Technologies modernes pour approfondir le raffinage du pétrole. L'état actuel du raffinage du pétrole en Russie Technologies modernes pour le raffinage du pétrole


L'essence de l'industrie du raffinage du pétrole
Le processus de raffinage du pétrole peut être divisé en 3 étapes principales :
1. Séparation du pétrole brut en fractions qui diffèrent dans les plages de points d'ébullition (première transformation);
2. Traitement des fractions obtenues par transformations chimiques des hydrocarbures qu'elles contiennent et élaboration de composants de produits pétroliers commercialisables (recyclage);
3. Mélange de composants avec implication, si nécessaire, de divers additifs, pour obtenir des produits pétroliers commerciaux avec des indicateurs de qualité spécifiés (production de marchandises).
Les produits de la raffinerie sont les carburants pour moteurs et chaudières, les gaz liquéfiés, divers types de matières premières pour la production pétrochimique, ainsi que, selon le schéma technologique de l'entreprise, les huiles lubrifiantes, hydrauliques et autres, le bitume, le coke de pétrole, les paraffines. Sur la base d'un ensemble de procédés technologiques, de 5 à plus de 40 positions de produits pétroliers commercialisables peuvent être obtenues à la raffinerie.
Le raffinage du pétrole est une production continue, la période de fonctionnement entre les révisions majeures dans les usines modernes peut aller jusqu'à 3 ans. L'unité fonctionnelle de la raffinerie est l'unité technologique installation- une installation de production avec un ensemble d'équipements permettant de réaliser un cycle complet d'un processus technologique particulier.
Ce document décrit brièvement les principaux processus technologiques de production de carburant - la production de carburants pour moteurs et chaudières, ainsi que de coke.

Livraison et réception d'huile
En Russie, les principaux volumes de pétrole brut fournis pour traitement sont livrés aux raffineries par les associations de producteurs via les principaux oléoducs. De petites quantités de pétrole, ainsi que des condensats de gaz, sont expédiées par chemin de fer. Dans les pays importateurs de pétrole ayant accès à la mer, la livraison aux raffineries portuaires s'effectue par voie d'eau.
Les matières premières acceptées à l'usine entrent dans les conteneurs appropriés base de marchandises(Fig. 1), reliés par des pipelines à toutes les unités technologiques de la raffinerie. La quantité d'huile reçue est déterminée selon une comptabilité instrumentale ou par des mesures dans des conteneurs bruts.

Préparation de l'huile pour le traitement (dessalement électrique)
Le pétrole brut contient des sels qui provoquent une corrosion sévère de l'équipement de traitement. Pour les éliminer, l'huile provenant des réservoirs d'alimentation est mélangée à de l'eau, dans laquelle les sels se dissolvent, et pénètre dans l'ELOU - usine de dessalement électrique(Fig. 2). Le processus de dessalement est effectué dans déshydrateurs électriques- dispositifs cylindriques avec électrodes montées à l'intérieur. Sous l'influence d'un courant haute tension (25 kV ou plus), le mélange d'eau et d'huile (émulsion) est détruit, l'eau est collectée au bas de l'appareil et pompée. Pour une destruction plus efficace de l'émulsion, des substances spéciales sont introduites dans la matière première - désémulsifiants. Température de traitement - 100-120°C.

Raffinage primaire du pétrole
L'huile dessalée d'ELOU est fournie à l'unité de distillation sous vide atmosphérique, qui dans les raffineries russes est abrégée ABT - tube à vide atmosphérique. Cette appellation est due au fait que le chauffage des matières premières avant de les séparer en fractions s'effectue en serpentins fours tubulaires(Fig. 6) en raison de la chaleur de combustion du combustible et de la chaleur des gaz de combustion.
AWT est divisé en deux blocs - distillation atmosphérique et sous vide.

1. Distillation atmosphérique
La distillation atmosphérique (Fig. 3.4) est destinée à la sélection fractions d'huile légère- essence, kérosène et diesel, bouillant jusqu'à 360°C, dont le rendement potentiel est de 45 à 60% pour le pétrole. Le reste de la distillation atmosphérique est du fioul.
Le procédé consiste à séparer l'huile chauffée dans le four en fractions distinctes dans Colonne de distillation- un appareil vertical cylindrique, à l'intérieur duquel se trouvent dispositifs de contact (plaques) par lequel la vapeur monte et le liquide descend. Des colonnes de distillation de différentes tailles et configurations sont utilisées dans presque toutes les usines de raffinage de pétrole, le nombre de plaques qu'elles contiennent varie de 20 à 60. La chaleur est fournie à la partie inférieure de la colonne et la chaleur est évacuée de la partie supérieure de la colonne, et donc la température dans l'appareil diminue progressivement du bas vers le haut. En conséquence, la fraction essence est évacuée du haut de la colonne sous forme de vapeurs, et les vapeurs des fractions kérosène et diesel se condensent dans les parties correspondantes de la colonne et sont évacuées, le fioul reste liquide et est pompé sortie du bas de la colonne.

2. Distillation sous vide
La distillation sous vide (Fig. 3,5,6) est destinée à la sélection du mazout distillats d'huile dans les raffineries du profil fioul, ou une large fraction pétrolière (gazole sous vide)à la raffinerie du profil de carburant. Le reste de la distillation sous vide est du goudron.
La nécessité de sélectionner des fractions pétrolières sous vide est due au fait qu'à des températures supérieures à 380 ° C, la décomposition thermique des hydrocarbures commence. (craquement), et la fin de l'ébullition du gazole sous vide - 520°C ou plus. Par conséquent, la distillation est effectuée à une pression résiduelle de 40-60 mm Hg. Art., qui vous permet de réduire la température maximale dans l'appareil à 360-380°C.
Le vide dans la colonne est créé à l'aide d'équipements appropriés, les principaux appareils sont la vapeur ou le liquide éjecteurs(Fig. 7).

3. Stabilisation et distillation secondaire de l'essence
La fraction essence obtenue à l'unité atmosphérique contient des gaz (principalement du propane et du butane) dans un volume qui dépasse les exigences de qualité et ne peut être utilisée ni comme composant de l'essence moteur ni comme essence de distillation directe commerciale. De plus, les procédés de raffinage visant à augmenter l'indice d'octane de l'essence et la production d'hydrocarbures aromatiques utilisent des fractions d'essence étroites comme matières premières. C'est la raison de l'inclusion de ce processus dans le schéma technologique du raffinage du pétrole (Fig. 4), dans lequel les gaz liquéfiés sont distillés à partir de la fraction essence, et il est distillé en 2 à 5 fractions étroites sur le nombre correspondant de Colonnes.

Les produits du raffinage du pétrole primaire sont refroidis dans échangeurs de chaleur, dans lequel ils dégagent de la chaleur à la matière première froide entrant pour le traitement, grâce à laquelle le combustible de procédé est économisé, dans refroidisseurs d'eau et d'air et sont retirés de la production. Un schéma d'échange de chaleur similaire est utilisé dans d'autres unités de raffinerie.

