4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как делают бензин из нефти видео

Всё о производстве бензина: способы добычи и сколько можно получить из 1 барреля

В большинстве современных транспортных средств устанавливаются двигатели внутреннего сгорания, горючим для которых выступает бензин. Изготавливать его научились ещё в 19-м веке, когда его добывали примитивными методами перегона. С тех пор технологии шагнули далеко вперед, однако основой для производства бензина всё равно остаётся сырая нефть.

Сколько топлива можно получить из барреля сырой нефти

При том, что автомобили окружают нас повсюду в огромном количестве, мало кто досконально представляет себе, сколько из барреля нефти получается бензина и каким образом его вырабатывают. Основной технологический процесс — это так называемая «перегонка», после которой из остатков нефтепродуктов добывают и вспомогательную продукцию наподобие мазута, керосина и даже дизтоплива.

Несмотря на то, что для нас более привычной является физическая мера «1 тонна», в сфере нефтепродуктов получила общемировое распространение другая единица измерения. Поэтому, когда мы хотим понять, сколько из тонны получается бензина, то для начала должны вспомнить, что в каждой тонне порядка 7 баррелей, каждый из которых содержит в себе примерно 159 литров нефти.

Технологии, которые применяются на американских нефтеперерабатывающих заводах, позволили им увеличить объём продукта на выходе ещё на 9 литров. Таким образом, у них из барреля нефти получается уже 168 литров нефтепродуктов. Посмотрим, сколько и чего можно получить, исходя из категории продукции из каждого такого барреля:

  • около 5,5-5,6 литров горючего вещества, известного, как мазут. Он незаменим для отопления, но также им заправляют корабли и локомотивы;
  • почти 21 литр авиационного топлива. Для современного самолета это очень малый объем, на котором он не сможет пролететь даже пары километров;
  • 8,5 литров твердого нефтяного кокса, который выступает продуктом вторичной переработки. Применяется при производстве ферросплавов, электродов, а также в ряде других случаев;
  • порядка 9 литров газа, который добывают в процессе перегонки нефтепродуктов;
  • 25 литров солярки, которой повсеместно заправляют дизельные автомобили, грузовые и сельскохозяйственные авто;
  • 85 литров бензина — вот сколько литров его содержится в одном барреле. Для большинства авто среднего класса этого объема достаточно, чтобы преодолеть порядка 1000 километров пути;
  • 4500 миллилитров газа, приобретающего сжиженную форму. Данный продукт активно используется как автомобильное топливо, для отопительных приборов, при изготовлении аэрозолей;
  • дюжину баллонов, наполненных пропаном или 1,5 кг. брикетированного древесного угля;
  • 1 литр автомобильного моторного масла — таков будет выход из барреля нефти.

Это не единственные направления применения нефти и её производных. Из них изготавливаются также компоненты, в которых нуждается фармацевтическая и косметологическая индустрии, химическая и даже пищевая промышленности.

Как делают бензин в промышленности

Для производства используется чистая нефть, добытая из недр земли или шельфа. В ее составе пара основных составляющих: около 85% углерода и примерно 15% водорода. В процессе их соединения получаются углеводороды, на которых основан процесс прямой перегонки для создания бензина в промышленности. Таких процессов может быть несколько, и каждый из них основан на различных технологиях. Однако наиболее распространённые среди них — это платформинг, крекинг, термический или каталитический.

На заре освоения нефтепродуктов человеком прямая перегонка была простейшим химическим процессом, который при желании каждый может освоить у себя на дому. Она основана на нагревании нефти, в процессе которого из нее испаряются отдельные составляющие и получаются разные нефтепродукты. Сырье помещается в закрытую ёмкость, к которой подведена газоотводящая трубка. Как сделать бензин из нефти? Просто подогреть её до следующих температур:

  • бензин конденсируется через трубку от 35 до 200 градусов по Цельсию;
  • керосин выделяется при температурах от 150 до 305;
  • дизельное топливо начинает образовываться в диапазоне 150-360 градусов.

После этого останется изолировать полученный конденсат в отдельной ёмкости и охладить его. Но при кажущейся простоте процесса он не дает достаточно много горючего, а, значит, характеризуется малой экономической эффективностью. Выход готовых нефтепродуктов с 1 литра сырья не превышает 150 мл. Кроме того, октановое число будет очень маленьким — не более 50-60 единиц, а такое горючее сейчас не применяется. Чтобы повысить его значение, придётся добавлять множество присадок, что сделает производство ещё более невыгодным. На основе такого процесса получения бензина из нефти создать промышленное производство не получится.

Процесс так называемой «прямой перегонки» нефтесырья известен как основной метод, который широко применяется в современной промышленности. Это не что иное, как разделение сырья на отдельные фракции, которые отличаются одна от другой по характеристикам. Процесс прямой перегонки нефти для создания бензина при её переработке выглядит вкратце следующим образом: нефть нагревается, после чего выделяются её пары. Их, а также конденсат отбирают по отдельным емкостям. Таким образом, удаётся получить топливные дистилляты и мазут, из которого впоследствии производят смазочные материалы.

Для этих целей промышленность использует установки непрерывного действия, в которых испарение с дальнейшим разделением дистиллятов на фракции составляет единый технологический процесс. Дальше пары конденсируются и превращаются в жидкий бензин. Его выход в процессе перегонки может достигать 3-15% от изначального объема используемого сырья.

Современная промышленность использует каталитический и термический крекинг нефти. Первый метод получил широкое распространение ещё с начала 20-го века. Суть его заключается в расщеплении сырья на отдельные фракции с меньшей молекулярной массой. В числе таких фракций выступают отдельные виды нефтепродукции: бензин, масло, керосин, дизтопливо и пр. После формирования более легких фракций остаются самые устойчивые, температура горения которых достигает уже 350 градусов.

