Производство бензина из нефти


Технология производства бензина - Газойл Центр

Перегонка

Технология производства бензина

Поступающая нефть нагревается в змеевике примерно до 320°С. Разогретые продукты подаются на промежуточные уровни в ректификационной колонне. Такая колонна может иметь от 30 до 60 расположенных с определенным интервалом поддонов и желобов. Каждый из которых имеет ванну с жидкостью. Через эту жидкость проходят поднимающиеся пары. Которые омываются стекающим вниз конденсатом. При надлежащем регулировании скорости обратного стекания (т.е. количества дистиллятов, откачиваемых назад в колонну для повторного фракционирования). Возможно получение бензина наверху колонны, керосина и светлых горючих дистиллятов точно определенных интервалов кипения на последовательно снижающихся уровнях. Для того, чтобы улучшить дальнейшее разделение, остаток от перегонки из ректификационной колонны подвергают вакуумной дистилляции.

Термический крекинг

Склонность к дополнительному разложению более тяжелых фракций сырых нефтей при нагреве выше определенной температуры привела к очень важному успеху в использовании крекинг-процесса. Когда происходит разложение высококипящих фракций нефти, углерод и углеродные связи разрушаются. Водород отрывается от молекул углеводородов и тем самым получается более широкий спектр продуктов по сравнению с составом первоначальной сырой нефти. Например, дистилляты, кипящие в интервале температур 290–400° С, в результате крекинга дают газы, бензин и тяжелые смолоподобные остаточные продукты. Крекинг-процесс позволяет увеличить выход бензина из сырой нефти путем деструкции более тяжелых дистиллятов и остатков, образовавшихся в результате первичной перегонки.

Каталитический крекинг

Катализатор – это вещество, которое ускоряет протекание химических реакций без изменения сути самих реакций. Каталитическими свойствами обладают многие вещества, включая металлы, их оксиды, различные соли.
Процесс Гудри. Исследования Э. Гудри огнеупорных глин как катализаторов привели к созданию в 1936 году эффективного катализатора на основе алюмосиликатов для крекинг-процесса. Среднекипящие дистилляты нефти в этом процессе нагревались и переводились в парообразное состояние; для увеличения скорости реакций расщепления, т.е. крекинг-процесса, и изменения характера реакций эти пары пропускались через слой катализатора. Реакции происходили при умеренных температурах 430–480°С и атмосферном давлении в отличие от процессов термического крекинга, где используются высокие давления. Процесс Гудри был первым каталитическим крекинг-процессом, успешно реализованным в промышленных масштабах.

Риформинг

Риформинг — это процесс преобразования линейных и нециклических углеводородов в бензолоподобные ароматические молекулы. Ароматические углеводороды имеют более высокое октановое число, чем молекулы других углеводородов, и поэтому они предпочтительней для производства современного высокооктанового бензина. Существуют два основных вида риформинга – термический и каталитический. В первом соответствующие фракции первичной перегонки нефти превращаются в высокооктановый бензин только под воздействием высокой температуры; во втором преобразование исходного продукта происходит при одновременном воздействии как высокой температуры, так и катализаторов.

Более старый и менее эффективный термический риформинг используется до сих пор, но в развитых странах почти все установки термического риформинга заменены на установки каталитического риформинга. Если бензин является предпочтительным продуктом, то почти весь риформинг осуществляется на платиновых катализаторах, нанесенных на алюминий оксидный, или алюмосиликатный носитель. Реакции, в результате которых при каталитическом риформинге повышается октановое число, включают:

  • дегидрирование нафтенов и их превращение в соответствующие ароматические соединения;
  • превращение линейных парафиновых углеводородов в их разветвленные изомеры;
  • гидрокрекинг тяжелых парафиновых углеводородов в легкие высокооктановые фракции;
  • образование ароматических углеводородов из тяжелых парафиновых путем отщепления водорода.

Полимеризация

Кроме крекинга и риформинга существует несколько других важных процессов производства бензина. Первым из них, который стал экономически выгодным в промышленных масштабах, был процесс полимеризации, который позволил получить жидкие бензиновые фракции из олефинов, присутствующих в крекинг-газах. Полимеризация пропилена – олефина, содержащего три атома углерода, и бутилена – олефина с четырьмя атомами углерода в молекуле дает жидкий продукт, который кипит в тех же пределах, что и бензин, и имеет октановое число от 80 до 82. Нефтеперерабатывающие заводы, использующие процессы полимеризации, обычно работают на фракциях крекинг-газов, содержащих олефины с тремя и четырьмя атомами углерода.

Алкилирование

В этом процессе изобутан и газообразные олефины реагируют под действием катализаторов и образуют жидкие изопарафины, имеющие октановое число, близкое к таковому у изооктана. Вместо полимеризации изобутилена в изооктен и затем гидрогенизации его в изооктан, в данном процессе изобутан реагирует с изобутиленом и образуется непосредственно изооктан.
Все процессы алкилирования для производства моторных топлив производятся с использованием в качестве катализаторов либо серной, либо фтороводородной кислоты при температуре сначала 0–15° C, а затем 20–40° С.

Изомеризация

Другой важный путь получения высокооктанового сырья для добавления в моторное топливо – это процесс изомеризации с использованием хлорида алюминия и других подобных катализаторов.
Изомеризация используется для повышения октанового числа природного бензина и нафтенов с прямолинейными цепями.Улучшение антидетонационных свойств происходит в результате превращения нормальных пентана и гексана в изопентан и изогексан.
Процессы изомеризации приобретают важное значение, особенно в тех странах, где каталитический крекинг с целью повышения выхода бензина проводится в относительно незначительных объемах. При дополнительном этилировании, т.е. введении тетраэтилсвинца, изомеры имеют октановые числа от 94 до 107 (в настоящее время от этого способа отказались ввиду токсичности образующихся летучих алкилсвинцовых соединений, загрязняющих природную среду).

Гидрокрекинг

Давления, используемые в процессах гидрокрекинга, составляют от примерно от 70 атм. для превращения сырой нефти в сжиженный нефтяной газ (LP-газ) до более чем 175 атм., когда происходят полное коксование и с высоким выходом превращение парообразной нефти в бензин и реактивное топливо. Процессы проводят с неподвижными слоями (реже в кипящем слое) катализатора. Процесс в кипящем слое применяется исключительно для нефтяных остатков – мазута, гудрона. В других процессах также использовались остаточное топливо, но в основном – высококипящие нефтяные фракции, а кроме того, легкокипящие и средне-дистиллятные прямогонные фракции.

Катализаторами в этих процессах служат сульфидированые никель-алюминиевые, кобальт-молибден-алюминиевые, вольфрамовые материалы и благородные металлы, такие, как платина и палладий, на алюмосиликатной основе. Там, где гидрокрекинг сочетается с каталитическим крекингом и коксованием, не менее 75–80% сырья превращается в бензин и реактивное топливо. Выработка бензина и реактивных топлив может легко изменяться в зависимости от сезонных потребностей. При высоком расходе водорода выход продукции на 20–30% выше, чем количество сырья, загружаемого в установку. С некоторыми катализаторами установка работает эффективно от двух до трех лет без регенерации.

Классификация бензинов

Все бензины отличаются друг от друга. По составу, так и по свойствам. Их получают не только как продукт первичной возгонки нефти. Но и как продукт попутного газа (газовый бензин) и тяжелых фракций нефти (крекинг-бензин). Бензины классифицируют по разным основаниям, включая интервалы температур кипения, октановое число, содержание серы:

  • Крекинг-бензины
  • Бензин газовый
  • Пиролизные бензины
  • Этилированные бензины
  • Крекинг-бензины

Крекинг-бензины содержат значительный процент тех компонентов, при смешении которых образуется моторное топливо. Однако их прямое использование во многих странах законодательно ограничивается. Поскольку они содержат заметное количество олефинов. А именно олефины являются одной из главных причин образования фотохимического смога. Крекинг-бензин представляет собой продукт дополнительной переработки нефти. Обычная перегонка нефти дает всего 10–20% бензина. Для увеличения его количества более тяжелые или высококипящие фракции нагревают с целью разрыва больших молекул. До размеров молекул, входящих в состав бензина. Это и называют крекингом. Крекинг мазута проводят при температуре 450–550°С. Благодаря крекингу можно получать из нефти до 70% бензина.

Бензин газовый

Бензин газовый представляет собой продукт переработки попутного нефтяного газа. Содержащий предельные углеводороды с числом атомов углерода не менее трех. Различают стабильный (БГС) и нестабильный (БГН) варианты газового бензина. БГС бывает двух марок – легкий (БЛ) и тяжелый (БТ). Применяется в качестве сырья в нефтехимии. На заводах органического синтеза. Также для компаундирования автомобильного бензина. Получения бензина с заданными свойствами путем его смешивания с другими бензинами.

Пиролизные бензины

Пиролиз – это крекинг при температурах 700–800°С. Крекинг и пиролиз позволяют довести суммарный выход бензина до 85%. Первооткрывателем крекинга и создателем проекта промышленной установки в 1891 году был русский инженер В.Г. Шухов.

Стоимость бензина

Стоимость бензина (АИ-92, АИ-95), которым мы заправляем машину, не равняется стоимости сырой нефти. Бензин делают из нё. Чтобы получился бензин, ее перерабатывают на специальных нефтеперерабатывающих заводах. Так, если цена сырой нефти поднимается, следовательно, поднимается и стоимость бензина. Вроде бы все просто. Но, удивительно: когда цена на сырую нефть падает, почему-то стоимость бензина не уменьшается. Почему? На стоимость бензина влияет куча факторов.