Les usines modernes de traitement primaire sont souvent combinées et peuvent inclure les processus ci-dessus dans diverses configurations. La capacité de ces installations est de 3 à 6 millions de tonnes de pétrole brut par an.
Plusieurs unités de traitement primaire sont en cours de construction dans les usines afin d'éviter un arrêt complet de l'usine lorsque l'une des unités est retirée pour réparation.

Produits du raffinage primaire du pétrole

Nom

Intervalles d'ébullition
(composé)

Où est sélectionné

Où est utilisé
(par ordre de priorité)

Stabilisation du reflux

propane, butane, isobutane

Bloc de stabilisation

Fractionnement du gaz, produits commercialisables, combustible de procédé

Essence de distillation directe stable (naphta)

Distillation secondaire de l'essence

Mélange d'essence, produits commerciaux

Essence légère stable

Bloc de stabilisation

Isomérisation, mélange essence, produits commercialisables

benzène

Distillation secondaire de l'essence

Production des hydrocarbures aromatiques correspondants

Toluène

Distillation secondaire de l'essence

xylène

Distillation secondaire de l'essence

Matière première de reformage catalytique

Distillation secondaire de l'essence

reformage catalytique

essence lourde

Distillation secondaire de l'essence

Mélange de kérosène, gasoil d'hiver, reformage catalytique

Composant kérosène

distillation atmosphérique

Mélange de kérosène, carburants diesel

Diesel

distillation atmosphérique

Hydrotraitement, mélange de carburants diesel, fiouls

Distillation atmosphérique (résidu)

Distillation sous vide, hydrocraquage, mélange de fioul

Gasoil sous vide

distillation sous vide

Craquage catalytique, hydrocraquage, produits commercialisables, mélange fioul.

Distillation sous vide (résidus)

Cokéfaction, hydrocraquage, mélange de fiouls.

*) - NC. - le début de l'ébullition
**) - kk - fin d'ébullition

Photographies d'usines de transformation primaire de diverses configurations

Fig.5. Unité de distillation sous vide d'une capacité de 1,5 million de tonnes par an à la raffinerie de Turkmenbashi dans le cadre du projet d'Uhde. Riz. 6. Unité de distillation sous vide d'une capacité de 1,6 million de tonnes par an à la raffinerie LUKOIL-PNOS. Au premier plan se trouve un four tubulaire (jaune). Fig.7. Équipement de génération de vide de Graham. 3 éjecteurs sont visibles, dans lesquels les vapeurs pénètrent par le haut de la colonne.

Sergueï Pronine


Le raffinage moderne du pétrole se caractérise par une production en plusieurs étapes de produits de haute qualité. Dans de nombreux cas, parallèlement aux processus principaux, des processus préparatoires et finaux sont également effectués. Les processus technologiques préparatoires comprennent : 1. le dessalage de l'huile avant le traitement 2. la séparation des fractions étroites des distillats d'une large composition fractionnaire ; 3. hydrotraitement des coupes essence avant leur reformage catalytique ; 4. hydrodésulfuration de la charge gazole envoyée au craquage catalytique ; 5. désasphaltage du goudron ; 6. hydrotraitement du distillat de kérosène avant sa séparation par absorption, etc.

2ème étape, 1ère étape Première transformation 3ème étape Deuxième transformation Reformage Dessalement Fractionnement Craquage 4ème étape Raffinage de produits pétroliers Hydrotraitement Raffinage sélectif par solvant Déparaffinage Hydrotraitement

Etape 1 : Dessalement de l'huile Le cycle de production démarre avec CDU. Cette abréviation signifie « usine de dessalement électrique ». Le dessalement commence par le fait que l'huile est extraite du réservoir de l'usine, mélangée à de l'eau de lavage, des désémulsifiants, des alcalis (s'il y a des acides dans le pétrole brut). Ensuite, le mélange est chauffé à 80-120°C et introduit dans un déshydrateur électrique. Dans un électrohydrateur, sous l'influence d'un champ électrique et de la température, l'eau et les composés inorganiques qui y sont dissous sont séparés de l'huile. Les exigences pour le processus de dessalement sont strictes : pas plus de 3 à 4 mg/l de sels et environ 0,1 % d'eau doivent rester dans l'huile. Par conséquent, le plus souvent en production, un processus en deux étapes est utilisé et après le premier, l'huile entre dans le deuxième déshydrateur électrique. Après cela, l'huile est considérée comme appropriée pour un traitement ultérieur et entre dans la distillation primaire.

Étape 2 : Distillation primaire du pétrole et distillation secondaire des distillats d'essence Les unités primaires de raffinage du pétrole constituent la base de tous les processus technologiques des raffineries de pétrole. La qualité et les rendements des composants du combustible résultant, ainsi que des matières premières pour les processus secondaires et autres de raffinage du pétrole, dépendent du fonctionnement de ces usines.

Étape 2 : Distillation primaire du pétrole et distillation secondaire des distillats d'essence Dans la pratique industrielle, le pétrole est divisé en fractions qui diffèrent par les limites de température d'ébullition : gaz liquéfié essence (automobile et aviation) carburéacteur kérosène carburant diesel (carburant diesel), mazout Le fioul est traité pour obtenir : paraffine, bitume, fioul liquide de chaudière, huiles.

Étape 2 : raffinage du pétrole L'essence du processus de raffinage du pétrole est simple. Comme tous les autres composés, chaque hydrocarbure de pétrole liquide a son propre point d'ébullition, c'est-à-dire la température au-dessus de laquelle il s'évapore. Le point d'ébullition augmente à mesure que le nombre d'atomes de carbone dans la molécule augmente. Par exemple, le benzène C 6 H 6 bout à 80,1 ° C et le toluène C 7 H 8 à 110,6 ° C.

Étape 2: Distillation d'huile Par exemple, si vous mettez de l'huile dans un appareil de distillation, appelé alambic, et que vous commencez à le chauffer, dès que la température du liquide dépasse 80 ° C, tout le benzène s'en évapore, et avec lui d'autres hydrocarbures à points d'ébullition proches. Ainsi, une fraction est séparée de l'huile dès le début de l'ébullition à 80°C, soit n. k - 80°C, comme il est d'usage de l'écrire dans la littérature sur le raffinage du pétrole. Si vous continuez à chauffer et augmentez la température dans le cube de 25 ° C supplémentaires, la fraction suivante se séparera de l'huile - hydrocarbures C 7, qui bouillent dans la plage de 80 à 105 ° C. Et ainsi de suite, jusqu'à une température de 350 °C. Il n'est pas souhaitable d'élever la température au-dessus de cette limite, car les hydrocarbures restants contiennent des composés instables qui, lorsqu'ils sont chauffés, de l'huile de goudron, se décomposent en carbone et peuvent cokéfier, obstruer tous les équipements avec du goudron.

Étape 2 : Distillation primaire du pétrole et distillation secondaire des distillats d'essence La séparation du pétrole en fractions est effectuée dans des unités de distillation primaire utilisant des procédés de chauffage, de distillation, de rectification, de condensation et de refroidissement. La distillation directe est effectuée à pression atmosphérique ou légèrement élevée, et les résidus sous vide. Les installations tubulaires atmosphériques (AT) et sous vide (VT) sont construites séparément les unes des autres ou combinées dans le cadre d'une installation (AVT).

