Mi az olajtechnika és a termelés
A hőmérnök válaszolni fog erre a kérdésre: vörös, magas fűtőértékű üzemanyag.
- Nem! - a vegyész tiltakozni fog, ez a legértékesebb nyersanyag a sok vegyi anyag megszerzéséhez. Az olaj folyékony szénhidrogének bonyolult keveréke, amelyben gázhalmazállapotú és más anyagok feloldódnak. Az olaj gyakori műholdja olajgáz.
Csak felsorolni az összes termék, hogy a vegyészek most ki olajat igényelnek egynél több oldalt ezt a könyvet: ha-érdemrendet eléri sok száz!
Nézd meg a képen látható szokatlan fát - az "olajfát". Látod, milyen elágazó. Nem ok nélkül DI Mendeleev elmondta, hogy a kályha olajjal való kímélése olyan, mintha pénzt használna.
Hogyan kapod meg ezeket az értékes termékeket?
Itt van egy út - lepárlás. Lényege abban rejlik, hogy az olajat különböző szénhidrogén-frakciók csoportjaihoz fűti. Mindegyik frakció szénhidrogéneket tartalmaz, amelyek forrásban lévő hőmérsékleten közel vannak egymáshoz. Az első frakció benzin, a leginkább illékony szénhidrogéneket tartalmazza. Ezután vannak benzin, kerozin, gázolaj, napenergiaolaj, kenőolajok és különleges célú olajok. Az utolsó frakció a fűtőolaj és a kátrány.
Napjainkban az olaj desztillációját csöves növények termelik. Az ilyen telepítés (a 288. oldalon látható ábrán) két részből áll
egy kemencét, amelyben az olajat felmelegítik, és egy regeneráló oszlopot az olaj különálló termékekké történő elválasztására.
A kémcső kemencében tűzálló tégla van bélelve. Számos összekapcsolt acélcső van; ezek teljes hossza eléri az 1-2 km-t. A kemencét égető olajjal melegítik. A csővezetéken át folyamatosan táplálja a fűtött olajat a szivattyún keresztül. A csővezetékben 300-325 ° C-ra melegítik, és folyékony és gőz keverékként desztillációs oszlopba kerül. Magassága olyan, mint egy tízemeletes épület. Ezen oszlop belsejében több tucat (legfeljebb 40) speciális eszköz - cintányér. Az oszlopba belépő olajpárak felfelé emelkednek, a csöveken keresztül haladnak a lemezeken, és fokozatosan hűtik, cseppfolyósítják.
A legnehezebb szénhidrogének, amelyek 300 ° C feletti hőmérsékleten forrnak, az alábbiakban találhatók.
Ez fűtőolaj. Az első lemezeken valamivel magasabb, néhány olyan szénhidrogén, amely körülbelül 300 ° C hőmérsékleten forr, folyadékká válik; szolárolajat képeznek. Az illékonyabb szénhidrogének 200-250 ° C-on történő forrázása még nagyobb, és kerozint képez. A desztillációs oszlop legmagasabb pontjától benzint állítanak elő.
Egy ilyen berendezés folyamatosan működik: egyre több olajat szállítanak a kemencébe, és a lemezeken kapott kőolajtermékeket az oszlopból vették. Különleges csővezetékekkel kivonják őket, és tovább dolgoznak.
Fekete olajon további desztillációval különböző kenőolajokat kapunk. Kátrány marad, az aszfaltozott utakig. Egyes olajfajtákból a paraffin és a petrolátum visszanyerhető.
A lepárlás mellett léteznek kémiai módszerek az olajfeldolgozásban - krakkolás (azaz hasadás), pirolízis (bomlás magas hőmérsékleten) stb. Ezek nagyon előnyös módszerek. A desztilláció például nem képes többet benzinre, mint amennyit egy nyers termék tartalmaz (átlagosan 10% -ot tartalmaz). És ha kémiai módszerrel dolgozik, az olajból származó benzin kibocsátása 2-3-szorosára nő.
Mindkét repedés és pirolízis során az olajat vagy annak egyik frakcióját desztillálják olyan hőmérsékleten, amikor az egyes szénhidrogének hígulnak. Ez lehetővé teszi a nehezebb szénhidrogének könnyebb szénhidrogénekből való beszerzését. Például, ha a fűtőolajat 400-500 ° C-ra melegítik, és a nyomás több tucat atmoszféra felé növekszik, benzinnel és kerozinnal is előállítható. Más szavakkal, a molekulák bomlása fordul elő: a fűtőolajat alkotó szénhidrogének nehéz és bonyolult molekulái könnyebb és kevésbé bonyolult molekulákká oszthatók.