Полученный при помощи крекинга бензин отличается более высокими качествами по сравнению с тем, что добывают путем прямого перегона. Связано это с тем, что в нём сохраняется больше разновидностей углеводородов. Охарактеризовать оба крекинга можно следующим образом:

  • термический — расщепление происходит вследствие воздействия высокой температурой (до 550 градусов Цельсия);
  • каталитический — разделение происходит благодаря присутствию катализаторов в процессе.

Второй метод считается более прогрессивным — таким способом вырабатывают горючее с высоким октановым числом. Гарантируется более глубокое и повышенной качество нефтепереработки. В качестве основного сырья для каталитического расщепления используют вакуумный газойль, а прочие виды сырья требуют предварительной подготовки. Базовым катализатором проведения процесса крекинга выступают алюмосиликаты.

При термическом крекинге важнейшими условиями технологии являются рабочая температура, длительность реакции и уровень давления. Этим методом обрабатывают нефтепродукты с меньшими молекулярными массами. К примеру, это может быть кокс или некоторые виды моторного топлива. Чтобы добиться на выходе качественных полимерных продуктов, важно обеспечить смену значений давления, чтобы иметь возможность оперативно влиять на проходящие вторичные реакции. Кроме крекинга термического и каталитического известны еще окислительный и электрический крекинги.

Октановое число топлива

Ещё один показатель, с которым приходилось сталкиваться каждому водителю, это так называемое «октановое число». На бензоколонках можно увидеть различные числа, например, 76, 92, 95 и так далее. Главным определением этого понятия является сопротивляемость горючего к детонации. Чем более высоким оно будет, тем длительнее будет процесс возгорания, а, значит, тем больше можно сжать топливо перед воспламенением. Это повышает его эффективность, поскольку в таких случаях от топлива можно получить больше энергии.

Выпускаются автомобильные двигатели, которые специально рассчитаны на бензин, который можно долго сжимать, без риска его взрыва. Процесс этот осуществляется прямо в камерах сгорания. Такое топливо принято называть высокооктановым и получают его на промышленном производстве бензина путем добавления в него специальных присадок.

Замерить октан-число можно при помощи специального измерительного устройства, которое называется октанометром. Однако этот показатель будет только приблизительным. Для профессионального замера необходимы лабораторные исследования. Это может осуществляться одним из 2-х методов:

  • исследовательским, при котором топливо сравнивается по его показателям с эталоном;
  • моторным — в этом случае используется одноцилиндровый силовой агрегат внутреннего сгорания, который может изменять степень сжатия.

Как может влиять октановое число при производстве бензина в нефть на показатели работы двигателя? Бензин с небольшим числом будет воспламеняться быстрее, а это приводит к его повышенному расходу и малой эффективности движка. Противоположными качествами обладает топливо с высоким числом октана: КПД мотора возрастает, расход снижается, хотя и незначительно. Многое зависит от расчетных значений, на которые предназначен тот или иной силовой агрегат. Если автомобиль, к примеру, рассчитан на 95-й бензин, а его заправили 92-м, то потребление горючего будет выше. В обратной ситуации автолюбитель не получит никакого ощутимого выигрыша.

Для того чтобы понимать целесообразность использования более дорогого высокооктанового горючего, можно обратить внимание на такой показатель как уровень сжатия двигателя. Нет смысла заправляться высокооктановым топливом, если автомобиль не рассчитан на него конструктивно. Единственным следствием станет перенастройка системы впускных и выпускных газов.

Технологии производства бензина, повышения его характеристик, непрерывно совершенствуются. Они необходимы ещё и потому, что производители автомобилей разрабатывают более инновационные, экономичные двигатели, которые требуют для своей работы эффективного топлива.

МирТесен

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

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».

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.
Читать еще:  Как отключить иммобилайзер на приоре самостоятельно

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.

Как добывают нефть и делают бензин

Старый добрый бензин – это самая популярная горючая жидкость для автомобилей на нашей планете. Ежедневно около 800 миллионов прожорливых автомобилей поглощает 7 миллиардов литров этой жидкости, и неиссякаемая жажда постоянно растет. Поддержание в безопасном состоянии мировых бензопроводов с текущей по ним крайне огнеопасной жидкостью является невероятно сложным и потенциально рискованным бизнесом. Для этого требуется сочетание блестящего инженерного умения, мастерства химиков, а также выдержка и терпение. Так из чего делают бензин?

Техас, США. Вас можно простить, если при взгляде на эту жаркую, безжизненную, продуваемую ветрами местность, вы сочтете ее сельской глухоманью. Но на самом деле, это одно из богатейших место в мире, так как Техас — родина американской нефтяной промышленности.

Здесь добывали нефть с 1894 года. Но настоящий нефтяной бум начался в 1901 году, когда фирма Lucas Gusher разом утроила добычу нефти в США.

С тех пор из техасской земли было выкачано почти 60 миллиардов баррелей и если нефтяные компании правильно подсчитали, то в запасе имеется примерно еще 10 миллиардов, которые предстоит добыть. Вязкая, дурно пахнущая, черная жидкость, которая их привлекает — это сырая нефть, являющаяся сырьем для производства бензина. Она образовалась из останков небольших морских растений и животных в пермский период. 250 миллионов лет спустя, под воздействием жары и давления, они превратились в один из важнейших в мире источников энергии. Это черное золото, техасский чай, самое лучшее что здесь есть. Она пахнет тухлыми яйцами, но также и деньгами.