Étape 2 : Distillation primaire du pétrole et distillation secondaire des distillats d'essence Dans les raffineries modernes, au lieu de la distillation fractionnée dans des alambics discontinus, des colonnes de distillation sont utilisées. Au-dessus du cube dans lequel l'huile est chauffée, un cylindre haut est accolé, obturé par une multitude de plateaux de distillation. Leur conception est telle que les vapeurs de produits pétroliers remontant peuvent se condenser partiellement, s'accumuler sur ces plaques et, au fur et à mesure que la phase liquide s'accumule sur la plaque, s'écouler à travers des dispositifs de vidange spéciaux. Dans le même temps, des produits vaporeux continuent de bouillonner à travers la couche de liquide sur chaque assiette.

Étape 2 : Distillation primaire du pétrole et distillation secondaire des distillats d'essence La température dans la colonne de distillation diminue du bas jusqu'au tout dernier plateau supérieur. Si dans le cube il fait 380 ° C, alors sur la plaque supérieure, il ne doit pas être supérieur à 35 -40 ° C afin de se condenser et de ne pas perdre tous les hydrocarbures C 5, sans lesquels l'essence commerciale ne peut pas être préparée. Les gaz d'hydrocarbures non condensés C 1 -C 4 sortent en tête de colonne, tout ce qui peut se condenser reste sur les plateaux. Ainsi, il suffit de faire des coulées à différentes hauteurs pour obtenir des fractions de distillation d'huile, dont chacune bout dans les limites de température spécifiées. La fraction a son propre objectif spécifique et, selon elle, elle peut être large ou étroite, c'est-à-dire bouillir dans la plage de deux cent ou vingt degrés.

Étape 2 : Distillation primaire du pétrole et distillation secondaire des distillats d'essence Les raffineries modernes exploitent généralement des tubes atmosphériques ou des tubes atmosphériques sous vide d'une capacité de 6 à 8 millions de tonnes d'huile traitée par an. Il y a généralement deux ou trois installations de ce type dans l'usine. La première colonne atmosphérique est une structure d'environ 7 mètres de diamètre en bas et 5 mètres en haut. La hauteur de la colonne est de 51 mètres. Essentiellement, ce sont deux cylindres empilés l'un sur l'autre. Les autres colonnes sont des condenseurs, des fours et des échangeurs de chaleur

Etape 2 : Distillation primaire du pétrole brut et distillation secondaire des distillats d'essence D'un point de vue coût, plus les fractions obtenues sont finalement larges, moins elles sont chères. Par conséquent, l'huile a d'abord été distillée en fractions larges: fraction essence (essence de distillation directe, 40 -50 -140 -150 ° C). fraction de carburéacteur (140 -240 °С), diesel (240 -350 °С). résidus de distillation d'huile - mazout Actuellement, les colonnes de distillation séparent l'huile en fractions plus étroites. Et plus les factions veulent être étroites, plus les colonnes doivent être hautes. Plus elles devraient avoir de plaques, plus les mêmes molécules doivent, remontant de plaque en plaque, passer de la phase gazeuse à la phase liquide et vice-versa. Cela nécessite de l'énergie. Il est amené au cube de la colonne sous forme de vapeur ou de fumées.

Étape 3 : Craquage des fractions pétrolières En plus du dessalage, de la déshydratation et de la distillation directe, de nombreuses raffineries ont une autre opération de traitement - la distillation secondaire. La tâche de cette technologie est d'obtenir des fractions étroites d'huile pour un traitement ultérieur. Les produits de la distillation secondaire sont généralement des fractions d'essence utilisées pour produire des carburants automobiles et aéronautiques, ainsi que des matières premières pour la production ultérieure d'hydrocarbures aromatiques - benzène, toluène et autres.

Étape 3 : Craquage des coupes pétrolières Les usines de distillation secondaire typiques sont très similaires en apparence et en fonctionnement aux unités tubulaires atmosphériques, seules leurs dimensions sont beaucoup plus petites. La distillation secondaire complète la première étape du raffinage du pétrole : du dessalage à l'obtention de fractions resserrées. Au 3ème stade du raffinage du pétrole, contrairement aux processus physiques de distillation, des transformations chimiques profondes ont lieu.

Étape 3 : craquage thermique des fractions pétrolières L'une des technologies les plus courantes de ce cycle est le craquage (du mot anglais cracking - splitting) Le craquage est une réaction de clivage du squelette carboné de grosses molécules lorsqu'il est chauffé et en présence de catalyseurs. Lors du craquage thermique, des recombinaisons complexes de fragments de molécules brisées se produisent avec formation d'hydrocarbures plus légers. Sous l'influence d'une température élevée, les molécules longues, par exemple les alcanes C 20, sont divisées en molécules plus courtes - de C 2 à C 18. (Les hydrocarbures C 8 - C 10 sont la fraction essence, C 15 - diesel) Les réactions de la cyclisation et l'isomérisation des hydrocarbures pétroliers se produisent également

Etape 3 : craquage thermique des fractions pétrolières Les technologies de craquage permettent d'augmenter le rendement en produits pétroliers légers de 40-45% à 55-60%. L'essence, le kérosène, le carburant diesel (solaire) sont fabriqués à partir de ces produits pétroliers.

Etape 3 : le craquage catalytique des coupes pétrolières Le craquage catalytique a été découvert dans les années 30 du 20ème siècle. lorsqu'il a été constaté que le contact avec certains aluminosilicates naturels modifiait la composition chimique des produits de craquage thermique. Des études complémentaires ont conduit à deux résultats importants : 1. le mécanisme des transformations catalytiques a été établi ; 2. réalisé qu'il est nécessaire de synthétiser spécifiquement des catalyseurs zéolithiques, et non de les rechercher dans la nature.

Etape 3 : craquage catalytique des coupes pétrolières Mécanisme du craquage catalytique : le catalyseur sorbe sur lui-même des molécules capables de se déshydrogéner assez facilement, c'est-à-dire de dégager de l'hydrogène ; les hydrocarbures insaturés résultants, ayant une capacité d'adsorption accrue, viennent en contact avec les centres actifs du catalyseur ; à mesure que la concentration de composés insaturés augmente, leur polymérisation se produit, des résines apparaissent - les précurseurs du coke, puis le coke lui-même;

Étape 3 : craquage catalytique des fractions pétrolières, l'hydrogène libéré participe activement à d'autres réactions, notamment l'hydrocraquage, l'isomérisation, etc., à la suite de quoi le produit craqué est enrichi en hydrocarbures non seulement légers, mais aussi de haute qualité - isoalcanes, arènes, alkylarènes avec des points d'ébullition de 80 à 195 ° C (il s'agit de la large fraction d'essence, pour laquelle le craquage catalytique des matières premières lourdes est effectué).