Как из нефти делают бензин, несколько способов

Как делают бензин из нефти. Сколько можно получить из литра

Бензин дорожает – хотя нефть падает! Как то странно все устроено все в нашей стране. Ну да ладно, многие из нас с вами задумываются — а можно ли сделать бензин в домашних условиях? И как его делают вообще? Что же это за сложный технический процесс, после которого бензин сейчас стоит просто как «золото». Сегодня я решил написать небольшую статейку, где мы с вами рассмотрим процесс изготовления, этого топлива. Вы увидите, что не так все сложно, как кажется на самом деле …

Как известно бензин делают из нефти, если хотите, то это «заготовка» для будущего горючего. Кстати из остатков после перегонки, получают еще много чего, например — дизель, керосин, мазут и т.д. Так что литр этого «ископаемого» раскладывают на много составляющих.

В свою очередь нефть можно разложить на два основных составляющих, это – углерод (примерно 85%) и водород (примерно 15%). Они соединяются между собой сотнями связей, которые мы потом называем углеводороды – в свою очередь их также можно разделить на сложные и легкие составы — но все эти соединения, по сути, и есть нефть.

Бензин из нее добывают двумя основными способами – это процесс «прямой перегонки», и более совершенный который носит массу названий – платформинг, риформинг, гидрориформинг, но самые сейчас популярные – термический и каталитический крекинг. Теперь более подробно.

Процесс прямой перегонки

Это очень древний способ, его изобрели еще на заре бензиновых двигателей. Он если хотите не отличается супер технологиями, и его запросто можно повторить у каждого дома, про это чуть позже.

Сам физический процесс заключается в нагреве нефти и испарению из нее по очереди нужных составов. Процесс происходит при атмосферном давлении и закрытой емкости, в которую установлена газоотводящая трубка. При нагреве из нефти начинают испаряться летучие составы:

  1. Температура от 35 до 200 °С – получаем бензин
  2. Температура от 150 до 305 °С – керосин
  3. От 150 до 360 °С – дизельное топливо.

После чего их просто конденсируют в другую емкость.

Но при таком методе есть очень много минусов:

  1. Мы получаем очень мало топлива — так из одного литра получается всего 150 мл. бензина.
  2. Полученный бензин очень низкого октанового числа, примерно около 50 – 60 единиц. Как вы понимаете чтобы его догнать до 92 – 95, нужно много присадок.

В общем, этот процесс безнадежно устарел, в современных условиях он просто коммерчески не выгоден. Поэтому многие перерабатывающие предприятия сейчас перешли на более выгодный, совершенный способ изготовления.

Термический и каталитический крекинг

Вот этот процесс получения бензина очень сложный, дома таким способом вам его не получить – однозначно! Не хочется лезть в дебри, грузить вас сложными химическими и физическими терминами. Поэтому постараюсь рассказать, что говорится «на пальцах».

Суть крекинга проста. Нефть химически и физически разлагают на составляющие – то есть из больших, сложных молекул углеводорода, делают более мелкие и простые, которые образуют бензин.

Что нам это дает, какие есть плюсы:

  1. Выход бензина увеличивается в несколько раз, до 40 – 50%. ТО есть по сравнению с перегонкой мы имеем уже почти пол-литра топлива.
  2. Октановое число намного, увеличено — обычно оно около 70 – 80 единиц. Ездить конечно на нем тоже нельзя, однако присадок до получения готового продукта нужно минимум.

В общем, за этим процессом однозначно будущее. Вот почему их так сегодня много — платформинг, риформинг, гидрориформинг, крекинг. Каждый процесс старается увеличить число получаемого топлива + улучшить октановое число, в идеале, чтобы вообще обойтись без присадок.

Октановое число и разбавление

Немного все же хочется поговорить про разбавление первоначального бензина. То есть как мы получаем октановое число равное 92, 95 и 98, применяемые сейчас.

Октановое число характеризует устойчивость бензинового топлива к детонации, простыми словами можно описать это так – в топливной смеси (бензин + воздух), которая сжимается в камере сгорания, пламя распространяется со скоростью 1500 – 2500 м/с. Если показатель давления при воспламенении смеси слишком велик, то начинают образовываться дополнительные перекиси, сила взрыва увеличивается – это простой процесс детонации, который никак неполезен для поршней двигателя.

Как раз стойкость топлива к детонации и оценивается октановым числом. Сейчас существуют установки, которые содержат эталонную жидкость – обычно это смесь изооктана (у него число равное «100») и гептана (у него ровно «0»).

Затем на стенде сравнивают два топлива один полученный из нефти (бензиновая смесь), второй из изооктана. Их сравнивают, если двигатели работают одинаково, смотрят на вторую смесь и на число изооктана в ней – таким образом, получают октановое число. Конечно это все в идеале, лабораторные испытания.

НА практике детонация может быть вызвана многими другими неисправностями двигателя, так например неправильное положение дроссельной заслонки, обедненная горючая смесь, неправильное зажигание, перегрев двигателя, нагары в топливной системе и т.д.

Если подвести итог — то сейчас в качестве присадок для повышения октанового числа применяют спирты, эфиры, алкилы, они очень экологичные, а также присадки для устойчивости к замерзанию. Соотношение в составе примерно такое – состав католического крекинга (73 — 75%), алкилы (25 – 30%), бутиленовые фракции (5 – 7%). Для сравнения раньше для повышения октанового числа применяли тетраэтилсвинец, он прекрасно улучшает топливо, однако он наносит сильный вред экологии (всему живому), а также оседает в легких, может быть причиной рака. Поэтому сейчас от него отказались.

Как произвести бензин дома – инструкция

Знаете, мой дед бы легко и просто сделал бы бензиновое топливо у себя дома! Все потому что самогонный аппарат как нельзя кстати, подходит для этого мероприятия. Остается найти где-то сырую нефть!

ИТАК, процесс по пунктам:

  1. Ищем герметичную емкость, обязательно должна быть сверху газоотводящая трубка, которая будет идти в другую емкость. Также должен быть установлен высокотемпературный термометр, который будет контролировать температуру внутри.
  2. Теперь наливаем нефть в первую емкость, ставим на нагрев (можно даже на газ, но это взрывоопасно, ведь получаем бензин), лучше использовать электрический вариант. Вторую емкость ставим в холодное помещение, около + 5 градусов, если это не возможно тогда трубку, которая идет до емкости помещаем в холод, да хоть льдом от холодильника обкладываем.
  3. В первой емкости у нас начинается нагрев, а как мы уже разобрали сверху нам достаточно температуры в 35 – 200 градусов, чтобы легкие фракции (бензин), начали испаряться. Обычно достаточно уже 100 – 120 градусов. Нагреваем и так как у нас через трубку пары поступают в холодную емкость или трубку, они конденсируются — выпадают в жидкое состояние, во вторую емкость.

Наше топливо готово! По сути, это есть метод прямой перегонки нефти. Однако он будет низкого октанового числа, как я уже указывал сверху около 50 – 60 единиц, для того чтобы его использовать нужно добавить присадки – спирты, алкилы, эфиры. Таким образом, мы получим нужный нам 92 – 95 показатель. Конечно, дома это достаточно сложно сделать, но методом проб и ошибок можно добиться до вполне рабочей формулы. Если честно, то метод прямой перегонки, простой как «три копейки».

Кстати если нагревать оставшиеся фракции при большей температуре (+ 300, + 350 градусов), то мы уже получаем керосин и дизель.

Не нашли интересующую Вас информацию? Задайте вопрос на нашем форуме.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рекомендуем прочитать:

Как из нефти производится бензин

01.02.2019

Если бы можно было просто добыть нефть, залить ее в бак машины и сразу поехать, то в выигрыше оказались бы абсолютно все участники нефтяного рынка. Однако в реальности все гораздо сложнее, и для того, чтобы из черной вязкой жидкости получилось прозрачное качественное топливо, требуется приложить немало усилий.

Основные этапы переработки

Главным «инструментом» в производстве выступает нефтеперерабатывающий завод. Именно на нем производятся все технологические процессы.

На НПЗ нефть поставляется различными способами – автотранспортом, по железной дороге или нефтепроводу. На выбор конкретного способа поставок в большей степени влияет удаленность завода от месторождений.

Очистка

Первый этап переработки – очистка нефти от ненужных примесей – мелких капель воды и солей. Для этого в смесь добавляется обычная пресная вода, а затем она подвергается воздействию электричества. В результате происходит отделение влаги, и переход в нее солей и других твердых примесей.

Это лишь один из возможных вариантов, для обессоливания сырой нефти также может применяться подогрев, химическая обработка или метод гравитационного отстоя.

Отделение нефтепродуктов

Следующий этап – получение необходимых нефтепродуктов. Из смеси добывается не только бензин, но и ДТ, керосин, масла и ряд других продуктов. Раньше для их разделения использовался так называемая прямая перегонка (ректификация). Ее суть в том, что различные вещества имеют различную температуру кипения, что позволяет поочередно выпарить их из смеси и конденсировать в раздельных резервуарах.

При относительной простоте метод не является идеальным:

  • Из 1 л сырой нефти удается получить всего лишь около 150 мл бензина.
  • Октановое число получаемого топлива слишком низкое – всего 50-60 единиц.
  • Для его «поднятия» требуется большое количество химических присадок.