В жаркое влажное техасское утро, бригада буровой вышки готовится пробурить очередную скважину. Каждый месяц в Техасе бурят свыше двух тысяч новых скважин, из них всех выкачивают более девятисот тысяч баррелей сырой нефти в день. Для поддержания добычи нефти на таком уровне, производители, подобные Оксидентал Петролеум, ежедневно бурят в среднем одну новую скважину. Для рабочих, которые здесь заняты, это жаркая, шумная, тяжелая работа является совершенно обычным делом. «Я очень люблю эту работу и занимаюсь ей 11 лет», говорит один из них. «Мы гордимся своей работой, на вышке. Мы словно одна большая семья».

Но перед бригадой стоит трудоемкая задача — добыть нефть. В этом районе, так называемом бассейне пермского периода, сырая нефть залегает на глубине до четырех километров, зажатая горными породами, возрастом около 542 миллионов лет. Для того, чтобы добраться до нее, на вышке используют огромные моторы, дабы опустить глубоко в землю борт с алмазным долотом.

От трения сильно поднимается температура, поэтому в трубу под высоким давлением постоянно закачивается вода для охлаждения бурильной головки. Затем вода перебрасывает буровой шлам на поверхность в виде бурового раствора.

Это шумная, опасная работа. Рабочие должны поддерживать нужное давление на буровой коронке. Если оно слишком мало, то установка не будет бурить, а если слишком большое, то сломается. Кроме того, рабочим надо быть постоянно начеку из-за угрозы выброса газа, который может вызвать катастрофические взрывы. «Труд на буровой вышке по-настоящему опасный, мы должны быть предельно осторожными на такой работе». Во время бурения, бригаде нужно постоянно наращивать новую девятиметровую бурильную трубу, используя громадный пятитонный автоматический трубный ключ, так называемый «железный помощник». Так как головка бура углубляется примерно на 5 метров в час, то эту тяжелую работу надо повторять через каждые два часа на протяжении всех суток. Если, в конце концов, им повезет, то они откроют нефтяной источник.

Сначала нефть под давлением пробивается через небольшие отверстия в готовой трубе и устремляется на поверхность. Но это естественное давление продолжается недолго, поэтому чтобы нефть текла постоянно, используются качалки насосной установки или «кивающий головой осел». Круговое движение вращающегося махового колеса преобразуется в вертикальное, и оно, подобно огромному металлическому шприцу, вытягивает нефть на поверхность. Эти спокойные настойчивые кивающие головой «ослики», которые разбросаны по пустыне, собирают урожай черного золота Техаса.

Но эти нефтепромыслы вдали на многие километры от тех мест, где требуется сырая нефть.

Поэтому ряд насосов закачивает ее в трубопровод, и отправляет в долгое путешествие на тысячи километров к месту назначения, в другую часть США — в цитадель блестящих серебристых труб — город Бэйтаун.

Он расположен менее чем в пятидесяти километрах от Хьюстона, и выглядит как футуристическая декорация из фильма «Бегущий по лезвию бритвы». Это единственный, самый крупный в Штатах нефтеперерабатывающий завод. Он занимает площадь более десяти квадратных километров. С металлическими трубами, длиной свыше восьми тысяч километров и может переработать более 562 тысяч баррелей сырой нефти ежедневно. Здесь не только невероятно жарко, но шум настолько оглушающий, что 4.000 здешних работников изнашивают в год более миллиона защитных наушников.

Предприятие такое огромное, что поглощает продукцию не только местного происхождения, но также перерабатывает нефть, поступающую со всего мира. Для удовлетворения потребностей Бэйтауна, сюда, на специально сконструированные причалы, прибывают громадные 300 метровые корабли. Ежемесячно приходит свыше 20 таких мощных судов. Каждая выгружает из огромных трюмов около трех миллионов баррелей нефти, столько же, сколько добывается на каждой вышке в Техасе за три с половиной дня.

Но всю эту нефть надо очистить, потому что она действительно не обработанная, сырая. Ее нельзя использовать как горючее для машины. В центре нефтеперерабатывающего завода расположена лаборатория. Она контролирует процесс превращения сырой нефти в пригодную продукцию.

Это сырая нефть, и в этом состоянии она не очень пригодна. Если ее залить в бак, то вы, к сожалению, не сможете никуда уехать.

Дело в том, что сырая нефть состоит из смеси углеводородов, каждый из которых имеет разные количество атомов углерода. У них различный вес. Самый легкий – пропан, а самый тяжелый используется для изготовления асфальта.

Получение бензина из этой смеси сложная задача, и для этого необходимы сложные химические процессы. В самой большой части завода, в блестящем как луна и высоком как собор сооружении, происходит сепарация сырой нефти. Ее нагревают до температуры свыше 370 градусов Цельсия и закачивают в основание башни. Оттуда поднимается пар, словно из котла. При тепловой обработке конденсируются молекулы. Сначала самые тяжелые, битумные, в основании. Более легкие молекулы, входящие в бензин и топливо для реактивных двигателей, продолжают подниматься, пока тоже не превратятся в жидкость и их можно будет откачать.

Но трудность производства разных типов бензина состоит в том, что теперь он становится необычайно взрывоопасной жидкостью, с которым приходится иметь дело. Ну конечно, именно способность бензина взрываться делает его таким полезным. Для того, чтобы убедиться, что он достаточно взрывчатый, рабочие осторожно отводят образец в лабораторию для анализа. Из каждого резервуара, объемом 191 литр сырой нефти, производят:
• 88 литров бензина
• 48 литров дизельного топлива
• около 26 литров реактивного топлива и мазута
• примерно 7 литров пропана
• еще 32 литра других продуктов, таких, как смазочные материалы и пластмасса.