Etape 3 : craquage catalytique des fractions pétrolières Paramètres typiques du craquage catalytique en opérant sur distillat sous vide (fr. 350 - 500 °C) : température 450 - 480 °C pression 0,14 - 0,18 MPa. La capacité moyenne des usines modernes est de 1,5 à 2,5 millions de tonnes, cependant, il existe des usines d'une capacité de 4,0 millions de tonnes dans les usines des principales entreprises mondiales. En conséquence, des gaz d'hydrocarbures (20%), une fraction essence (50%), une fraction diesel (20%) sont obtenus. Le reste est du gazole lourd ou des résidus de craquage, du coke et des pertes.

Étape 3 : craquage catalytique des fractions pétrolières Les catalyseurs de craquage microsphériques fournissent un rendement élevé en produits pétroliers légers (68 à 71 % en poids), selon la marque du catalyseur.

Unité de réacteur pour le craquage catalytique utilisant la technologie Exxon. Mobil. Sur le côté droit se trouve le réacteur, à gauche se trouve le régénérateur.

Etape 3 : Reforming - (de l'anglais reforming - refaire, améliorer) le procédé industriel de traitement des fractions d'essence et d'huile de naphta afin d'obtenir des essences et des hydrocarbures aromatiques de haute qualité. Jusque dans les années 1930, le reformage était un type de craquage thermique et s'effectuait à 540 o. C pour obtenir une essence avec un indice d'octane de 70 -72.

Étape 3 : reformage Depuis les années 1940, le reformage est un processus catalytique dont les fondements scientifiques ont été développés par N. D. Zelinsky, ainsi que V. I. Karzhev, B. L. Moldavsky. Ce processus a été réalisé pour la première fois en 1940 aux États-Unis. Il est réalisé dans une installation industrielle avec un four de chauffage et au moins 3-4 réacteurs à une température de 350-520 o. C, en présence de divers catalyseurs : platine et polymétalliques, contenant du platine, du rhénium, de l'iridium, du germanium, etc. .

Etape 3 : Le reformage est réalisé sous haute pression d'hydrogène qui circule dans le four de chauffage et les réacteurs. Ces conversions catalytiques permettent la déshydrogénation des hydrocarbures naphténiques en aromatiques. En même temps, la déshydrogénation des alcanes en alcènes correspondants se produit, ces derniers sont immédiatement cyclisés en cycloalcanes, et la déshydrogénation des cycloalcanes en arènes se produit à une vitesse encore plus grande. Ainsi, dans le processus d'aromatisation, une transformation typique est la suivante : n-heptane n-heptène méthylcyclohexane toluène. À la suite du reformage de fractions d'essence d'huile, 80-85% d'essence avec un indice d'octane de 90-95, 1-2% d'hydrogène et le reste d'hydrocarbures gazeux sont obtenus

Étape 4 : Hydrotraitement - purification des produits pétroliers à partir de composés organiques soufrés, azotés et oxygénés à l'aide de molécules d'hydrogène. Grâce à l'hydrotraitement, la qualité des produits pétroliers est améliorée, la corrosion des équipements est réduite et la pollution de l'air est réduite. Le processus d'hydrotraitement est devenu très important en raison de l'implication dans le traitement de grandes quantités d'huiles acides et hautement acides (plus de 1,9 % de soufre).

Étape 4 : Hydrotraitement Lors du traitement de produits pétroliers sur des catalyseurs d'hydrogénation utilisant des composés d'aluminium, de cobalt et de molybdène à une pression de 4 - 5 MPa et une température de 380 - 420 °C. plusieurs réactions chimiques se produisent : L'hydrogène se combine avec le soufre pour former du sulfure d'hydrogène (H 2 S). Certains composés azotés sont convertis en ammoniac. Tous les métaux contenus dans l'huile se déposent sur le catalyseur. Certaines oléfines et composés aromatiques sont saturés d'hydrogène ; de plus, les naphtènes sont hydrocraqués dans une certaine mesure et il se forme du méthane, de l'éthane, du propane et des butanes.

Étape 4 : Hydrotraitement Dans des conditions normales, le sulfure d'hydrogène est à l'état gazeux, et lorsque le produit pétrolier est chauffé, il en est libéré. Il est repris dans de l'eau dans des tours à reflux puis transformé soit en soufre élémentaire, soit en acide sulfurique concentré. La teneur en soufre, en particulier dans les produits pétroliers légers, peut être réduite au millième. Pourquoi amener la teneur en impuretés des substances organosoufrées dans l'essence à une norme aussi stricte? Tout est question d'utilisation ultérieure. On sait par exemple que plus le régime de reformage catalytique est sévère, plus le rendement en essence à haut indice d'octane est élevé à un indice d'octane donné ou plus l'indice d'octane est élevé à un rendement en catalyseur donné. En conséquence, le rendement en "tonnes d'octane" est augmenté - c'est le nom donné au produit de la quantité de catalyseur de reformage ou de tout autre composant et de son indice d'octane.

Etape 4 : Hydrotraitement Les raffineurs se préoccupent avant tout d'augmenter l'indice d'octane du produit par rapport à la matière première, c'est pourquoi ils essaient de resserrer tous les procédés secondaires de raffinage du pétrole. Dans le reformage, la dureté est déterminée par une diminution de la pression et une augmentation de la température. Dans le même temps, les réactions d'aromatisation se déroulent plus complètement et plus rapidement. Mais l'augmentation de la rigidité est limitée par la stabilité du catalyseur et son activité.

Étape 4 : Hydrotraitement Le soufre, étant un poison du catalyseur, empoisonne le catalyseur lorsqu'il s'y accumule. À partir de là, il est clair : moins il y en a dans la matière première, plus le catalyseur sera actif longtemps avec une dureté croissante. Comme dans la règle de l'effet de levier : si vous perdez à l'étape de raffinement, vous gagnez à l'étape de réforme. Habituellement, pas tout, par exemple, la fraction diesel n'est soumise à un hydrotraitement, mais seulement une partie de celle-ci, car ce processus est assez coûteux. De plus, elle présente un inconvénient supplémentaire : cette opération ne modifie pratiquement pas la composition en hydrocarbures des fractions.

Etape 4 : NETTOYAGE SELECTIF des produits pétroliers. réalisée par extraction au solvant des impuretés nocives des fractions pétrolières pour améliorer leurs caractéristiques physiques, chimiques et opérationnelles; l'un des principaux procédés technologiques de production d'huiles lubrifiantes à partir de matières premières pétrolières. La purification sélective est basée sur la capacité des solvants polaires à dissoudre sélectivement (sélectivement) les composants polaires ou polarisables des matières premières, les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les substances asphaltènes résineuses de haut poids moléculaire.

L'huile est un minéral qui est un liquide huileux insoluble dans l'eau, qui peut être presque incolore ou brun foncé. Les propriétés et les méthodes de raffinage du pétrole dépendent du pourcentage d'hydrocarbures majoritaires dans sa composition, qui varie selon les domaines.