Ввиду этих недостатков более современные производства используют другие методы – каталитический риформинг и термический крекинг. Если не вдаваться в физико-химические подробности, их суть сводится к разделению исходной смеси на фракции под воздействием высоких температур с применением катализаторов. Их использование дает ряд преимуществ:

  • Из 1 л сырья удается получить до 800 мл бензина.
  • Октановое число существенно выше – порядка 70-80 единиц, а при каталитическом методе – выше 90.
  • Требуется минимальное количество присадок.

На выходе удается получить практически готовый бензин, однако в эксплуатацию его вводить еще рано.

На финишной прямой

Для получения топлива, полностью соответствующего установленным экологическим и качественным стандартам необходимо выполнить еще несколько действий.

Для начала в продукт добавляются присадки, обеспечивающие необходимые показатели детонационной стойкости и других характеристик. Например, так удается выполнить разделение полуготового продукта на всем известные марки АИ 92, 95 и 98, а также получить летнее и зимнее дизельное топливо.

И практически последний этап – удаление излишков серы для соответствия экологическому стандарту «Евро-5» – в 1 кг бензина должно содержаться не более 10 мг серы. Оно производится путем водородной очистки.

Готовая продукция обязательно подвергается тщательному анализу и лишь в случае полного соответствия отправляется на хранение и дальнейшую реализацию.

Универсальное сырье

Сырая нефть является достаточно универсальным продуктом: добытая масса «черного золота» используется практически полностью. В зависимости от ее качества от 15 до 80% сырья становится бензином и ДТ, порядка 11% – авиационным топливом, а 6% – газом. Оставшуюся массу составляют газойль, различные масла, гудрон и мазут, который раньше считался отходом производства, но сейчас является полноценным продуктом со своей сферой использования. Таким образом, процесс нефтепереработки получается практически безотходным.

Производство бензина

Производство бензина – общая информация


Бензин получают за счет переработке нефти, природного газа, газового конденсата, торфа, угля, горючих сланцев, и синтезом из водорода и окиси углерода. Сырье, которое используется для производства бензина - нефть: больше 20% нефти, которую добывают во всем мире, перерабатывают в бензин.

В нашей стране все товарные бензины создаются из газоконденсатов и нефти. Газовый бензин получают на специальных газоперерабатывающих заводах благодаря выделению жидких углеводородов из газов. Такой бензин имеет отличные пусковые характеристики и при добавлении в малых количествах в товарные бензины могут улучшать их свойства эксплуатации. Современный бензин получают путем смешения компонентов, которые получаются за счет каталитического риформинга, прямой перегонки и каталитического крекинга, полимеризации, алкилирования, изомеризации и других процессов по переработке газа и нефти.

Качество компонентов, которые используются для создания каких-либо марок товарных бензинов, сильно различается и напрямую зависит от возможностей предприятия с технологической точки зрения. Товарные бензины аналогичных марок, но созданные на разных нефтеперерабатывающих заводах, будут отличаться фракционным и компонентным составом, это связано с различием перерабатываемого сырья и технологических процессов на каждом нефтеперерабатывающем предприятии.

И даже бензины одинаковых марок, созданные одним заводом в различное время, могут иметь разный компонентный состав из-за проведения регламентных работ на конкретных технологических установках, изменения программы завода по выпуску продукции и состава сырья.

Но во всех случаях должна быть соблюдена технология получения товарных бензинов на конкретном предприятии, это - обязательное требование технических условий и стандартов на бензины.

 

 

Основные физические и химические процессы производства бензина


Главные технологические процессы производства бензина - каталитический крекинг и каталитический риформинг. Процесс каталитического риформинга, как и раньше, остается основным процессом производства бензина, несмотря на ограничения по содержанию ароматических углеводородов, потому что он – это главный источник высокооктановых компонентов, и водорода для установок гидроочистки.

Из-за ужесточения норм, которые касаются содержания серы в моторных топливах, нужно увеличивать мощность гидрообессеривания, а это требует дополнительного водорода. Уменьшение роли и доли бензина риформинга в создании экологически чистого реформулированного бензина обусловлено кроме ограничения содержания ароматических углеводородов, ещё и неудовлетворительным распределением октановых свойств по фракциям катализата.

Поэтому процесс бензинового риформинга при производстве бензина, лучше всего сочетать с процессами изомеризации бензина и удаления бензола. Последнее время коммерческая активность и технология по производству на нефтеперерабатывающих заводах мира новых установок каталитического крекинга в псевдоожиженном слое специального микросферического катализатора имеет очень высокий уровень.

Так, если сейчас объем вырабатываемого по всему миру бензина каталитического крекинга почти сравнялся с суммарным объемом выработки бензина изомеризации и риформинга, то в будущем бензин каталитического крекинга и компоненты, которые сопряжены с этим процессом, будут занимать лидирующие позиции в производстве бензина на нефтеперерабатывающих заводах в сравнении с такими процессами риформинга, которые требуют дополнительных ресурсов нефти и прямогонных бензинов.

 

 

 

 

Этапы производства бензина


За последние годы процесс каталитического крекинга при производстве бензина, стал усовершенствованным, с целью повышения селективности при конверсии исходного вторичного сырья в бензин. Нефтеперерабатывающее производство, в результате которого получают бензин, состоит из трех основных этапов:

 

 

 

 

  • первичная переработка нефти: осуществляется разделение сырой нефти на отдельные фракции, каждая из которых отличаются температурой кипения.
  • вторичная переработка: осуществляется обработка фракций, которые были получены после первого этапа. На данной стадии получаются "товарные" нефтепродукты.
  • товарное производство: разные фракции должны пройти дополнительную очистку и, если это необходимо, обогащаются присадками, увеличивающими октановое количество топлива.

 


Хотя в Европе уже давно такая практика запрещена, в будущем планируется запретить её и в России за счет нового технического регламента. Будет ли это так - большой вопрос, так как далеко не каждый завод по переработке нефти может пройти переоснащение.

 

 

 

 

 


После того, как нефть прошла переработку, получают не только дизельное топливо и бензин, но и парафины, смазочные масла, битумы. Многие привычные для нас вещи созданы именно благодаря процессу переработки нефти.

Уровень очистки нефти напрямую зависит от заводского оборудования. Не каждый нефтеперерабатывающий завод может создать 95-ю и хотя бы 92-ю марку бензина: оборудование не позволяет. Но, безусловно, стоит этим заниматься, так как применение присадок вредит окружающей природе и даже моторам автомобилей.

 

 

 

 

Технологический процесс производства бензина


Но это всего лишь поверхностный осмотр технологического процесса производства бензина. Детально этот процесс будет выглядеть так. Вначале на завод поставляется нефть: можно использовать нефтепроводы, водный и железнодорожный транспорт. Наиболее широко в России применяется первый вариант.

На первой стадии из нефти удаляют соль, содержащуюся в сыром материале в огромном количестве. Для того чтобы это сделать, нужно смешать воду и нефть, а потом поставить в специальную электрообессоливащую установку. Такое воздействие электричества ведет к разрушению смеси нефти и воды, а сама вода удаляется из ёмкости. Потом применяются деэмульгаторы, делающие процесс надёжнее.

И только потом начинается непосредственный процесс переработки нефти в бензин - нефть из обессоливающей установки переходит на другую – атмосферно-вакуумную перегонку. Увы, многие технологии так и не поменялось. Но некоторые нефтеперерабатывающие заводы применяют инновационное оборудование. Но и такое оборудование на первичной стадии переработки проходит вакуумную и атмосферную перегонку. Первая группа процессов осуществляется за счет отделения светлых фракций нефти (керосиновые, дизельные, бензиновые). А уже после атмосферной перегонки образуется мазут, используемый также в промышленности.

Различные фракции отличаются различной температурой кипения. А значит, проходя через аппарат, разные составляющие нефти будут подниматься на различную высоту. Бензин, так как является самым лёгким продуктом, поднимается вверх в виде пара, а оттуда затем выводится. Вакуумная же переработка используется для выведения из мазута разнообразных масляных дистиллятов.

Бензин будет получаться уже на следующей стадии, когда из вещества, полученного благодаря атмосферной переработке, будут выводиться газы. Обычно, это бутан и пропан, и они также могут быть использованы в промышленной сфере, но они не годятся для топлива. Так что без более тонкой очистки никак не обойтись.

 

 

 

 

Получение газового бензина


Как отмечалось ранее, бензин является легчайшей фракцией сырой нефти. Но получить его можно как из этого вещества, так и из попутного газа. Такой произведенный бензин будет называться газовым. Тем более что в промышленных условиях бензин создают из тяжёлых фракций нефти, такой бензин будет называться крекинг-бензином.

Газовый бензин может быть нестабильным и стабильным, тяжёлым и лёгким. Такой бензин применяется как сырьё в химической промышленности.

До применения технологии крекинга, из одной тонны нефти можно было получить только около 200 литров бензина. Когда её стали применять, то получилось повысить её количество до 700 литров. Суть технологии состоит в высоком разогревании мазута, до 500 градусов Цельсия. А как стала использоваться технология "пиролиза", то из сырой нефти выход бензина повысился до 800 литров с тонны.

В наше время мы знакомы с бензином за счет использования автомобилей. Какие-то авто смогут завестись при А-80 и А-76, а другие – лишь при Аи-95 и Аи-92, а есть и такие автомобили, которые заводятся только при Аи-98. Чем больше октановое число бензина, тем выше будет уровень его очистки. Хотя многие марки данного топлива можно получить за счет смешивания разнообразных компонентов. Но также часто используются и бензогенераторы, перебытывающие топливо в электическую энергию.