На этом заводе ежедневно производится столько бензина, что его хватит на то, чтобы машина 770 раз слетала на Луну и обратно. Лаборатория делает окончательный анализ всей производимой на нефтеочистительном заводе продукции, и если она не соответствует требованиям заказчиков, то не выходит за ворота завода. Топливо проверяют, заливая в приспособления для оценки бензина.

Одним из них является устаревший, но крепкий двигатель, который испытывают на детонационную стойкость. В моторе появляется стук, когда топливо самовозгорается, так как оно сжимается в цилиндре двигателя. Причиной преждевременного возгорания является слишком большое содержание гептана и недостаточно октана в смеси. При увеличении процентного содержания октана, смесь можно улучшить, пока не прекратится стук.

Затем лаборатория отсылает данные обратно, на основное очистительное производство, чтобы исправить все допущенные при смешивании ошибки и получить отличную смесь.

Когда перегонка на заводе завершена, то открывают некоторые из пятисот вентилей и бензин течет по подземному трубопроводу, по которому подается на многочисленные терминалы, подобные тому, что на юге Хьюстона.

Отсюда он перекачивается в огромные бензовозы для транспортировки по дороге.

Но заполнения автоцистерны более сложное дело, чем обычная заправка вашей машины. Это может быть опасным занятием, шофер автоцистерны должен быть очень осторожным и внимательным. Перевоз сотен литров быстро испаряющегося груза означает, что водителю надо строго соблюдать меры безопасности. Ошибка при загрузке и разгрузке цистерны может привести к взрыву, поэтому он не должен допускать опасных случайностей. Металлический кузов способен генерировать искры от статического электричества, поэтому сначала крепится провод для заземления трейлера, а также сверху, на каждом отсеке подключают щупы, контролирующие перелив. Во избежание легко воспламеняющихся испарений, крепят второй шланг для улавливания паров. Он откачивает любые утечки, которые иначе могли бы попасть в атмосферу. Только после установки и подключения всех этих штуковин, водитель может присоединить шланги и начать перекачку бензина.

Ежедневно более миллиона литров бензина безопасно доставляются на местные АЗС только из этого терминала. Бензин, перекаченный в огромный резервуар заправочной станции, наконец, готов к потреблению. Поэтому, когда в следующий раз вы будете заправлять машину бензином и удивитесь его цене, то в качестве самоутешения подумайте о том, какая огромная работа была проделана, чтобы вертелись колеса вашего автомобиля.

Как делают бензин из нефти – топливо своими руками

Финансовый кризис демонстрирует неприятную ситуацию: цены на нефть падают, но стоимость бензина увеличивается. Создание автомобильного топлива не требует собственного завода со сложными механизмами и специальных знаний — процесс производства бензина достаточно простой.

Как делают бензин в промышленности

Топливо для автомобилей вырабатывается из нефти, которая, в свою очередь, состоит из двух компонентов:

  • Углерод — содержание около 85%;
  • Водород — содержание около 15%.

Два необходимых компонента тесно связаны между собой. Они соединяются на молекулярном уровне, образуя углеводород. От количества одного из двух компонентов, а также сложности состава зависит категория жидкости.

Бензин из нефти добывают двумя способами — прямой перегонкой или крекингом. Второй процесс является более популярным, равно как и технологически совершенным, поэтому используется в промышленности.

Сколько топлива можно получить из барреля сырой нефти

Один баррель содержит 159 литров. При переработке этого объёма количество нефти увеличивается до 168 литров, из чего можно произвести:

  • 102 литра бензиновой смеси;
  • 30 л дизельной;
  • 25 л авиационного топлива;
  • 11 л нефтезаводского газа, получаемого после перегонки;
  • 10 л нефтяного кокса — вторичный продукт;
  • 5,6 л мазута, который используется для отопления дома или питания кораблей, локомотивов и генераторов;
  • 4,5 л сжиженного газа;
  • Полтора килограмма древесного угля;
  • 12 баллонов газа пропан;
  • Литр моторного масла.

Процесс прямой перегонки для создания бензина

Этот способ является самым простым и был открыть раньше других. Такой процесс отличается малым КПД перегонки нефти в топливо, но может быть воспроизведён самостоятельно.

Суть перегонки заключается в нагревании нефти. При высоких температурах по очереди испаряются требуемые элементы, в конечном итоге оставляя бензин. Процесс проходит в закрытой ёмкости, которая имеет особое атмосферное давление. Отвод газов происходит через специальную трубку. От температуры зависит состав получаемой смеси:

  • При температуре 35–200°C производится бензин;
  • При 150–305°C — керосин;
  • При 150–360°C — дизельное топливо.

Недостатки прямой перегонки нефти:

  1. Малый объём полученного топлива. Из одного барелля подготовленной нефти можно произвести примерно 25 л бензина — около 15% от изначального объёма.
  2. Полученное горючее имеет низкое октановое число (показатель, который говорит о способности топлива сопротивляться воспламенению при сжатии. Чем больше коэффициент, тем более устойчиво к детонации топливо) — порядка 50–60 единиц. Для его повышения до привычных 92–95 понадобится добавить множество присадок и спиртов.

Процесс перегонки давно устарел — для массового производства такой способ невыгоден. Тем не менее, этот процесс можно повторить самостоятельно, ведь он не требует дорогого оборудования и особых умений.

Риформинг

Высокотехнологический процесс, который используется для получения высококачественного бензина и прочего топлива, а также ароматических углеводородов. Он является очень сложным, но принцип таков: нефть разделяют на составляющие части с помощью химических реакций, уменьшая в ней количество воды и избавляясь от тех или иных соединений, делая смесь более простой, что и образует топливо.