Ainsi, dans le gisement de Sosninsky (Sibérie), les alcanes (groupe paraffine) occupent une part de 52%, les cycloalcanes - environ 36%, les hydrocarbures aromatiques - 12%. Et, par exemple, dans le gisement de Romashkinskoye (Tatarstan), la part des alcanes et des hydrocarbures aromatiques est plus élevée - 55 et 18%, respectivement, tandis que les cycloalcanes ont une part de 25%. Outre les hydrocarbures, cette matière première peut comprendre du soufre, des composés azotés, des impuretés minérales, etc.

Le pétrole a été "raffiné" pour la première fois en 1745 en Russie

Sous sa forme brute, cette ressource naturelle n'est pas utilisée. Pour obtenir des produits à valeur technique (solvants, carburants, composants pour industries chimiques), le pétrole est traité par des procédés primaires ou secondaires. Des tentatives de transformation de cette matière première ont été faites dès le milieu du XVIIIe siècle, lorsque, en plus des bougies et des torches utilisées par la population, "l'huile de garne" était utilisée dans les lampes de plusieurs églises, qui était un mélange d'huile végétale et d'huile raffinée.

Options de raffinage du pétrole

Le raffinage n'est souvent pas inclus directement dans les processus de raffinage du pétrole. Il s'agit plutôt d'une étape préliminaire, qui peut consister en :

Nettoyage chimique, lorsque l'huile est traitée avec de l'oléum et de l'acide sulfurique concentré. Cela élimine les hydrocarbures aromatiques et insaturés.

nettoyage par adsorption. Ici, les résines et les acides peuvent être éliminés des produits pétroliers par traitement à l'air chaud ou en faisant passer l'huile à travers un adsorbant.

Purification catalytique - hydrogénation douce pour éliminer les composés azotés et soufrés.

Nettoyage physique et chimique. Dans ce cas, les composants en excès sont sélectivement isolés au moyen de solvants. Par exemple, le solvant polaire phénol est utilisé pour éliminer les composés azotés et sulfureux, et les solvants non polaires - butane et propane - libèrent des goudrons, des hydrocarbures aromatiques, etc.

Pas de changement chimique...

Le traitement du pétrole par des procédés primaires n'implique pas de transformations chimiques de la matière première. Ici, le minéral est simplement divisé en ses composants constitutifs. Le premier appareil de distillation d'huile a été inventé en 1823 dans l'Empire russe. Les frères Dubinin ont deviné de mettre la chaudière dans un four chauffé, d'où un tuyau traversait un baril d'eau froide dans un récipient vide. Dans la chaudière du four, l'huile était chauffée, passée à travers le «refroidisseur» et précipitée.

Méthodes modernes de préparation des matières premières

Aujourd'hui, dans les raffineries de pétrole, la technologie de raffinage du pétrole commence par une purification supplémentaire, au cours de laquelle le produit est déshydraté sur des appareils ELOU (usines de dessalement électriques), débarrassé des impuretés mécaniques et des glucides de type léger (C1 - C4). Ensuite, la matière première peut être envoyée à la distillation atmosphérique ou à la distillation sous vide. Dans le premier cas, l'équipement de l'usine, selon le principe de fonctionnement, ressemble à celui qui était utilisé en 1823.

Seule l'unité de raffinage du pétrole elle-même semble différente. Dans l'entreprise, il y a des fours ressemblant à des maisons sans fenêtres, fabriqués avec les meilleures briques réfractaires. À l'intérieur se trouvent plusieurs kilomètres de tuyaux, dans lesquels l'huile se déplace à grande vitesse (2 mètres par seconde) et est chauffée jusqu'à 300-325 C par une flamme provenant d'une grande buse (à des températures plus élevées, les hydrocarbures se décomposent simplement). Aujourd'hui, le tuyau de condensation et de refroidissement des vapeurs est remplacé par des colonnes de distillation (elles peuvent atteindre 40 mètres de hauteur), où les vapeurs sont séparées et condensées, et des villes entières à partir de différents réservoirs sont construites pour recevoir les produits résultants.

Qu'est-ce que le bilan matière ?

Le raffinage du pétrole en Russie donne différents bilans matières lors de la distillation atmosphérique des matières premières provenant de l'un ou l'autre champ. Cela signifie que différentes proportions peuvent être obtenues en sortie pour différentes fractions - essence, kérosène, gazole, fioul, gaz associé.

Par exemple, pour le pétrole de Sibérie occidentale, le rendement et les pertes de gaz sont de 1% chacun, les fractions d'essence (libérées à des températures d'environ 62 à 180 C) occupent une part d'environ 19%, le kérosène - environ 9,5%, la fraction diesel - 19% , mazout - près de 50% (est libéré à des températures de 240 à 350 degrés). Les matériaux résultants sont presque toujours soumis à un traitement supplémentaire, car ils ne répondent pas aux exigences opérationnelles des mêmes moteurs de machine.

Production avec moins de déchets

Le raffinage du pétrole sous vide est basé sur le principe de l'ébullition des substances à une température plus basse avec une diminution de la pression. Par exemple, certains hydrocarbures contenus dans l'huile ne bouillent qu'à 450°C (pression atmosphérique), mais ils peuvent bouillir à 325°C si la pression est abaissée. Le traitement sous vide des matières premières est effectué dans des évaporateurs rotatifs sous vide, qui augmentent la vitesse de distillation et permettent d'obtenir de la cérésine, des paraffines, du carburant, des huiles à partir de mazout et d'utiliser davantage le résidu lourd (goudron) pour la production de bitume . La distillation sous vide, par rapport au traitement atmosphérique, produit moins de déchets.

Le recyclage vous permet d'obtenir une essence de haute qualité

Le processus de raffinage secondaire du pétrole a été inventé afin d'obtenir plus de carburant à partir de la même matière première en influençant les molécules d'hydrocarbures pétroliers, qui acquièrent des formules plus adaptées à l'oxydation. Le recyclage comprend divers types de ce que l'on appelle le "craquage", y compris l'hydrocraquage, les options thermiques et catalytiques. Ce procédé a également été inventé à l'origine en Russie, en 1891, par l'ingénieur V. Shukhov. C'est la décomposition des hydrocarbures en formes avec moins d'atomes de carbone par molécule.

Traitement du pétrole et du gaz à 600 degrés Celsius

Le principe de fonctionnement des installations de craquage est sensiblement le même que celui des installations sous vide à pression atmosphérique. Mais ici, le traitement des matières premières, qui est le plus souvent représenté par le fioul, s'effectue à des températures proches de 600 C. Sous une telle influence, les hydrocarbures qui composent la masse du fioul se décomposent en plus petits, qui composent le même kérosène ou essence. Le craquage thermique est basé sur un traitement à haute température et produit une essence avec une grande quantité d'impuretés, le craquage catalytique est également basé sur un traitement thermique, mais avec l'ajout de catalyseurs (par exemple, de la poussière d'argile spéciale), ce qui vous permet d'obtenir plus de bonne qualité de l'essence.