Таким образом производство бензина один из важнейших технологических процессов современного мирового производства.

Ян Волховский, promplace.ru

 

 

Как делают бензин из нефти. Сколько можно получить из литра + подробное видео - ЗА БАРАНКОЙ

Бензин дорожает – хотя нефть падает! Как то странно все устроено все в нашей стране. Ну да ладно, многие из нас с вами задумываются — а можно ли сделать бензин в домашних условиях? И как его делают вообще? Что же это за сложный технический процесс, после которого бензин сейчас стоит просто как «золото». Сегодня я решил написать небольшую статейку, где мы с вами рассмотрим процесс изготовления, этого топлива. Вы увидите, что не так все сложно, как кажется на самом деле …

Как известно бензин делают из нефти, если хотите, то это «заготовка» для будущего горючего. Кстати из остатков после перегонки, получают еще много чего, например —дизель, керосин, мазут и т.д. Так что литр этого «ископаемого» раскладывают на много составляющих.

В свою очередь нефть можно разложить на два основных составляющих, это – углерод (примерно 85%) и водород (примерно 15%). Они соединяются между собой сотнями связей, которые мы потом называем углеводороды – в свою очередь их также можно разделить на сложные и легкие составы — но все эти соединения, по сути, и есть нефть.

Бензин из нее добывают двумя основными способами – это процесс «прямой перегонки», и более совершенный который носит массу названий – платформинг, риформинг, гидрориформинг, но самые сейчас популярные – термический и каталитический крекинг.

Теперь более подробно.
 

Процесс прямой перегонки

Это очень древний способ, его изобрели еще на заре бензиновых двигателей. Он если хотите не отличается супер технологиями, и его запросто можно повторить у каждого дома, про это чуть позже.

Сам физический процесс заключается в нагреве нефти и испарению из нее по очереди нужных составов. Процесс происходит при атмосферном давлении и закрытой емкости, в которую установлена газоотводящая трубка. При нагреве из нефти начинают испаряться летучие составы:

  • Температура от 35 до 200 °С – получаем бензин
  • Температура от 150 до 305 °С – керосин
  • От 150 до 360 °С – дизельное топливо.

После чего их просто конденсируют в другую емкость.

Но при таком методе есть очень много минусов:

  • Мы получаем очень мало топлива — так из одного литра получается всего 150 мл. бензина.
  • Полученный бензин очень низкого октанового числа, примерно около 50 – 60 единиц. Как вы понимаете чтобы его догнать до 92 – 95, нужно много присадок.

В общем, этот процесс безнадежно устарел, в современных условиях он просто коммерчески не выгоден. Поэтому многие перерабатывающие предприятия сейчас перешли на более выгодный, совершенный способ изготовления.

 

Термический и каталитический крекинг

Вот этот процесс получения бензина очень сложный, дома таким способом вам его не получить – однозначно! Не хочется лезть в дебри, грузить вас сложными химическими и физическими терминами. Поэтому постараюсь рассказать, что говорится «на пальцах».

Суть крекинга проста. Нефть химически и физически разлагают на составляющие – то есть из больших, сложных молекул углеводорода, делают более мелкие и простые, которые образуют бензин.

Что нам это дает, какие есть плюсы:

  • Выход бензина увеличивается в несколько раз, до 40 – 50%. ТО есть по сравнению с перегонкой мы имеем уже почти пол-литра топлива.
  • Октановое число намного, увеличено — обычно оно около 70 – 80 единиц. Ездить конечно на нем тоже нельзя, однако присадок до получения готового продукта нужно минимум.

В общем, за этим процессом однозначно будущее. Вот почему их так сегодня много — платформинг, риформинг, гидрориформинг, крекинг. Каждый процесс старается увеличить число получаемого топлива + улучшить октановое число, в идеале, чтобы вообще обойтись без присадок.

 

Октановое число и разбавление

Немного все же хочется поговорить про разбавление первоначального бензина. То есть как мы получаем октановое число равное 92, 95 и 98, применяемые сейчас.

Октановое число характеризует устойчивость бензинового топлива к детонации, простыми словами можно описать это так – в топливной смеси (бензин + воздух), которая сжимается в камере сгорания, пламя распространяется со скоростью 1500 – 2500 м/с. Если показатель давления при воспламенении смеси слишком велик, то начинают образовываться дополнительные перекиси, сила взрыва увеличивается – это простой процесс детонации, который никак неполезен для поршней двигателя.

Как раз стойкость топлива к детонации и оценивается октановым числом. Сейчас существуют установки, которые содержат эталонную жидкость – обычно это смесь изооктана (у него число равное «100») и гептана (у него ровно «0»).

Затем на стенде сравнивают два топлива один полученный из нефти (бензиновая смесь), второй из изооктана. Их сравнивают, если двигатели работают одинаково, смотрят на вторую смесь и на число изооктана в ней – таким образом, получают октановое число. Конечно это все в идеале, лабораторные испытания.

НА практике детонация может быть вызвана многими другими неисправностями двигателя, так например неправильное положение дроссельной заслонки, обедненная горючая смесь, неправильное зажигание, перегрев двигателя, нагары в топливной системе и т.д.

Если подвести итог — то сейчас в качестве присадок для повышения октанового числа применяют спирты, эфиры, алкилы, они очень экологичные, а также присадки дляустойчивости к замерзанию. Соотношение в составе примерно такое – состав католического крекинга (73 — 75%), алкилы (25 – 30%), бутиленовые фракции (5 – 7%). Для сравнения раньше для повышения октанового числа применяли тетраэтилсвинец, он прекрасно улучшает топливо, однако он наносит сильный вред экологии (всему живому), а также оседает в легких, может быть причиной рака. Поэтому сейчас от него отказались.

 

Как произвести бензин дома – инструкция

Знаете, мой дед бы легко и просто сделал бы бензиновое топливо у себя дома! Все потому что самогонный аппарат как нельзя кстати, подходит для этого мероприятия. Остается найти где-то сырую нефть!

ИТАК, процесс по пунктам:

  • Ищем герметичную емкость, обязательно должна быть сверху газоотводящая трубка, которая будет идти в другую емкость. Также должен быть установлен высокотемпературный термометр, который будет контролировать температуру внутри.
  • Теперь наливаем нефть в первую емкость, ставим на нагрев (можно даже на газ, но это взрывоопасно, ведь получаем бензин), лучше использовать электрический вариант. Вторую емкость ставим в холодное помещение, около + 5 градусов, если это не возможно тогда трубку, которая идет до емкости помещаем в холод, да хоть льдом от холодильника обкладываем.
  • В первой емкости у нас начинается нагрев, а как мы уже разобрали сверху нам достаточно температуры в 35 – 200 градусов, чтобы легкие фракции (бензин), начали испаряться. Обычно достаточно уже 100 – 120 градусов. Нагреваем и так как у нас через трубку пары поступают в холодную емкость или трубку, они конденсируются — выпадают в жидкое состояние, во вторую емкость.

Наше топливо готово! По сути, это есть метод прямой перегонки нефти. Однако он будет низкого октанового числа, как я уже указывал сверху около 50 – 60 единиц, для того чтобы его использовать нужно добавить присадки – спирты, алкилы, эфиры. Таким образом, мы получим нужный нам 92 – 95 показатель. Конечно, дома это достаточно сложно сделать, но методом проб и ошибок можно добиться до вполне рабочей формулы. Если честно, то метод прямой перегонки, простой как «три копейки».

Кстати если нагревать оставшиеся фракции при большей температуре (+ 300, + 350 градусов), то мы уже получаем керосин и дизель.

Сейчас небольшое видео, для тех, кому лень читать.

 

Источник

Из чего делают бензин? Технология производства бензина. Нефтеперерабатывающий завод

Если рассматривать вопрос о том, из чего делают бензин, то, конечно, многие сразу могут сказать, что из нефти. Это утверждение верно, однако это лишь верхушка айсберга, а реальный процесс производства топлива гораздо сложнее.

Бензин на нефтезаводах

Итак, сразу стоит сказать, что процесс производства бензинового топлива - это длительный, требующий терпения и знания химии процесс.

Производством бензина в России занимаются 32 нефтеперерабатывающих завода. Такое количество промышленных мощностей позволяет Российской Федерации поддерживать высокую марку топлива. Из чего делают бензин? Конечно же, начальным сырьем для производства этого горючего топлива является сырая нефть. Для примера можно взять 1 баррель нефти. Чтобы было понятнее, 1 баррель - это 159 литров. Также важно отметить, что при переработке сырой нефти ее объем постоянно увеличивается и достигает 168 литров. В итоге из этого объема можно получить следующее количество топлива:

  • 102 литра обычного бензина.
  • 30 литров дизельного топлива.
  • 25 литров топлива, используемого авиацией.
  • 11 литров нефтезаводского газа, который получается путем перегонки нефти.
  • 10 литров вторичного продукта - нефтяного кокса.

Как делают бензин

Для того чтобы получить топливо, необходимо провести некоторое количество операций с сырой нефтью. Все дело в том, что начальный продукт состоит из смеси различных углеводородов. Также важно понимать, что каждая молекула этого вещества содержит различное количество именно атомов углерода. Если объяснять просто, то каждая из этих молекул имеет свой рост и вес.