  1. Высокий КПД — бензина на выходе получается до 40–50% от первоначального объёма нефти. Это в среднем в три раза более эффективно, нежели перегонка. Так, из барреля получается около 80 литров горючего, что позволяет рациональнее расходовать ограниченную в количестве нефть.
  2. Более высокое октановое число, достигающее 80 единиц. Разумеется, такой бензин не может быть использован сразу, но он требует меньшего количества присадок, что позволяет сократить расходы при производстве, а сам бензин сделать более качественным и «натуральным».

Современные специалисты в области обработки нефти стремятся прийти к полному отказу от использования присадок. Для этого разрабатываются технологии вроде крекинга, платформинга и прочих.

Недостаток способа в плане производства бензина самостоятельно лишь один. Этот процесс является очень сложным, требуя точного контроля и серьёзной подготовки — оборудования и знаний.

Октановое число топлива

Чем больше показатель ОЧ, тем более безопасным для топливной системы является бензин. Горючее очень плохого качества создаёт риск взрыва двигателя. Для повышения октанового числа используются дополнительные компоненты:

  • Спирты;
  • Эфиры;
  • Алкилы;
  • Присадки, повышающие стойкость к замерзанию.

Повышается октановое число разными способами

Ранее также использовался тетраэтилсвинец. Он отлично справлялся с работой, но негативно влиял на здоровье водителей и природы в целом, оседая в лёгких и вызывая рак. Разрешённые присадки позволяют создавать безопасное как для двигателя, так и для экологии топливо как в лаборатории, так и самостоятельно.

Читать еще:  Как обозначается год выпуска на шинах

Контроль качества. Проверка топлива

На территории каждого производства есть лаборатория. В ней отслеживается качество нефти и продуктов, получаемых из неё. Контролю подлежит каждый этап создания топлива от завоза сырья до окончательной смеси.

Конечная проверка бензина в лаборатории занимает три часа. Эксперты ориентируются на цвет, а также состав — топливо не должно содержать воду и примеси в количествах, превышающих норму. На вид бензин должен быть прозрачным и без осадка. Дизельное топливо может иметь желтоватый цвет.

Керосин проходит наиболее серьёзную проверку. Этот вид топлива используется в авиации, поэтому должен иметь высшее качество. Производство посещает военный представитель, который следит за анализом керосина.

После лабораторных анализов топливо подвергается испытанию в специальном двигателе. Исследуемое топливо сравнивается с эталонным, которое имеет октановое число 100. В зависимости от того, насколько хорошо работает испытательный двигатель относительно эталонного, получают ОЧ произведённой партии топлива.

Самостоятельное производство бензина

Изучив процесс перегонки нефти можно понять, что необязательно обладать заводом и лабораторией для создания топлива. Его можно сделать на даче или в любом другом месте, используя простой агрегат и минимальные знания. Разумеется, начальное качество такого горючего оставит желать лучшего — его придётся доводить до кондиции различными присадками.

  • Герметичная ёмкость с газоотводящей трубкой. Подойдёт любая железная бочка с плотной крышкой и приваренным отводом;
  • Промышленный термометр, который будет следить за температурой внутри этого сосуда;
  • Конденсатор — любая ёмкость, в которую при перегонке будет поступать газ из первой;
  • Дистиллятор (подойдёт обыкновенный самогонный аппарат);
  • Нагревающий элемент — подойдёт даже кухонная электрическая плита;
  • Третья ёмкость, которая выполняет функцию водяного затвора;
  • Нефть или отходы нефтепереработки (в том числе старые покрышки или отработанное масло).

Сбор установки

Подготовив все три ёмкости можно приступить к сборке. Первый сосуд (реторта) соединяется со вторым (конденсатором) посредством газоотводящей трубки. Эта конструкция является основной в процессе перегонки. Ёмкость конденсатора должна иметь шланг, который подсоединяется к трубке водяного затвора (одной из двух) — обе они располагаются под уровнем воды. Вторая трубка гидрозатвора соединяется с печью, на которую и ставится реторта. Такая конструкция является замкнутой и позволяет производить перегонку нефтепродуктов. Процесс должен проходить на открытом воздухе либо в помещении с мощной вытяжкой — пары бензина взрывоопасны!

В случае если обычную нефть найти не удалось, подойдут вторичные продукты. Это может быть мазут, отработанное машинное масло, старые покрышки и прочие отходы. Разумеется, используя такие материалы, итоговое количество топлива составит даже менее 15% от первоначального объёма.

Как использовать аппарат для перегонки

В реторту помещается нефть или её вторичные продукты. Ёмкость ставится на нагревание (если используется кухонная плита, то она обязательно должна иметь электрические конфорки — газовые создают риск воспламенения паров бензина). Конденсатор необходимо поставить в прохладное помещение (около +5°С). Если нет такой возможности, то нужно как минимум обложить трубку, соединяющую реторту и конденсатор обложить льдом.

Можно получить вполне пригодное топливо

Первую ёмкость необходимо нагреть в диапазоне температур 35–200°С. При превышении двухсот градусов получится не бензин, а другой вид топлива — дизельное или керосин. Через трубку в охлаждённую вторую ёмкость будет поступать газ, который при конденсации превращается в жидкость — основу бензина. Его пары поднимаются над нефтепродуктами в результате нагревания, так как они легче остальных веществ. В реторте останутся высококипящие составы: керосин, нефтяное масло и прочее.

В процессе работы аппарата образуется не только газ, являющийся основой бензина, но и метан (а также пропан и бутан в меньших количествах). Именно поэтому нужна трубка, которая либо выводит углеводородные газы, либо направляет их в печь, если используется система сгорания.

Для того чтобы получить больше жидкости, следует остатки после первого процесса поместить в толстостенную герметичную ёмкость и нагреть до 450 градусов. Тяжёлые составляющие нефтепродуктов разложатся, а полученная субстанция может быть перегнана ещё раз. Этот процесс является упрощённой версией крекинга, который используют в промышленности.