Hydrocraquage : principaux types

La production et le raffinage du pétrole peuvent aujourd'hui inclure divers types d'hydrocraquage, qui est une combinaison de processus d'hydrotraitement, divisant les grosses molécules d'hydrocarbures en plus petites et saturant les hydrocarbures insaturés avec de l'hydrogène. L'hydrocraquage peut être léger (pression 5 MPa, température environ 400 C, un réacteur est utilisé, on obtient principalement du carburant diesel et du matériau pour le craquage catalytique) et dur (pression 10 MPa, température environ 400 C, il existe plusieurs réacteurs, diesel, essence et du kérosène sont obtenus).fractions). L'hydrocraquage catalytique permet de produire une gamme d'huiles à hauts coefficients de viscosité et à faible teneur en hydrocarbures aromatiques et sulfureux.

Le raffinage secondaire du pétrole, en outre, peut utiliser les procédés technologiques suivants :

Viscoréduction. Dans ce cas, à des températures allant jusqu'à 500 C et des pressions allant de la moitié à trois MPa, des asphaltènes secondaires, des gaz d'hydrocarbures, de l'essence sont obtenus à partir de matières premières en raison de la séparation des paraffines et des naphtènes.

La cokéfaction des résidus de pétrole lourd est un traitement en profondeur du pétrole, lorsque les matières premières sont traitées à des températures proches de 500 C sous une pression de 0,65 MPa pour obtenir des composants de gazole et du coke de pétrole. Les étapes du procédé se terminent par un "gâteau de coke" précédé (en ordre inverse) de compactage, polycondensation, aromatisation, cyclisation, déshydrogénation et craquage. De plus, le produit doit également être séché et calciné.

Réforme. Cette méthode de traitement des produits pétroliers a été inventée en Russie en 1911 par l'ingénieur N. Zelinsky. Aujourd'hui, le reformage catalytique est utilisé pour produire des hydrocarbures aromatiques et des essences de haute qualité à partir de fractions de naphta et d'essence, ainsi que du gaz contenant de l'hydrogène pour un traitement ultérieur dans l'hydrocraquage.

Isomérisation. Le traitement du pétrole et du gaz dans ce cas implique la production d'un isomère à partir d'un composé chimique en raison de modifications du squelette carboné de la substance. Ainsi, les composants à indice d'octane élevé sont isolés des composants d'huile à faible indice d'octane pour produire de l'essence commerciale.

Alkylation. Ce procédé est basé sur l'incorporation de substituants alkyles dans la molécule organique. Ainsi, les composants des essences à haut indice d'octane sont obtenus à partir de gaz hydrocarbonés à caractère insaturé.

A la recherche des normes européennes

La technologie de traitement du pétrole et du gaz dans les raffineries est constamment améliorée. Ainsi, les entreprises nationales ont noté une augmentation de l'efficacité du traitement des matières premières en termes de profondeur de traitement, une augmentation de la sélection de produits pétroliers légers, une diminution des pertes irrémédiables, etc. Les plans des usines pour les 10-20 de le XXIe siècle comprennent une nouvelle augmentation de la profondeur de traitement (jusqu'à 88 pour cent) , l'amélioration de la qualité des produits manufacturés aux normes européennes, la réduction de l'impact technogène sur l'environnement.

Introduction

I. Raffinage primaire du pétrole

1. Distillation secondaire des fractions essence et diesel

1.1 Distillation secondaire de la fraction essence

1.2 Distillation secondaire de la fraction diesel

II. Procédés thermiques de la technologie de raffinage du pétrole

2. Fondements théoriques pour contrôler les processus de cokéfaction retardée et de cokéfaction dans la couche de refroidissement

2.1 Processus de cokéfaction retardée

2.2 Cokéfaction dans la couche caloporteuse

III. Technologie des procédés thermocatalytiques et thermohydrocatalytiques

raffinage de pétrole

3. Hydrotraitement des fractions de kérosène

IV. Technologies de traitement du gaz

4. Traitement des gaz de raffinerie - unités de fractionnement des gaz d'absorption (AGFU) et unités de fractionnement des gaz (GFU)

4.1 Usines de fractionnement de gaz (HFC)

4.2 Unités d'absorption et de fractionnement des gaz (AGFU)

Conclusion

Bibliographie


Introduction

L'industrie pétrolière est aujourd'hui un grand complexe économique national qui vit et se développe selon ses propres lois. Que signifie le pétrole aujourd'hui pour l'économie nationale du pays ? Ce sont: les matières premières pour la pétrochimie dans la production de caoutchouc synthétique, d'alcools, de polyéthylène, de polypropylène, une large gamme de divers plastiques et leurs produits finis, des tissus artificiels; une source de production de carburants pour moteurs (essence, kérosène, diesel et carburéacteurs), d'huiles et de lubrifiants, ainsi que de combustibles pour chaudières et fours (mazout), de matériaux de construction (bitume, goudron, asphalte); matière première pour l'obtention d'un certain nombre de préparations protéiques utilisées comme additifs dans l'alimentation du bétail pour stimuler sa croissance.

Actuellement, l'industrie pétrolière de la Fédération de Russie se classe au 3e rang mondial. Le complexe pétrolier de la Russie comprend 148 000 puits de pétrole, 48 300 km d'oléoducs principaux, 28 raffineries de pétrole d'une capacité totale de plus de 300 millions de tonnes de pétrole par an, ainsi qu'un grand nombre d'autres installations de production.

Environ 900 000 travailleurs sont employés dans les entreprises de l'industrie pétrolière et de ses industries de services, dont environ 20 000 personnes dans le domaine de la science et des services scientifiques.

La chimie organique industrielle a parcouru un chemin de développement long et difficile, au cours duquel sa base de matières premières a radicalement changé. Partant de la transformation de matières premières végétales et animales, elle s'est ensuite transformée en chimie du charbon ou du coke (utilisant les déchets de cokéfaction du charbon), pour se transformer à terme en pétrochimie moderne, qui ne s'est longtemps pas contentée des seuls déchets de raffinage du pétrole. Pour le fonctionnement réussi et indépendant de son industrie principale - la synthèse organique lourde, c'est-à-dire à grande échelle, un procédé de pyrolyse a été développé, autour duquel sont basés les complexes pétrochimiques oléfiniques modernes. Fondamentalement, ils reçoivent puis traitent les oléfines inférieures et les dioléfines. La base de matières premières de la pyrolyse peut varier des gaz associés au naphta, au gazole et même au pétrole brut. Initialement destiné uniquement à la production d'éthylène, ce procédé est aujourd'hui aussi un fournisseur à grande échelle de propylène, butadiène, benzène et autres produits.

Le pétrole est notre richesse nationale, la source de la puissance du pays, le fondement de son économie.

technologie de traitement du pétrole et du gaz


je . Raffinage primaire du pétrole

1. Distillation secondaire des fractions essence et diesel

Distillation secondaire - séparation des fractions obtenues lors de la distillation primaire en coupes plus étroites, dont chacune est ensuite utilisée pour son propre usage.

Dans les raffineries, la large fraction essence, la fraction diesel (lors de la réception des matières premières de l'unité de récupération par adsorption de paraffine), les fractions pétrolières, etc. sont soumises à une distillation secondaire. Le processus est effectué sur des installations ou des blocs séparés faisant partie des installations AT et AVT.

