Экология и нефтехимическая промышленность

При все возрастающих масштабах добычи и переработке нефти большое значение приобретает охрана окружающей среды от загрязнения нефтепродуктами. Причины загрязнения могут быть различными – утечка нефти при перевозке ее морскими судами и другими видами транспорта, поступление нефтепродуктов со сточными водами предприятия в водоемы, аварии и утечки при добычи нефти и др. Растекаясь тонким слоем по поверхности воды, нефтепродукты нарушают ее газообмен с атмосферой, лишая растительность и животные организмы акватории нормальных условий жизнедеятельности. На поверхности земли нефть резко снижает ее биоактивность, для человека нефть особо опасна в виде ароматических соединений и асфальтовых смол – вызывая у него образование раковых опухолей. Наземные районы добычи нефти почти полностью лишаются растительности, происходит эрозия почв. Для предупреждения подобных явлений принимают различные меры безопасности. Например, на нефтеперерабатывающих заводах строят очистительные сооружения – пруды, в которые нефтепродукты и другие органические соединения разрушаются микроорганизмами. Производят очистку воды и регулярный осмотр и ремонт трубопроводов. Правильная утилизация отходов производства.

Еще более опасно загрязнение воздушного бассейна вредными продуктами сгорания нефтепродуктов на промышленных энергоустановках, тепловых электростанциях, автомобильном транспорте и асфальтовых заводов. Сернистые и азотосодержащие вещества, имеющиеся в нефтепродуктах, при сгорании образуют оксиды серы и азота, которые вызывают коррозию аппаратуры, а поступая в атмосферу и распространяясь с воздушными потоками, они губительно действуют на все живое. С целью удаления этих химических элементов нефтепродукты подвергают гидроочистке – нагреванию на катализаторе в присутствии водорода. При этом сернистые и азотосодержащие вещества разрушаются, образуются сероводород и аммиак, от которых можно избавится. Сероводород идет на производство серы и серной кислоты. Серная кислота, получаемая из «отхода» производства, оказывается значительно более дешевой, чем производимая на основе колчедана.

Крекинг нефти. Виды

Пиролиз (высокотемпературный крекинг) нефтяного и газового сырья проводится при низком давлении (0,2...0,3 МПа) и температуре 700...900 °С с целью получения газа для нужд промышленности.

Каталитический крекинг характеризуется одновременным воздействием на сырье высокой температуры и катализаторов. Процесс ведут при температуре 470...54О °С, используя синтетические алюмосиликатные катализаторы. Продолжительность контакта перерабатываемого сырья с катализатором составляет всего 2...4 с. Сырьем обычно служит вакуум-соляр.

Каталитический крекинг с алюмосиликатами — наиболее распространенный процесс глубокой переработки нефти. Цель каталитического крекинга —получение базового бензина высокого качества.

Каталитический реформинг представляет собой процесс ароматизации низкооктановых утяжеленных бензиновых фракций, протекающий в результате преобразования нафтеновых и парафиновых углеводородов в ароматические. Продуктами процесса являются высокооктановый ароматизированный бензин, а также индивидуальные ароматические углеводороды — бензол, толуол, ксилол.

Каталитическая изомеризация легких бензиновых углеводородов повышает их детонационную стойкость. Такие углеводороды используют в качестве компонентов товарных бензинов.

Гидрогенизационные процессы проводят с целью присоединения водорода к углеводородам пол влиянием катализаторов и получения нефтепродуктов улучшенного состава. К широко распространенным гидрогенизационным процессам относятся:

гидроочистка — удаление из бензинов, дизельных топлив и смазочных масел сернистых соединений и непредельных углеводородов;

парообессеривание — удаление серы из тяжелых остатков сернистых нефтей, которые затем используются в качестве котельного топлива;

гидрокрекинг — глубокое термокаталитическое преобразование в основном тяжелых сернистых дистиллятов для получения бензина, дизельного и реактивного топлива.

Низкотемпературный каталитический процесс ведется при низких температурах (0...30 °С) и давлении 0,4...0,5 МПа. Исходным продуктом является алкилат, который представляет собой высокооктановый компонент автомобильных бензинов.

Очистка щелочью применяется при производстве бензинов и дизельных топлив. С помощью щелочи из нефтяных дистиллятов удаляются кислородные соединения, сероводород и др. Получаемые в результате взаимодействия этих продуктов с щелочью вещества растворимы в воде, а потому удаляются вместе в ней из дистиллятов. Затем нефтепродукт промывают водой с целью удаления следов щелочи.

Очистка серной кислотой применяется для удаления ненасыщенных углеводородов, смолистых, азотистых и сернистых соединений. Серная кислота реагируете указанными веществами, образуя смол пегую массу —так называемый кислый гудрон, который отделяется от нефтепродукта. Далее следует обработка нефтепродукта щелочью и промывка водой.

Очистка при помощи растворителей (селективная очистка) основана на различной растворяющей способности растворителей (нитробензола, фурфурола и др.) в отношении различных примесей и углеводородов. Этот способ очистки применяют при производстве масел.

Адсорбционная очистка нефтепродуктов происходит при помощи адсорбентов, и качестве которых используют природные отбеливающие глины, сил и ка гель и лр. Адсорбенты обладают высокой пористостью и способностью удерживать на своей поверхности различные примеси, содержащиеся в нефтепродуктах. Адсорбционную очистку широко применяют при производстве масел

Кре́кинг (англ. Cracking, расщепление) — это высокотемпературная нефтепереработка и её фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей молекулярной массы — моторных топлив, смазочных масел и т. п., а также сырья для химической и нефтехимической промышленности. Крекинг протекает с разрывом связей С—С и образованием свободных радикалов или карбанионов. Одновременно с разрывом связей С—С происходит дегидрирование, изомеризация, полимеризация и конденсация как промежуточных, так и исходных веществ. В результате последних двух процессов образуются так называемый крекинг-остаток (фракция с температурой кипения более 350 °C) и нефтяной кокс.