурах, что очень необходимо для автомобилей с дизельными двигателями, работающими в условиях крайнего севера.

Мазут - тяжелая фракция, получается при переработке вакуумным способом, к этому времени состав нефти представляет собой органические соединения и смолы. В результате нагрева в промежутке от +350 до +500 ºC получают разнообразные технические масла, используемые для смазки деталей и механизмов, парафин и жидкий мазут. Мазут разделяют при использовании на три вида в зависимости от вязкости. Самый вязкий применяют в качестве топлива для работы ТЭЦ, мазут средней вязкости используют для небольших отопительных установок находящихся на территориях обособленных объектов производственного или военного назначения. Самый жидкий из мазутов называют флотским и применяют для энергетических установок, работающих на речных и морских кораблях. Данную фракцию называют вакуумный газойль.

Гудрон - остаточная часть после извлечения из нефти вышеперечисленных субстанций. В этих остатках содержится большое количество тяжёлых металлов и примесей. Применение нефтяного остатка очень широко, производство технологического кокса для последующего использования в промышленности, состав используется для строительства автомобильных дорог, из него также производят битум, применяемый в строительстве.

Нефть – это источник дающий ингредиенты для последующий обработки и производства товаров, которые человек использует в ежедневной свой жизни. В настоящее время нефть является системообразующим элементом во всех производственных процессах, поэтому от качества и степени её переработки зависят как сам человек, так и окружающая его среда.