Повышение октанового числа

Формально, жидкость, получаемая в конденсаторе, является бензином. Она имеет недостаточное октановое число, поэтому в качестве топлива не подходит. Так, бензин прямого перегона следует обогатить присадками (подойдёт даже тетраэтилсвинец — в малых количествах, которые требуются для работы одного автомобиля, он не представляет опасности). Полученный в итоге бензин можно использовать по прямому назначению, но он, скорее всего, не подойдёт для машин с чувствительной топливной системой — малое ОЧ вкупе с примесями просто испортит дорогое транспортное средство.

Что касается использования в простых и недорогих автомобилях, которые имеют непривередливую топливную систему — самодельный бензин отлично для них подходит. Повышение октанового числа до нужного показателя происходит методом проб и ошибок, поэтому не стоит экспериментировать на чувствительных машинах.

Получение дизельного топлива и керосина самостоятельно происходит точно таким же образом, за исключением температуры нагрева в реторте. Эти виды горючего требуют 300 и 350 градусов по Цельсию соответственно.

Заключение

Современные предприятия, производящие топливо, устанавливают огромную наценку на свою продукцию. В целях экономии создавать бензин и другое горючее можно самостоятельно, используя старую, но простую систему — процесс прямой перегонки. При перегонке из вторичных нефтепродуктов можно рассчитывать на эффективность около 10% объёма.

Работы должны выполняться в проветриваемом помещении с мощной вытяжкой или на свежем воздухе. В целях соблюдения безопасности крайне не рекомендуется использование открытых источников огня — процесс нагрева ёмкостей должен происходить на плите с электрической конфоркой либо на печи.

Как делают бензин и масло: дело – труба

Чтобы найти залежи «черного золота», сначала проводят сейсморазведку. Искусственно вызванные сейсмические волны уходят на несколько километров вглубь Земли, часть отражается, наталкиваясь на слои породы, часть преломляется и идет дальше.

По поведению волн делают выводы о структуре недр. На разработанном ЛУКОЙЛом Уньвинском месторождении (под Пермью) для возбуждения волн используют взрывы. Территория в 223 км² поделена на квадраты 250×250 м. По продольным линиям бурят скважины для закладки зарядов, поперек прокладывают кабели с сейсмоприемниками, собирающими информацию, которая приходит из-под земли. Мощность каждого заряда, заложенного на глубину несколько метров, – около 400 г.

Современные технологии позволяют вести работы без вреда для растений: компактные буровые установки буксируют снегоходами.

В районе разведки проложено 750 таких «кос» с датчиками, длина каждой 300 м. Данные поступают в центр обработки, в итоге формируют трехмерную модель структуры почвы.

Глубина залегания нефтенесущего пласта меньше, чем длина скважины. Если первый параметр составляет 1700–1900 м, то второй достигает 2500 м. Финальный отрезок, забой, идет горизонтально, вдоль слоя, богатого полезными ископаемыми. Толщина слоя всего несколько метров, и ствол шахты нужно вывести точно в него, пробурив перед этим более 2000 м! Угол наклона набирают постепенно: примерно с 14º на отметке 800 м до 60–70º к 2200 м. Его задают настройками на долоте бура. Сами трубы в стволе также скрепляют под углом. Длина каждой 9–11 м. После спуска в шахту ее прикручивают к предыдущей секции и цементируют по всей длине. Состав раствора зависит от характера породы, в которой останется труба.

Никаких подземных озер с «черным золотом», разумеется, нет. Нефть находится в пористой породе, откуда ее вымывают водой под давлением. В добывающих скважинах трудятся мощные электроцентробежные насосы. Штанговые насосы («качалки»), с меньшей производительностью, используют для выкачивания остаточных запасов нефти из слоя. Из-за наклона шахт десяток скважин, занимающих площадь в пару сотен квадратных метров, качает нефть с территории во много раз большей. Такое объединение называют кустом.

Нефтяные скважины прокладывают турбобуром. С винтовым, используемым для бытовых скважин, у него мало общего.

Установленные на поверхности насосы под давлением подают в агрегат буровой раствор (его состав зависит от типа породы), который, попадая на лопатки, вращает турбину. На ее валу установлено долото (на маленьком фото), прогрызающее породу.

Для большей мощности в бур встраивают многоступенчатые турбины, чтобы увеличить крутящий момент. Перемолотая порода подается наверх вместе с отработавшим буровым раствором.

На Уньвинском месторождении, далеко не самом крупном, 60 кустов. У каждого – групповая автоматическая замерная установка, которая контролирует поочередно добычу каждой скважины. А дальше нефтесодержащая жидкость уже единым потоком идет на станцию очистки.

Нефть оставляет на стенках труб асфальтопарафиновые отложения. Для их ликвидации в скважинах используют лебедку Сулейманова. Ее устройство просто: трос опускает на заданную глубину скребок, после чего вытягивает его обратно. Такую механическую обработку повторяют до шести раз в сутки.

Поднятая на поверхность нефть первым делом проходит очистку. С помощью двух стоящих друг за другом сепараторов из жидкости выделяют газ, который поступает для дальнейшей обработки на компрессорную станцию. Смесь воды и нефти насосы нагревают в теплообменниках. Без этой процедуры не обойтись, так как добавленный для лучшего расслоения деэмульгатор бессилен при низкой температуре. В отстойниках, каждый объемом 200 м³, жидкость окончательно разделяется: воду используют повторно, а нефть через резервуары-хранилища по трубопроводу отправляют на перерабатывающий завод.