Számos módja van az olaj és a kőolajtermékek feltörésére. A repedések telepítése cső alakú kemencéből,
Az ábrán egy rectification oszlop látható, amelyben a "fekete arany" külön frakciókra oszlik.
reaktor, amelyben a molekulák szét vannak osztva, az oszlopok, ahol a hasító termékek szét vannak választva, és a szivattyúk. Kifeléül egy ilyen berendezés hasonlít az olaj lepárlására szolgáló csöves berendezésekhez.
Gyakran a krakkolási folyamatot katalizátor jelenlétében hajtják végre. A szolárolaj katalitikus krakkolásánál például a kiváló minőségű benzin és kerozin 80% -ára emelkedhet. És ha a katalizátor nélkül történő repedés nagyon nagy nyomáson történik - 40-50 atm (ezt a folyamatot termikus krakkolásnak nevezik), akkor a katalitikus krakkolás mindössze 1 atm.
A repedés típusa lényegében pirolízis. Ez ugyanaz a felosztás, de magasabb hőmérsékleten (600-800 ° C), majdnem atmoszferikus nyomáson folytatódik. A folyamat során a pirolízis bizonyos nehéz szénhidrogéneket átváltandó az aroma-cal - a benzol, toluol, xilol, stb.; Kivéve őket, kapnak naftalit, könnyen szárítják az olajokat, mint a növényi lakk és más termékek. Az elsődleges nyersanyagok kerozin és gázolaj.
Ezenkívül mind a pirolízis, mind a krakkolás során könnyű gázhalmazállapotú szénhidrogének képződnek. Az olajjal finomított kémiai eljárásokkal előállított anyagok részben részben széteshetnek. Így az oktán butánra és butilénre, a butánra - etánra és etilénre bomlik.
A jó minőségű benzin előállításához a reformáló eljárást alkalmazzák. Ebben a módszerben a szénhidrogének molekulái alapvetően nem szétváltak, hanem átalakulnak. A katalitikus reformálás alapanyaga a kőolaj benzin-benzin frakciója. Fűtött, hogy 440- 520 ° csőkemencében, nyomás alatt van irányozva a reakcióban kamrába, ahol a katalizátor. Ezért a reakciótermékek bejutnak a desztillációs oszlopba, ahol elválnak.
A korszerű olajfinomítók automatikus működésű berendezésekkel és berendezésekkel vannak felszerelve. Az automata berendezéseket itt nyomon követik mind a nyomás, mind a hőmérséklet, valamint a folyadék szintje zárt edényekben. Vannak gyárak, ahol már a "fekete arany" feldolgozásának minden menedzsmentjét "intelligens" gépek kezébe adják. Csak a gépek megfigyelése és beállítása maradt az ember számára.
A repedések és a pirolízis gázai most már kimeríthetetlen nyersanyagforrás. Az olajfinomítók kémiai termékei jelenleg a legértékesebb szintetikus szálak típusát termelik: kapron, lazsán stb.
A szénhidrogén propilén a krakkolási gáz 1/5-e. Nagyon fontos terméket állít elő az ipar - aceton számára, amelyet celluloid, mesterséges selyem, glicerin, füstmentes por, gyógyászati készítmények előállítására használnak. Egy másik szénhidrogén a repedés terméke, a butiléneket mesterséges gumi és műanyagok előállítására használják.
Amikor az olajat a talajról szivattyúzza, minden egyes tónusával több ezer köbméter társított szénhidrogén-gáz kerül kibocsátásra. Ezek tartalmaznak etánt, propánt, butánt, amely könnyen átalakítható etiléngé, pro-
butilén és butilén. A modern vegyipar nyersanyagként való teljes felhasználása nagy gazdasági jelentőségű feladat.
Jelenleg az összes kémiai termék közel egynegyedét a petrolkémiai termékek teszik ki. Tehát napjainkban egy új "fekete arany" élet kezdődött. Ez a legértékesebb természetes fosszilis felfedte az embernek a "kémiai reinkarnáció" csodálatos lehetőségeit. Az olaj szintetikus kaucsuk és műanyag massza, gyógyszerek és növekedési anyagok, mesterséges bőr és mesterséges gyapjú. A "fekete arany" -ból nyert anyagokat réz, üveg, kő és acél, gyapot és gyapjú váltja fel. A teljes olajszármazékok száma mintegy 3 ezer.