La distillation du pétrole - le processus de séparation en fractions en fonction des points d'ébullition (d'où le terme "fractionnement") - est la base du raffinage du pétrole et de la production de carburant, d'huiles lubrifiantes et de divers autres produits chimiques précieux. La distillation primaire de l'huile est la première étape de l'étude de sa composition chimique.

Les principales fractions isolées lors de la distillation primaire de l'huile :

1. Fraction d'essence- bandoulière d'huile avec un point d'ébullition de n.c. (début d'ébullition, individuel pour chaque huile) jusqu'à 150-205 0 C (selon l'objectif technologique d'obtention d'essence automobile, aviation ou autre essence spéciale).

Cette fraction est un mélange d'alcanes, de naphtènes et d'hydrocarbures aromatiques. Tous ces hydrocarbures contiennent de 5 à 10 atomes de carbone.

2. Fraction de kérosène- coupe pétrolière dont le point d'ébullition est compris entre 150-180 0 C et 270-280 0 C. Cette fraction contient des hydrocarbures en C10-C15.

Il est utilisé comme carburant moteur (kérosène de tracteur, composant gazole), pour les besoins domestiques (kérosène d'éclairage), etc.

3. Fraction gazole- point d'ébullition de 270-280 0 C à 320-350 0 C. Cette fraction contient des hydrocarbures C14-C20. Utilisé comme carburant diesel.

4. essence- le résidu après distillation des fractions ci-dessus avec un point d'ébullition supérieur à 320-350 0 С.

Le mazout peut être utilisé comme combustible de chaudière ou être soumis à un traitement ultérieur - soit une distillation sous pression réduite (sous vide) avec sélection de fractions pétrolières, soit une large fraction de gazole sous vide (qui, à son tour, sert de matière première pour le craquage catalytique afin d'obtenir un composant à indice d'octane élevé de l'essence), ou le craquage.

5. Le goudron- résidu presque solide après distillation des fractions pétrolières du fioul. On en tire des huiles et du bitume dits résiduels, à partir desquels l'asphalte est obtenu par oxydation, qui est utilisé dans la construction de routes, etc. A partir du goudron et d'autres résidus d'origine secondaire, le coke utilisé dans l'industrie métallurgique peut être obtenu par cokéfaction.

1 .1 Distillation secondaire de la fraction essence

La distillation secondaire du distillat d'essence est soit un processus indépendant, soit fait partie d'une usine combinée faisant partie de la raffinerie. Dans les usines modernes, l'installation de la distillation secondaire du distillat d'essence est conçue pour en obtenir des fractions étroites. Ces fractions sont ensuite utilisées comme matière première pour le reformage catalytique - un processus qui produit des hydrocarbures aromatiques individuels - du benzène, du toluène, des xylènes ou de l'essence avec un indice d'octane plus élevé. Dans la production d'hydrocarbures aromatiques, le distillat d'essence initial est divisé en fractions ayant des points d'ébullition : 62–85°C (benzène), 85–115 (120)°C (toluène) et 115 (120)–140°C (xylène ).

La fraction d'essence est utilisée pour obtenir différentes qualités de carburant. C'est un mélange de divers hydrocarbures, y compris des alcanes droits et ramifiés. Les caractéristiques de combustion des alcanes non ramifiés ne sont pas parfaitement adaptées aux moteurs à combustion interne. Par conséquent, la fraction essence est souvent soumise à un reformage thermique pour convertir les molécules non ramifiées en molécules ramifiées. Avant utilisation, cette fraction est généralement mélangée avec des alcanes ramifiés, des cycloalcanes et des composés aromatiques obtenus à partir d'autres fractions par craquage catalytique ou reformage.

La qualité de l'essence en tant que carburant moteur est déterminée par son indice d'octane. Il indique le pourcentage volumique de 2,2,4-triméthylpentane (isooctane) dans un mélange de 2,2,4-triméthylpentane et d'heptane (alcane à chaîne droite) qui présente les mêmes caractéristiques de combustion par détonation que l'essence testée.

Un mauvais carburant a un indice d'octane de zéro, tandis qu'un bon carburant a un indice d'octane de 100. L'indice d'octane de la fraction d'essence obtenue à partir de pétrole brut est généralement inférieur à 60. Les caractéristiques de combustion de l'essence sont améliorées en ajoutant un anti -additif de détonation, qui est le plomb tétraéthyle (IV) , Рb (С 2 Н 5) 4 . Le plomb tétraéthyle est un liquide incolore obtenu en chauffant du chloroéthane avec un alliage de sodium et de plomb :

Lors de la combustion de l'essence contenant cet additif, des particules de plomb et d'oxyde de plomb (II) se forment. Ils ralentissent certaines étapes de la combustion du carburant essence et empêchent ainsi sa détonation. Avec le plomb tétraéthyle, le 1,2-dibromoéthane est ajouté à l'essence. Il réagit avec le plomb et le plomb(II) pour former du bromure de plomb(II). Étant donné que le bromure de plomb (II) est un composé volatil, il est éliminé du moteur de la voiture dans les gaz d'échappement. Le distillat d'essence d'une large composition fractionnaire, par exemple du point d'ébullition initial à 180 ° C, est pompé à travers les échangeurs de chaleur et introduit dans le premier serpentin du four, puis dans la colonne de distillation. Le produit de tête de cette colonne est la fraction n. K. - 85 ° C, après avoir passé l'appareil de refroidissement à air et le réfrigérateur, il entre dans le récepteur. Une partie du condensat est pompée comme irrigation vers le haut de la colonne, et le reste - vers une autre colonne. L'apport de chaleur à la partie inférieure de la colonne s'effectue en faisant circuler le flegme (fraction 85-180 ° C), pompé à travers le deuxième serpentin du four et acheminé vers le bas de la colonne. Le reste du bas de la colonne est envoyé par la pompe vers une autre colonne.

En sortie de tête de colonne, les vapeurs de la fraction de tête (n. à. - 62°C) sont condensées dans l'aéroréfrigérant ; le condensat refroidi dans le refroidisseur d'eau est collecté dans le récepteur. De là, le condensat est pompé vers le réservoir et une partie de la fraction sert à l'irrigation de la colonne. Le produit résiduel - une fraction de 62 à 85 ° C - après avoir quitté la colonne par le bas est envoyé par une pompe à travers un échangeur de chaleur et des refroidisseurs vers le réservoir. En tant que produit supérieur de la colonne, une fraction de 85-120 ° C est obtenue, qui, après avoir traversé l'appareil, entre dans le récepteur. Une partie du condensat est renvoyée au sommet de la colonne sous forme d'irrigation, et sa quantité restante est évacuée de l'installation par une pompe vers le réservoir.

La Fédération de Russie est l'un des leaders mondiaux de l'extraction et de la production de pétrole. Plus de 50 entreprises opèrent dans l'État, dont les principales tâches sont le raffinage du pétrole et la pétrochimie. Parmi eux figurent Kirishi NOS, la raffinerie de pétrole d'Omsk, Lukoil-NORSI, RNA, YaroslavNOS, etc.