Первой поступающее на НПЗ сырье принимает электрообессоливающая установка. Здесь в нефть снова добавляют пресную воду, на сей раз – для растворения солей, вызывающих коррозию оборудования. Начальную грубую очистку будущее топливо прошло еще при добыче, параллельно с обезвоживанием. Электродегидраторы под высоким напряжением отделяют соленую воду от нефти. Для более эффективного расслоения применяют деэмульгаторы.

Атмосферно-вакуумная трубчатка (язык сломаешь!) отвечает за разделение нефти на фракции с разными температурами кипения. Используемый метод – многократное испарение и конденсация. Компоненты выделяются путем перегонки в атмосферных и вакуумных колоннах, а нагревают сырье в трубчатых печах. Мощность печей составляет 120 МВт (примерно половина загрузки средней по размерам гидроэлектростанции), а за циркуляцию жидкости отвечают 86 насосов.

Попутные нефтяные газы – побочный продукт добычи жидкого топлива. Отдельный блок установок окончательно осушает их и сжимает в компрессорах. В них же газ смешивают с маслом, необходимым для снижения температуры и уплотнения зазоров. Вполне закономерно, что потом летучее топливо вновь ждет очистка в сепараторе. Смазка уходит на очередной круг, а газы, охлажденные до 20–30 ºС, отправляются на завод по изготовлению пропан-бутана.

Среднестатистическая городская АЗС имеет емкости на 20 т топлива каждого вида. Ежедневные суммарные продажи – около 25 т. В период паводков топливо стараются закачать под крышку, чтобы обезопасить подземные резервуары от разрушения из-за давления воды и почвы. В двойных стенках прослойка из азота – для лучшей пожаробезопасности. Негерметичность емкости выявляют по изменению давления газа. Контролирующая электроника зафиксирует также наличие воды или изменение уровня топлива. Если топливораздаточная колонка расположена близко к хранилищу, то всасывающий насос установлен непосредственно в ней. В противном случае применяют напорный агрегат.

Отбор компонентов происходит в ректификационных колоннах. Внизу емкость с сырьем, по всей высоте – тарелки для сбора жидкости. Нагретая печью нефть начинает кипеть и испаряться. Поднимаясь, пар остывает и конденсируется на тарелках. У каждой фракции своя температурная граница, что и позволяет четко отделить их друг от друга. На практике весь процесс разделения происходит не в одной, а в нескольких колоннах.

Компоненты, выделяемые из сырой нефти (слева направо, начиная со второго, первый как раз сырая нефть): гудрон, тяжелый вакуумный газойль, легкий вакуумный газойль, тяжелое дизельное топливо, фракция 300–350º, летнее дизельное топливо, зимнее дизельное топливо, стабильный бензин и три его фракции, отличающиеся друг от друга пределом выкипания.

Дальнейший путь у каждого компонента свой: каталитический риформинг, депарафинизация, крекинг, коксование, изомеризация – процессы, нужные для полной очистки и повышения качества фракций. Затем пути моторного масла и топлива расходятся. Естественно, основная часть сырья идет на производство моторного топлива. Кстати, бензин состоит из восьми – десяти различных веществ, дизель – из трех.

Контроль топлива на заводе не отменяет аналогичной процедуры на АЗС. Пробы берут непосредственно при сливе топлива и позднее из резервуара. Лаборатория подтверждает качество и для контролирующих органов, и для самого оператора заправки. Замер уровня и объема происходит в автоматическом режиме. Есть и проверенный годами метод – с помощью линейки. Горючее практически прозрачное, поэтому планку покрывают химическим составом, который, реагируя с бензином или дизтопливом, приобретает красный цвет.

Канистры для масла изготавливают на месте. Так проще защитить продукт от подделок. Для этих же целей применяют двухкомпонентную крышку, вплавленную в пластик этикетку и индивидуальный номер на каждой таре, по которому определяют дату производства и бригаду. Канистры различаются цветом, который зависит от вязкости масла. При этом бракованный пластик, уходящий на вторичную переработку, сортировать не приходится: его пускают на средний слой, где оттенок не важен. Базовое масло – основа – рождается из российской нефти, а вот присадки к нему в основном импортные. Между сменами типа масла в трубопроводе проводят механическую очистку, чтобы выгнать остатки смазки из системы.

Смешивание компонентов для приготовления топлива доверено точной автоматике. Несмотря на отлаженный процесс и контролируемое качество каждой составляющей, финальные пробы берут регулярно. Готовое топливо поступает в товарные резервуары. Оттуда его забирают железнодорожные и автоцистерны, а часть перекачивают по трубам на многие сотни километров.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

— Первые следы нефтяных промыслов относят к шестому тысячелетию до н. э. Тогда нефть использовали в строительстве как связующий и изолирующий раствор.

— В 1846 году на меcторождении Биби-Эйбат (вблизи Баку) пробурили первую в мире нефтяную скважину. Добыча началась двумя годами позже.

— Температура воздуха в скважине поднимается в среднем на 3 ºС каждые 100 м. e На звание самой глубокой скважины претендуют три объекта, уходящие в глубину более чем на 12 км. Первой появилась Кольская сверхглубокая (12 262 м). В 2008 году ее переплюнула шахта в Катаре – 12 289 м. А с 2011-го первенствует скважина проекта «Сахалин-1» – 12 345 м.

— Подводные нефтехранилища, применяемые при добыче в море, не имеют дна. По сути, это колокола. Нефть удерживается в них благодаря меньшей, чем у воды, плотности.

— НПЗ производят не только различные сорта топлива и масел. Например, серу, получаемую в процессе очистки нефти, отгружают химическим предприятиям в гранулах или в виде серной кислоты.