Чтобы получить молекулы бензина, которые являются наиболее простыми и легкими, необходимо нагревать сырую нефть до тех пор, пока более сложные и тяжелые частицы не разорвутся до более простых - бензиновых. Другими словами, если отвечать на вопрос о том, как делают бензин, можно сказать, что его получают путем термообработки сырой нефти. Однако к этому процессу стоит добавить еще некоторые более мелкие процессы, вроде очистки и переработки.

Процесс производства

Если ответить на вопрос о том, из чего делают бензин, простым ответом - из нефти, то это не совсем верное утверждение, так как в этом топливе имеются и некоторые примеси, однако об этом позже.

Для получения топлива в первичном виде необходимо подвергнуть сырье первичной обработке. Под этой обработкой понимают очистку нефти от солей, а также примеси воды. Эти процессы осуществляются под воздействием электрического поля. Результатом этой процедуры является отделение воды от нефти, а также обессоливание до необходимого показателя. После окончания этой процедуры переходят к термической обработке нефти. Именно после таких процедур получаются такое топливо - бензин, газ, дизель.

Далее следует процедура каталитического риформинга. В течение именно этой процедуры полученный бензин после первичной обработки превращают в топливо, характеризующееся высоким октановым числом. Однако такие марки бензина, как 92-й или 95-й, получают путем смешивания разных компонентов, которые были получены в результате разных процессов переработки сырой нефти.

Октановое число

Если с вопрос о том, из чего делают бензин, стало все более-менее понятно, то, что такое октановое число знают совсем немногие. Всем известно, что название каждой марки бензина содержит буквенное, а также цифровое обозначение. Такие буквы, как А или же АИ, и указывают на метод определения октанового числа. А - моторный процесс, АИ - исследовательский. А вот цифры, которые идут после, и показывают на количественное содержание октанового числа в топливе.

Всем известно, что и нефть, и бензин - взрывоопасные вещества. Так как бензин из нефти получается путем ее переработки, то это свойство никуда не девается. Октановое число указывает на стойкость топлива к детонации. Другими словами, чем оно выше, тем выше безопасность марки топлива. Однако стоит понимать, что показатель этот относительный, и любая искра все равно станет причиной взрыва.

Основные свойства бензина

К основным свойствам бензина можно отнести такие его характеристики, как химический состав, а также способности к испарению, горению, воспламенению. Кроме этого можно еще выделить стойкость к детонации и активность коррозии.

Важно знать, что все физические и химические свойства бензинового топлива будут изменяться в зависимости от того, какое количество углеводородов и каких именно углеводородов в нем содержится. Для более наглядного примера можно взять за основу температуру замерзания для бензина. При обычной обработке показатель замерзания этой жидкости составляет -60 градусов по Цельсию. Однако при использовании дополнительных компонентов, эта цифра может достигать -71 градуса по Цельсию. Температура же испарения бензина - это 30 градусов. Чем выше поднимается этот показатель, тем быстрее будет происходить испарение. Также важно отметить, что количество паров топлива от 74 граммов до 123 граммов и более на один кубический метр уже будут образовывать взрывоопасную смесь.

Химические свойства

Для того чтобы рассматривать химические свойства и их стабильность у бензина, необходимо основываться на важнейшем показателе - времени, которое эти свойства остаются неизменными. Этот показатель является наиболее важным, так как при длительном хранении топлива наиболее легкие углеводороды начинают испаряться, что сильно снижает эксплуатационные характеристики жидкости в целом. По государственным стандартам Российской Федерации следует, что химический состав любой марки бензина от 92-й до 98-й оставался без изменений в течение пяти лет. Данный срок прописан с учетом хранения взрывоопасного топлива по всем правилам.

Мини-НПЗ

В настоящее время вопрос с производством и покупкой топливо стоит достаточно остро, так как ресурсы истощаются, а из-за этого цена на этот продукт все время увеличивается. В свете этих событий возникает вопрос, что же выгоднее покупать - бензин и другое топливо - или производить его самостоятельно. Важно понимать, что для большинства предприятий и компаний и расходы на топливо являются наиболее обширными. Именно в такой ситуации многие и приходят к рассмотрению идеи о мини-НПЗ. Этот вариант не кажется таким уж плохим, особенно если учитывать стоимость топлива и стоимость мини-НПЗ. Приобрести такой мини-завод может практический каждый крупный предприниматель, что уже говорить о, допустим, регионе целой страны.

Виды НПЗ

В настоящее время на рынке можно приобрести мини-завод по переработке нефти практически любого типа. Это является наиболее важным критерием, так как эксплуатировать эти промышленные мощности приходится в самых различных климатических условиях. По этой причине рынок насыщен самыми разными видами НПЗ. Присутствуют любые экземпляры, начиная от жаровыносливых и коррозионностойких, до "арктических" установок. Большой выбор среди мини-НПЗ позволяет осуществлять переработку сырого продукта практически в любых условиях.

Стоит отметить, что сами по себе нефтеперерабатывающие заводы также могут работать на разном топливе. Для их функционирования можно использовать природный или сжиженный газ, дизельное топливо, мазут, сырую нефть. Такой выбор топлива для работы самой фабрики предоставляет широкий спектр возможностей для эксплуатации объекта, а также позволяет удовлетворить какие-либо индивидуальные предпочтения по выбору рабочего горючего продукта.

Объяснение нефти и нефтепродуктов

Что такое сырая нефть и что такое нефтепродукты?

Мы называем сырую нефть ископаемым топливом , потому что они представляют собой смесь углеводородов, образовавшуюся из останков животных и растений (диатомовых водорослей), которые жили миллионы лет назад в морской среде до появления динозавров. На протяжении миллионов лет останки этих животных и растений были покрыты слоями песка, ила и камней.Тепло и давление этих слоев превратили останки в то, что мы теперь называем сырой нефтью или нефтью. Слово нефть означает каменное масло или нефть из земли.

Источник: Управление энергетической информации США (общественное достояние)

Нажмите для увеличения

Диатомовые водоросли под микроскопом.

Источник: изображение использовано с разрешения Micrographia

.

Сырая нефть и другие углеводороды находятся в жидком или газообразном состоянии из подземных бассейнов или резервуаров, в крошечных пространствах в осадочных породах и около поверхности земли в гудроне (или нефтяном) песках . Нефтепродукты - это топливо, произведенное из сырой нефти и углеводородов, содержащихся в природном газе. Нефтепродукты также можно производить из угля, природного газа и биомассы.

Продукты из сырой нефти

После того, как сырая нефть извлечена из земли, она отправляется на нефтеперерабатывающий завод, где различные части сырой нефти разделяются на пригодные для использования нефтепродукты. Эти нефтепродукты включают бензин, дистилляты, такие как дизельное топливо и топочный мазут, топливо для реактивных двигателей, нефтехимическое сырье, воски, смазочные масла и асфальт.Дополнительные сведения см. В разделе «Переработка сырой нефти - входы и выходы»

Американский баррель сырой нефти объемом 42 галлона дает около 45 галлонов нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих заводах США из-за выгоды от переработки нефти. Это увеличение громкости похоже на то, что происходит с попкорном, когда он лопается. Зерно кукурузы меньше и плотнее лопнувшего ядра. Количество производимых отдельных продуктов варьируется от месяца к месяцу и от года к году, так как нефтеперерабатывающие заводы корректируют производство для удовлетворения рыночного спроса и максимизации прибыльности.

Нажмите для увеличения

Последнее обновление: 12 мая 2020 г.

.

Как сырая нефть превращается в бензин? (с иллюстрациями)

Сырая нефть превращается в бензин посредством относительно простого процесса переработки. Трансформация начинается с добычи нефти из земли, после чего ее обычно загружают на большие контейнеровозы, которые доставляют ее на нефтеперерабатывающие заводы по всему миру. Любой зритель новостных лент видел, что сырая нефть представляет собой густое черное вещество, которое не похоже на чистый газ, используемый в автомобилях.Это потому, что сырая нефть на самом деле представляет собой смесь углеводородов.

Фракционная перегонка происходит, когда углеводороды превращаются в пар, который затем направляется через дистилляционные колонны.

Когда доисторические растения и животные, составляющие сырую нефть, разрушились, они образовали углеводороды, состоящие из цепочек и структур разного размера.У каждого углеводорода есть уникальное применение, которое процесс нефтепереработки стремится максимально использовать. Использование каждого из них зависит от количества атомов углерода в его структуре. Например, в бензине содержится восемь атомов углерода, а в легких газах, таких как пропан, только три. Углеводороды обладают большим количеством энергии, когда их можно распутать, и процесс очистки достигает этого.

Большая часть сырой нефти поступает с Ближнего Востока.

Самая важная часть процесса очистки известна как фракционная перегонка. Поскольку все углеводороды имеют разные точки кипения, их можно разделить путем нагревания. Сырая нефть нагревается в котле до температуры до 1112 ° F (600 ° C), что превращает все углеводороды в пар. Когда они охлаждаются ниже точки кипения, они выпадают в осадок в виде жидкостей.

Насосная нефтяная скважина.

Пар направляется через дистилляционную колонну. Внизу углеводороды с самыми высокими температурами кипения сначала улавливаются сеткой, которая вытягивает остатки или кокс, который часто вспыхивает или сжигает для получения энергии.Пар движется вверх по колонне, и, когда он охлаждается, фильтры по пути улавливают различные углеводороды, такие как дизельное топливо, керосин, бензин, нафта и легкие газы.

Нефтяная скважина. Из сырой нефти можно получить бензин, дизельное топливо и другие нефтепродукты.