À l'heure actuelle, la plupart d'entre eux sont liés à des sociétés pétrolières et gazières bien connues telles que Rosneft, Lukoil, Gazprom et Surgutneftegaz. La période de fonctionnement d'une telle production est d'environ 3 ans.

Principaux produits du raffinage du pétrole Ce sont l'essence, le kérosène et le carburant diesel. Aujourd'hui, plus de 90 % de tout l'or noir extrait est utilisé pour produire du carburant : aviation, jet, diesel, fournaise, chaudière, ainsi que des huiles lubrifiantes et des matières premières pour de futurs traitements chimiques.

Technologie de raffinage du pétrole

La technologie de raffinage du pétrole comprend plusieurs étapes :

  • séparation des produits en fractions dont le point d'ébullition diffère;

  • transformation de ces associations à l'aide de composés chimiques et production de produits pétroliers commercialisables ;

  • mélanger des composants en utilisant une variété de mélanges.

La branche de la science consacrée au traitement des minéraux combustibles est la pétrochimie. Elle étudie les processus d'obtention de produits à partir de l'or noir et les derniers travaux chimiques. Ceux-ci comprennent l'alcool, l'aldéhyde, l'ammoniac, l'hydrogène, l'acide, la cétone, etc. A ce jour, seulement 10% du pétrole produit est utilisé comme matière première pour la pétrochimie.

Processus de raffinage de base

Les processus de raffinage du pétrole sont divisés en primaire et secondaire. Les premiers n'impliquent pas de modification chimique de l'or noir, mais assurent sa séparation physique en fractions. La tâche de ce dernier est d'augmenter le volume de carburant produit. Ils contribuent à la transformation chimique des molécules d'hydrocarbures, qui font partie de l'huile, en composés plus simples.

Les processus primaires se déroulent en trois étapes. La première est la préparation de l'or noir. Il subit une purification supplémentaire des impuretés mécaniques, l'élimination des gaz légers et de l'eau est effectuée à l'aide d'un équipement de dessalement électrique moderne.

Elle est suivie d'une distillation atmosphérique. L'huile se déplace vers la colonne de distillation, où elle est divisée en fractions : essence, kérosène, diesel et enfin en mazout. La qualité que les produits ont à ce stade de transformation ne correspond pas aux caractéristiques commerciales, par conséquent, les fractions sont soumises à une transformation secondaire.

Les processus secondaires peuvent être divisés en plusieurs types :

  • approfondissement (craquage catalytique et thermique, viscoréduction, cokéfaction lente, hydrocraquage, production de bitume, etc.) ;

  • raffinage (reformage, hydrotraitement, isomérisation...) ;

  • autres opérations de production de pétrole et d'hydrocarbures aromatiques, ainsi que l'alkylation.

Le reformage est appliqué à la fraction essence. En conséquence, il est saturé de mélanges aromatiques. La matière première extraite est utilisée comme élément pour la production d'essence.

Le craquage catalytique est utilisé pour décomposer les molécules de gaz lourds, qui sont ensuite utilisées pour libérer du carburant.

L'hydrocraquage est une méthode de séparation des molécules de gaz dans un excès d'hydrogène. À la suite de ce processus, du carburant diesel et des éléments pour l'essence sont obtenus.

La cokéfaction est une opération d'extraction des cokes de pétrole de la fraction lourde et des résidus du procédé secondaire.

L'hydrocraquage, l'hydrogénation, l'hydrotraitement, l'hydrodéaromatisation, l'hydrodéparaffinage sont autant de procédés d'hydrogénation dans le raffinage du pétrole. Leur particularité est d'effectuer des transformations catalytiques en présence d'hydrogène ou d'un gaz contenant de l'eau.

Les installations modernes de raffinage industriel primaire du pétrole sont souvent combinées et peuvent effectuer certains processus secondaires dans une variété de volumes.

Matériel de raffinage du pétrole

L'équipement de raffinage du pétrole est :

  • générateurs;

  • réservoirs;

  • filtres;

  • radiateurs à liquide et à gaz;

  • incinérateurs (dispositifs d'élimination thermique des déchets);

  • systèmes de torche;

  • compresseurs à gaz;

  • Turbines à vapeur;

  • échangeurs de chaleur;

  • représente les tests hydrauliques des pipelines;

  • tuyaux;

  • raccords et similaires.

De plus, les entreprises utilisent des fours technologiques pour le raffinage du pétrole. Ils sont conçus pour chauffer le milieu de procédé en utilisant la chaleur dégagée lors de la combustion du combustible.

Ces unités sont de deux types : les fours tubulaires et les appareils de combustion des résidus de production liquides, solides et gazeux.

Les bases du raffinage du pétrole sont que, tout d'abord, la production commence par la distillation du pétrole et sa formation en fractions séparées.

Ensuite, la majeure partie des composés obtenus est convertie en produits plus nécessaires en modifiant leurs caractéristiques physiques et leur structure moléculaire sous l'influence du craquage, du reformage et d'autres opérations liées aux processus secondaires. En outre, les produits pétroliers subissent séquentiellement divers types de purification et de séparation.

Les grandes raffineries sont engagées dans le fractionnement, la conversion, le traitement et le mélange de l'or noir avec des lubrifiants. En outre, ils produisent du fioul lourd et de l'asphalte, et peuvent également effectuer une distillation supplémentaire de produits pétroliers.

Conception et construction d'une raffinerie de pétrole

Pour commencer, il est nécessaire de réaliser la conception et la construction d'une raffinerie de pétrole. Il s'agit d'un processus plutôt complexe et responsable.

La conception et la construction d'une raffinerie de pétrole se déroule en plusieurs étapes :

  • formation des principaux buts et objectifs de l'entreprise et analyse des investissements;

  • sélection d'un territoire de production et obtention d'un permis pour la construction d'une usine;

  • le projet du complexe de raffinage du pétrole lui-même ;

  • collecte des dispositifs et mécanismes nécessaires, construction et installation, ainsi que mise en service ;

  • la dernière étape est la mise en service de l'entreprise productrice de pétrole.

La production de produits à partir d'or noir se fait à l'aide de mécanismes spécialisés.

Technologies modernes de raffinage du pétrole à l'exposition

L'industrie pétrolière et gazière est largement développée sur le territoire de la Fédération de Russie. Dès lors, se pose la question de la création de nouvelles industries et de l'amélioration et de la modernisation des équipements techniques. Afin d'amener l'industrie pétrolière et gazière russe à un nouveau niveau supérieur, une exposition annuelle des réalisations scientifiques dans ce domaine est organisée. "Naftogaz".

Exposition "Neftegaz" se distinguera par son envergure et un grand nombre d'entreprises invitées. Parmi eux se trouvent non seulement des entreprises nationales populaires, mais également des représentants d'autres États. Ils présenteront leurs réalisations, leurs technologies innovantes, leurs nouveaux projets commerciaux, etc.

En outre, l'exposition présentera des produits pétroliers raffinés, des carburants et énergies alternatifs, des équipements modernes pour les entreprises, etc.

Dans le cadre de l'événement, il est prévu d'organiser diverses conférences, séminaires, présentations, discussions, master classes, conférences et discussions.

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