Все эти продукты должны быть очищены от примесей перед отправкой.Колонна с серной кислотой удаляет частицы, ненасыщенные углеводороды, соединения кислорода и соединения азота. Затем жидкость проходит через абсорбционную колонну, удаляющую воду, и обрабатывается для удаления серы. После этого различные сырые продукты могут быть отправлены в конечные пункты назначения по большой сети.

Нефть на НПЗ поставляется крупными судами.

Бензин составляет почти половину добычи из барреля сырой нефти, хотя цепи, составляющие этот углеводород, не составляют и половины барреля. Эта разница устраняется с помощью химической переработки, которая позволяет нефтеперерабатывающим предприятиям наращивать или разрушать углеводородные цепочки для получения различных продуктов. Объемы химической переработки меняются в зависимости от спроса, который часто является самым высоким для бензина.

Сырая нефть разделяется на такие продукты, как бензин и керосин, в крекинг-башнях на нефтеперерабатывающих заводах.

Когда углеводороды распадаются на мелкие компоненты, это называется крекингом . Крекинг может осуществляться путем нагрева углеводородов или использования химического катализатора, такого как газообразный водород. Когда углеводороды объединяются с образованием более длинных цепей, это известно как объединение . В Unification чаще всего используется платина в качестве катализатора для объединения небольших углеродных цепей с образованием газообразного водорода в качестве побочного продукта. Газообразный водород можно использовать для крекинга или продавать.Углеводороды также химически изменяются в процессе, называемом алкилирование , который объединяет соединения с низкой молекулярной массой с катализатором и вводит смесь в изменяемые углеводороды.

Сырая нефть - это смесь сложных углеводородов, которая добывается из-под поверхности Земли.

Процесс превращения сырой нефти в бензин осуществляется в больших объемах во всем мире. Большинство нефтеперерабатывающих заводов чрезвычайно эффективны, они используют каждую углеводородную цепочку, выделенную в процессе дистилляции, и регулируют производительность по мере необходимости, чтобы приспособиться к требованиям рынка. Однако известно, что поставки сырой нефти ограничены, что вызывает вопросы о долговечности нефтепереработки в будущем. Кроме того, большая часть мира сильно зависит от нефти из одного крайне нестабильного источника: с Ближнего Востока.

В отличие от сырой нефти, бензин относительно прозрачный и сыпучий. Сырая нефть превращается в бензин посредством процесса, который включает в себя очистку и дистилляцию вещества для удаления примесей..

Использование нефти - Управление энергетической информации США (EIA)

Сырая нефть и другие жидкости, произведенные из ископаемого топлива, перерабатываются в нефтепродукты, которые люди используют для различных целей. Биотопливо также используется в качестве нефтепродуктов, в основном в смесях с бензином и дизельным топливом.

Нефть - крупнейший источник энергии в США. Мы используем нефтепродукты для приведения в движение транспортных средств, отопления зданий и производства электроэнергии. В промышленном секторе нефтехимическая промышленность использует нефть в качестве сырья (сырья) для производства таких продуктов, как пластмассы, полиуретан, растворители и сотни других промежуточных и конечных товаров.

В 2019 году потребление нефти в США в среднем составляло около 20,54 миллиона баррелей в день (б / д), включая около 1,1 миллиона б / д биотоплива. 1

На транспортный сектор приходится самая большая доля потребления нефти в США.

  • Транспорт 68%
  • Промышленное 26%
  • Жилой 3%
  • Коммерческий 2%
  • Электроэнергия

Какие нефтепродукты люди потребляют больше всего?

Бензин - самый потребляемый нефтепродукт в США.В 2019 году потребление готового автомобильного бензина в среднем составляло около 9,31 миллиона баррелей в день (391 миллион галлонов в день), что равнялось примерно 45% от общего потребления нефти в США.

Дистиллятный мазут - второй по потреблению нефтепродукт в США. Дистиллятный мазут включает дизельное топливо и топочный мазут. Дизельное топливо используется в дизельных двигателях тяжелой строительной техники, грузовиков, автобусов, тракторов, лодок, поездов, некоторых автомобилей и генераторов электроэнергии.Топочный мазут, также называемый мазутом, используется в котлах и печах для отопления домов и зданий, для промышленного отопления и для производства электроэнергии на электростанциях. Общее потребление дистиллятного мазута в 2019 году составляло в среднем около 4,10 миллиона баррелей в день (172 миллиона галлонов в день), что равнялось 20% от общего потребления нефти в США.

Жидкие углеводородные газы (HGL), третья по популярности категория нефти в США, включают пропан, этан, бутан и другие HGL, которые производятся на заводах по переработке природного газа и нефтеперерабатывающих заводах.HGL имеют множество применений. Общее потребление HGL в 2019 году в среднем составило около 3,14 млн баррелей в сутки.

Реактивное топливо - четвертый по популярности нефтепродукт в США. В 2019 году средний расход авиакеросина составил около 1,74 миллиона баррелей в день (73 миллиона галлонов в день).

Сколько нефти потребляет мир?

Общее мировое потребление нефти в 2017 году составило около 98,8 млн баррелей в сутки.

  • США 20.2%
  • Китай 13,7%
  • Индия 4,4%
  • Япония 4,0%
  • Россия 3,7%

Каковы перспективы потребления нефти в США?

Управление энергетической информации США прогнозирует в Annual Energy Outlook 2020 Справочный пример, что жидкое топливо (нефть и другие жидкости) будет составлять около 35% от общего потребления энергии в США в 2050 году по сравнению с 37% в 2019 году. В качестве примера жидкое топливо продолжает оставаться основным источником энергии для транспортного сектора.Однако доля жидкого топлива в общем потреблении энергии на транспорте изменится с 97% в 2019 году до 91% в 2050 году, а объем общего потребления жидкого топлива в транспортном секторе, по прогнозам, будет примерно на 11% ниже в 2050 году, чем объем в 2019 году.

1 Управление энергетической информации США, Petroleum Supply Annual, Vol. 1 , август 2020 г.

2 Управление энергетической информации США, Monthly Energy Review , август 2020 г.

Последнее обновление: 3 сентября 2020 г.

.

Нефтепереработка и переработка газа

Превращение сложных смесей в полезные продукты

Введение

Сырая нефть и природный газ представляют собой сложные химические смеси, которые обычно не подходят для прямого использования. Переработка нефти и газа превращает эти смеси в широкий спектр топлива и других продуктов, удаляя при этом малоценные и загрязняющие компоненты.

Нефтепереработка и переработка имеют как положительное, так и отрицательное воздействие на окружающую среду: хотя они удаляют вредные загрязнители и производят более чистое горючее, операции на нефтеперерабатывающих и перерабатывающих заводах могут выделять вредные загрязнители в окружающую среду, влияя на качество воздуха и воды.

Во время перегонки сырой нефти разные виды топлива конденсируются и извлекаются при разных температурах. Изображение предоставлено: пользователи Wikimedia Commons Псарианос и Тереза ​​Нотт. 1

Нефтепереработка

Сырая нефть представляет собой смесь множества различных углеводородных молекул разного размера. Меньшие молекулы испаряются при более низких температурах, поэтому сырая нефть может быть подвергнута дистилляции для отделения различных углеводородов. В процессе дистилляции сырая нефть испаряется, и горячий пар поднимается вверх по колонне, охлаждая при подъеме.Различные углеводороды испаряются при разных температурах, поэтому они конденсируются в жидкую форму в разных точках колонны, разделяя сырую нефть на разные компоненты, которые затем могут быть переработаны для оптимизации их конечного использования.

Бензин и дизельное топливо - самые прибыльные продукты, извлекаемые из сырой нефти, поэтому нефтеперерабатывающие заводы используют ряд технологий для максимального увеличения производства этих видов топлива. Это может включать крекинг (разрушение более крупных молекул на более мелкие 2 ), гидроочистку (замена примесей, таких как сера, водородом для улучшения качества топлива 3 ), риформинг (превращение более мелких молекул в бензин 2 ), алкилирование (с использованием кислоты для производства высокооктанового бензина из более мелких молекул 4 ) и смешивание (смешивание разных жидкостей вместе для получения однородных продуктов, соответствующих нормативным стандартам 5 ).На стадии смешивания этанол с промышленных заводов по производству этанола также смешивается с бензином для увеличения его октанового числа, снижения выбросов монооксида углерода и соответствия требованиям Стандарта на возобновляемые источники топлива. 6

Продукты нефтепереработки

Различные виды сырой нефти имеют разный состав, содержат разные смеси углеводородов и различные количества серы и других примесей. Пропорции различных нефтепродуктов будут меняться в зависимости от типов перерабатываемой нефти, спроса на различные продукты и нормативных требований, влияющих на этот спрос.Примерно 80-85% всей сырой нефти превращается в бензин, дизельное топливо или авиационное топливо. Остальное используется для производства сжиженных углеводородных газов, нефтехимического сырья и ряда других продуктов. 7 В 2016 году 141 нефтеперерабатывающий завод в США производил в среднем 9,3 миллиона баррелей бензина, 3,7 миллиона баррелей дизельного топлива с низким содержанием серы и 1,6 миллиона баррелей авиакеросина. 8

Нефтеперерабатывающие заводы (белые квадраты) и газоперерабатывающие заводы (синий) в США по состоянию на февраль 2018 года.Не показано: два нефтеперерабатывающих завода на Гавайях и пять на Аляске. Изображение предоставлено Управлением энергетической информации США. 17

Обработка природного газа

В 2017 году Соединенные Штаты добыли 33 триллиона кубических футов природного газа. 9 Небольшая часть из этого была использована в полевых операциях, закачка в подземные резервуары, вентиляция или факельное сжигание; остальная часть была переработана на 550 газоперерабатывающих заводах для производства 27 триллионов кубических футов природного газа трубопроводного качества. 10,11 Газ трубопроводного качества должен соответствовать жестким стандартам энергоемкости и чистоты 12 для бытового, коммерческого и промышленного использования, включая электростанции, работающие на природном газе.

До обработки природный газ состоит в основном из метана с различными пропорциями других углеводородов, диоксида углерода (CO 2 ), диоксида серы, азота, водяного пара и гелия. 13 При переработке газа удаляются некоторые неметановые компоненты природного газа, чтобы:

  • Улучшение горения и уменьшение коррозии за счет удаления воды
  • Предотвратить образование вредных кислот путем удаления вредных или агрессивных газов, особенно серы и CO 2 , которые в противном случае могли бы реагировать с небольшими количествами воды с образованием кислот
  • Стандартизация энергосодержания газа для обеспечения равномерного сгорания в печах и другом оборудовании, в частности, путем удаления негорючих газов, таких как CO 2 и азот
  • Извлечение ценных второстепенных газов для других целей (например,г., прочие углеводороды и гелий)

Неметановые углеводороды, извлекаемые при переработке газа, вместе называются «сжиженными газами природного газа» (ШФЛУ), потому что они образуют жидкости легче, чем метан, при высоком давлении или низкой температуре. Из газоконденсатных жидкостей наиболее распространены этан, пропан и бутан. Этан и пропан дополнительно перерабатываются в больших количествах, чтобы сделать сырье для пластмасс (см. «Нетопливные продукты нефти и газа» в этой серии), в то время как пропан и бутан сжимаются в жидкости, чтобы обеспечить энергоемкий источник газового топлива для автономное использование.

Основными методами удаления неметановых компонентов из природного газа являются абсорбенты и охлаждение. Могут использоваться различные абсорбенты, включая специальные масла (для газоконденсатных жидкостей), гликоль (для воды), амины (для серы и CO 2 14 ) и цеолит или масло для абсорбции (для азота15). Охлаждение природного газа до различных температур позволяет удалять различные компоненты, когда они конденсируются в жидкости. Это наиболее распространенный метод удаления азота: природный газ охлаждается до тех пор, пока метан не сжижается, что позволяет выпустить газообразный азот. 16 ШФЛУ могут быть удалены в единой смеси, которую затем нагревают до различных температур, чтобы изолировать каждый ШФЛУ по очереди. 18 После переработки газ считается «сухим» и готов к транспортировке по трубопроводам конечным потребителям.

Нефтепереработка, переработка и окружающая среда

Нефтепереработка и переработка сокращают воздействие топлива, полученного из нефти и газа, на окружающую среду за счет удаления вредных загрязнителей и повышения их надежности при сжигании. Однако нефтеперерабатывающие и перерабатывающие заводы оказывают собственное воздействие на окружающую среду с соответствующими процедурами для минимизации этого воздействия.Более подробную информацию об этом можно найти в других частях этой серии: «Снижение и регулирование выбросов метана» и «Воздействие нефти и газа на качество воздуха».

Двуокись углерода (CO 2 ) содержится в природном газе в различных пропорциях и удаляется на перерабатывающих предприятиях для улучшения качества газа. Большая часть этого CO 2 выбрасывается в атмосферу, что составляет примерно 0,4% от общих выбросов парниковых газов в США (для сравнения, утечки метана из цепочки добычи и распределения природного газа оцениваются примерно в 3% U.С. выбросы). 19 Небольшое количество газоперерабатывающих заводов улавливают CO 2 , удаляемый из природного газа во время переработки; этот уловленный CO 2 закачивается в нефтяные месторождения для увеличения нефтеотдачи. 20

Список литературы

1 Файл: Дистилляция сырой нефти-en. Пользователи Wikimedia Commons Псарианос и Тереза ​​Нотт. Воспроизведено по лицензии CC BY-SA 3.0.
2 Центр сотрудничества в области промышленного образования, Йоркский университет (2014).Крекинг и связанные с ним процессы нефтепереработки. Основная химическая промышленность - онлайн.
3 Kokayeff, P. et al. (2014). Гидроочистка в нефтепереработке. В: Treese, S., Jones, D., Pujado, P. (eds). Справочник по переработке нефти. Спрингер, Чам.
4 Управление энергетической информации США (2013 г.). Алкилирование - важный источник октанового числа в бензине. Сегодня в энергетике, 13 февраля 2013 г.
5 Агентство по охране окружающей среды США - Стандарты бензина: давление паров бензина по Рейду.
6 Управление энергетической информации США - Биотопливо: этанол и биодизельное топливо - использование этанола.
7 Управление энергетической информации США - Нефть: Объяснение сырой нефти и нефтепродуктов - Переработка сырой нефти.
8 Управление энергетической информации США - Нефть и другие жидкости: Поставленные продукты США, Всего сырой нефти и нефтепродуктов.
9 Управление энергетической информации США - Общий отбор природного газа США.
10 Управление энергетической информации США - Ежегодная система запросов респондентов по природному газу, EIA-757: Мощность переработки природного газа по заводам, данные до 2014 года.
11 Управление энергетической информации США - Производство сухого природного газа в США.
12 Совет по энергетическим стандартам Северной Америки.
13 Государственный колледж наук о Земле и минералах Пенсильвании, Институт электронного образования - Переработка нефти: состав и характеристики природного газа.
14 Руффорд, Т.E. et al. (2012). Удаление CO 2 и N 2 из природного газа: обзор традиционных и новых технологических процессов. J. Pet. Sci. Eng., 94-95, 123-154.
15 Системы Сеп-Про - Установки отвода азота.
16 Управление энергетической информации США (2006 г.). Переработка природного газа: решающая связь между добычей природного газа и его транспортировкой на рынок.
17 Управление энергетической информации США - Система энергетических карт США.
18 Министерство энергетики США (2017). Грунтовка по жидкостям природного газа с особым вниманием к Аппалачскому региону.
19 Агентство по охране окружающей среды США (2017). Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США: 1990-2015 гг.
20 Global CCS Institute - База данных проектов: крупномасштабные объекты CCS.

Нефть и окружающая среда

Загрузите полный PDF-файл Petroleum and the Environment (бесплатно) или купите печатную версию (19 долларов.99).

Другие части в этой серии:
1. Нефть и окружающая среда: введение
2. Вода в нефтегазовой промышленности
3. Вызванная сейсмичность при нефтегазовых операциях
4. Источники воды для гидроразрыва пласта
5. Использование добытой Вода
6. Защита подземных вод при добыче нефти и газа
7. Заброшенные скважины
8. Что определяет местоположение скважины?
9. Землепользование в нефтегазовой промышленности
10. Газовое месторождение Пайндейл, Вайоминг
11.Тяжелая нефть
12. Нефть и газ в Арктике США
13. Морская нефть и газ
14. Разливы на месторождениях нефти и природного газа
15. Транспортировка нефти, газа и нефтепродуктов
16. Нефтепереработка и переработка газа
17. Нетопливные продукты нефти и газа
18. Воздействие нефти и газа на качество воздуха
19. Выбросы метана в нефтегазовой промышленности
20. Снижение и регулирование выбросов метана
21. Регулирование нефтегазовых операций
22 . Здоровье и безопасность при добыче нефти и газа
23.Данные о недрах в нефтегазовой промышленности
24. Геофизики в области нефти и окружающей среды
Глоссарий терминов
Ссылки

Дата обновления: 2018-06-01
Нефть и окружающая среда, часть 16/24
Автор Э. Эллисон и Б. Мандлер для AGI, 2018 г. .

История бензина - Управление энергетической информации США (EIA)

Бензин был первоначально списан

Эдвин Дрейк выкопал первую нефтяную скважину в Пенсильвании в 1859 году и перегонял нефть для производства керосина для освещения. Хотя другие нефтепродукты, в том числе бензин, также производились в процессе дистилляции, Дрейк не использовал бензин и другие продукты, поэтому он их выбросил. Лишь в 1892 году, когда был изобретен автомобиль, бензин был признан ценным топливом.К 1920 году на дорогах находилось 9 миллионов автомобилей, работающих на бензине, и по всей стране открывались заправочные станции, торгующие бензином. Сегодня бензин является топливом почти для всех легковых автомобилей в Соединенных Штатах.

Автомобиль модели Т

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Октановое число бензина и содержание свинца со временем увеличились

К 1950-м годам автомобили становились больше и быстрее.Октановое число бензина увеличилось, и для улучшения характеристик двигателя был добавлен свинец.

Этилированный бензин был в конечном итоге снят с рынка США

Неэтилированный бензин был введен в употребление в 1970-х годах, когда проблемы со здоровьем из-за свинца стали очевидными. В Соединенных Штатах использование этилированного бензина в дорожных транспортных средствах было полностью прекращено с 1 января 1996 года. Большинство других стран также прекратили использование этилированного бензина в транспортных средствах. Розничный бензин сейчас обычно продается трех марок.

В бензин добавляют этанол

В 2005 году Конгресс США утвердил Стандарт возобновляемого топлива (RFS), который устанавливает минимальные требования к использованию возобновляемых видов топлива, включая этанол, в моторных топливах. В 2007 году целевые показатели RFS должны были неуклонно расти до 36 миллиардов галлонов к 2022 году. В 2019 году в Соединенных Штатах было потреблено около 14,5 миллиардов галлонов топливного этанола. В большинстве регионов страны розничный автомобильный бензин содержит около 10% этанола по объему.

Последнее обновление: 25 июня 2020 г.

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Эта статья о жидком топливе и промышленном растворителе. Для газообразного метана см. Природный газ.

Бензин или бензин - это токсичная прозрачная жидкость, которая в основном используется в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Его получают путем кипячения нефти, ископаемого топлива. В процессе перегонки нефть нагревается до очень высокой температуры, затем она разделяется на компоненты, одним из которых является бензин.Это дорогостоящий процесс. Он состоит в основном из октана (C 8 H 18 ), углеводорода.

Бензин продается на АЗС (АЗС). Для правильного горения в двигателях внутреннего сгорания с высокой степенью сжатия каждая марка бензина содержит бензиновые присадки. Итак, точный состав бензина на разных станциях разный. Бензин классифицируется по октановому числу, которое определяет, насколько хорошо он будет гореть. Большинство автомобильных двигателей могут сжигать «обычный» бензин с октановым числом 87.Прецизионные двигатели требуют или предпочитают бензин «высшего качества» с октановым числом 93. Большинство станций предлагают три различных смеси бензина с тремя отдельными октановыми числами и ценами.

Бензин чаще всего используется в транспортных средствах, таких как автомобили, фургоны и т. Д. Бензин можно использовать для множества других вещей, которые мы используем каждый день, таких как газонокосилки, воздуходувки для листьев и моторы небольших лодок. Некоторые более крупные транспортные средства, такие как грузовики или корабли, могут использовать дизельное топливо вместо бензина.

Бензин очень опасен.Он может взорваться от электрической искры. Также вредно, если человек выпьет его или попадет на кожу. Он вредит окружающей среде и здоровью человека, выделяя ядовитые газы, такие как окись углерода. Если бензиновый двигатель используется в помещении или в замкнутом пространстве, окись углерода может вызвать смерть за считанные минуты. Многие люди умирают каждый год из-за использования бензиновых генераторов в помещении или оставления транспортных средств в гараже.

На США приходится около 44% мирового потребления бензина. [5] В 2003 году США потребляли 476,474 гигалитра (1,25871 × 10 11 галлонов США; 1,04810 × 10 11 имп галлонов), [6] , что соответствует 1,3 гигалитра бензина каждый день (около 360 миллионов США или 300 миллионов имперских галлонов). В 2006 году в США было израсходовано около 510 миллиардов литров (138 миллиардов галлонов США / 115 миллиардов имп-галлонов) бензина, из которых 5,6% приходилось на бензин среднего качества и 9,5% - на бензин высшего сорта. [7]

Европа [изменить | изменить источник]

В отличие от США, страны Европы взимают значительные налоги на топливо, такое как бензин.Например, цена на бензин в Европе более чем вдвое выше, чем в США.

Стоимость насоса (в евро / литр) Бензин с октановым числом 95 без свинца с 2004 по 2011 год в некоторых странах Европы. Чтобы преобразовать цены в евро за литр в доллары США за галлон, умножьте их на 5,7 (предполагается, что 1,5 доллара США = 1 евро).
Страна
Декабрь 2004 г.
Май 2005 г.
Июль 2007 г.
Апрель 2008 г.
Янв 2009
Март 2010 г.
фев 2011
Германия 1.19 1,18 1,37 1,43 1,09 1,35 1,50
Франция 1,05 1,15 1,31 1,38 1,07 1,35 1,53
Италия 1,10 1,23 1,35 1,39 1,10 1,34 1,46
Нидерланды 1.26 1,33 1,51 1,56 1,25 1,54 1,66
Польша 0,80 0,92 1,15 1,23 0,82 1,12 1,26
Швейцария 0,92 0,98 1,06 1,14 0,88 1,12 1,29
Венгрия 1.00 1.01 1,13 1,13 0,86 1,22 1,32

США [изменить | изменить источник]

Из-за низких налогов на топливо розничная цена бензина в США подвержена большим изменениям (чем за пределами США), если рассчитывать ее как процент от удельной стоимости. С 1998 по 2004 год цена на бензин составляла от 1 до 2 долларов за галлон США. [8] После 2004 года цена увеличивалась до тех пор, пока средняя цена на газ не достигла отметки в 4 доллара.11 за галлон США в середине 2008 года, затем упало примерно на 2,60 доллара за галлон США по состоянию на сентябрь 2009 года. [8] Недавно в США с 31 января по 7 марта 2011 года произошло повышение цен на газ на 13,51%. [9]

Цены на большинство потребительских товаров указаны без учета налогов; налоги добавляются в процентах от покупной цены. Из-за примитивных бензонасосов в 1920-х годах цены на бензин в Соединенных Штатах указываются с учетом налогов, а налоги устанавливаются в центах за галлон.Налоги добавляются федеральным правительством, правительством штата и местными властями. (Эти налоги собирают стоимость содержания дорог.) По состоянию на 2009 год федеральный налог составлял 18,4 цента за галлон бензина и 24,4 цента за галлон дизельного топлива (исключая красное дизельное топливо). [10] Среди штатов самыми высокими ставками налога на бензин по состоянию на январь 2011 года являются Калифорния (47,7 / галлон), Нью-Йорк (47,3 / галлон), Гавайи (45,8 / галлон) и Коннектикут (45,2). / галлон). [11] Федеральное правительство и многие штаты не могут увеличить налоги на бензин с течением времени из-за инфляции.Тем не менее, в некоторых штатах [Примечание 1] также взимают налог с продаж в виде процентов, размер которых зависит от стоимости бензина.

По данным Управления энергетической информации, около 9% всего бензина, проданного в США в мае 2009 года, было высшего сорта. Некоторые производители автомобилей «рекомендуют» бензин премиум-класса, но имеют двигатели с компьютерным управлением, которые регулируют время, чтобы избежать детонации. Таким образом, большинство автомобилей могут сжигать бензин обычного качества, но с несколько пониженной производительностью. [12] Ассошиэйтед Пресс заявило, что премиальный газ - с более высоким октановым числом и стоимостью на несколько центов за галлон больше, чем обычный неэтилированный - следует использовать только в том случае, если производитель заявляет, что это «требуется». [13]

Чтобы сократить использование импортной нефти, США используют смеси этанол / бензин Gasohol (10% этанола) и E85 (85% этанол).

Бразилия [изменить | изменить источник]

Бразилия имеет крупнейшую национальную промышленность по производству топливного этанола. Бензин, продаваемый в Бразилии, содержит не менее 25% безводного этанола. Водный этанол (около 95% этанола и 5% воды) может использоваться в качестве топлива более чем в 90% новых автомобилей, продаваемых в стране. Бразильский этанол производится из сахарного тростника и отличается высоким уровнем связывания углерода. [14]

  1. ↑ Калифорния, Коннектикут, Джорджия, Гавайи, Иллинойс, Индиана, Мичиган, Нью-Йорк, Вирджиния Рост цен на бензин приносит пользу нескольким штатам. Проверено 25 ноября 2011 года.
  1. «Приложение B - Книга данных по транспортной энергии». cta.ornl.gov .
  2. 2,0 2,1 Томас, Джордж: Обзор разработки систем хранения данных Программа Министерства энергетики США по водородуPDF (99,6 КБ). Ливермор, Калифорния. Сандийские национальные лаборатории.2000 г.
  3. Эйдоган, Мухаррем; Оззезен, Ахмет Некати; Чанакчи, Мустафа; Тюрккан, Али (2010). «Влияние топливных смесей спирт-бензин на рабочие характеристики и характеристики сгорания двигателя SI». Топливо . 89 (10): 2713–2720. DOI: 10.1016 / j.fuel.2010.01.032.
  4. Томас, Джордж (2000). «Обзор водородной программы Министерства энергетики США по развитию систем хранения» (PDF). Сандийские национальные лаборатории. Проверено 1 августа 2009.
  5. ↑ http: // www.worldwatch.org/node/5579, http://www.eia.doe.gov/emeu/international/oilconsuming.html
  6. «EarthTrends: Энергия и ресурсы - Транспорт: Единицы измерения расхода автомобильного бензина: Миллионы литров».
  7. «Объемы продаж нефтепродуктов главным поставщиком США». Управление энергетической информации США. Проверено 24 октября 2007 г.
  8. 8,0 8,1 Fuel Economy.gov , FAQ
  9. ↑ http: // www.taxfoundation.org/UserFiles/Image/Fiscal%20Facts/gas-tax-690px.jpg
  10. «Когда федеральное правительство начало собирать налог на газ? - Спросите Рамблера - История шоссе - FHWA». Fhwa.dot.gov. Проверено 17 октября 2010.
  11. «Ставки государственного налога на бензин на 1 января 2011 г.». Налоговый фонд. Проверено 25 ноября 2011.
  12. «Оплата премиального газа может быть пустой тратой денег». Потребительские отчеты. March 2011. Проверено 25 ноября 2011 года.
  13. Писатель, Дэйв КАРПЕНТЕР, AP Personal Finance. «Отравление газом с премией, наверное, пустая трата». Филадельфия Дейли Ньюс .
  14. ↑ Рил, М. (19 августа 2006 г.) «Дорога Бразилии к энергетической независимости», The Washington Post .
.

Смотрите также