— Первые стальные резервуары (цилиндрическая форма, диаметр более 3 м) для хранения нефти и других жидкостей сконструировал в конце XIX века известный русский инженер В.Г. Шухов. Основные принципы их построения используются по сей день.

— Первый российский нефтепровод Балаханы – Черный Город (Баку) построили в 1878 году. Он сделал ненужными перевозчиков нефти, которые ранее транспортировали ценный груз в бочках. Для защиты сооружения вдоль него установили караульные будки.

Как делают бензин в России

Как делают бензин в России

Омск — замечательный город, не понимаю, почему некоторые блогеры так на него ополчились. Зелёный, спокойный, с живописными видами и приветливыми жителями. Жители прилегающих областей Казахстана ездят в Омск как петербуржцы в Финляндию — культурно провести время, затариться на пару недель вперёд хорошими продуктами.

Читать еще:  Самодельный мопед из бензопилы своими руками

Как вы, наверное, уже догадались, я навещал Омск скорее в исследовательских, нежели в туристических целях. Меня интересовал город в городе — знаменитый нефтеперерабатывающий завод «Газпром нефти», исполинский Омский НПЗ. Для понимания масштабов: на территории завода вполне мог бы разместиться, например, Ивангород, и там ещё осталось бы место для той самой подмосковной Кубинки, которую так часто показывают по телевизору в связи с военными авиашоу.

Напомню, в прошлый раз мы остановились на том, что поднятая из-под земли нефть очищается от механических примесей, отделяется от газа, обезвоживается и загоняется в трубу «Транснефти»:

Преодолев примерно тысячу километров, нефть достигает окрестностей Омска и вливается в резервуары ОНПЗ. На заводе из нефти производят главную жидкость современной экономики — моторное топливо.

Первым делом из нефти удаляют остатки механических примесей. Затем нефть закачивают в установку ЭЛОУ — колбасообразный агрегат, в котором при помощи нагрева, давления и электричества нефть освобождают от остатков соли и воды.

Затем начинается самое интересное: нефть делят на фракции, примерно так, как наших депутатов делят на фракции в Госдуме. Лёгкие фракции, — бензин, дизель и керосин, — стоят дорого, ради них нефть, собственно, и добывают из-под земли. Тяжёлая фракция, мазут, стоит дёшево. Мазут считается отходами производства.

Конечно, мазут тоже можно продать: особенно качественный судовой мазут, на котором работают двигатели больших кораблей. Тем не менее бензин с керосином всё же стоят гораздо дороже, поэтому нефтехимики изо всех сил стараются перерабатывать нефть так, чтобы мазута в итоге оставалось как можно меньше.

На Омском НПЗ сейчас стоит самое современное оборудование, так что мазута в итоге получается всего лишь 8%, что является очень хорошим показателем по мировым меркам. В ближайшее время однако закончится второй этап модернизации завода, и мазута будет оставаться ещё меньше, только 3%. Разумеется, даже эти 3% выкидывать не будут: мазут перерабатывается в особо прочный битум, который используется при строительстве дорог.

Если вы следите за экономическими новостями, вы знаете, что нефть бывает лёгкой (дорогой) и тяжёлой (дешёвой). Теперь вы понимаете, в чём заключается различие: в лёгкой нефти много бензина, а в тяжёлой нефти много мазута.

Пройдя через установку ЭЛОУ, в которой нефть лишается остатков воды и солей, нефть попадает в ректификационную колонну — огромную, высотой с многоэтажное здание, поставленную на попа стальную цистерну.

Вы, конечно же, представляете, как устроен самогонный аппарат. Вода кипит при нагреве до 100 градусов, спирт — при нагреве до 78 градусов. Постепенно нагревая брагу, — забродившую дрянь, служащую сырьём для самогона, — самогонщики получают пар, который состоит сначала из лёгких альдегидов, потом из спирта, а потом из смеси спирта с водой. Этот пар охлаждают в змеевике и разливают по ёмкостям: отдельно ядовитые головы, отдельно самогон, отдельно полуфабрикат, который повторно прогоняют через аппарат.

Примерно так же, хоть и гораздо сложнее, устроена и ректификационная колонна: высокая стальная труба с кучей «тарелок» внутри. Когда на спиртзаводе в колонне нагревают брагу, спирт, вода и прочие её составные части распределяются по этим тарелкам, при этом всего лишь за один прогон удаётся добиться такой чистоты, какой на кухонном аппарате достичь невозможно в принципе, даже за 20 перегонов.

Теперь вы понимаете, что происходит с нефтью. Попав в ректификационную колонну высотой с двадцатиэтажный дом, нагретая до 360 градусов нефть начинает кипеть. Лёгкие фракции нефти, — бензиновая, керосиновая и дизельная, — оседают в тарелках и поступают в ту часть завода, где их доводят до стандартов «Евро-5». Тяжёлая фракция, — прямогонный мазут, — перекачивается в ещё одну ректификационную колонну, на этот раз вакуумную.

Нагревать мазут сильнее, чем до 360 градусов, нельзя, он начинает от этого портиться. Хитрые нефтехимики однако придумали нагревать мазут при пониженном давлении. Как мы знаем из мемуаров альпинистов, температура кипения при этом понижается, и реальные 360 градусов превращаются таким образом в виртуальные 490. В вакуумной колонне кипящий мазут разделяют ещё на две фракции: вакуумный газойль и гудрон.

Нефть отечественной марки Urals можно таким образом разделить на четыре больших части:

1. Бензиновая фракция, кипит от 30 до 200 градусов — до 20%.

2. Дизельная фракция, кипит от 200 до 360 градусов — до 30%.

3. Вакуумный газойль, кипит от 360 до 490 градусов — до 25%.

4. Гудрон, кипит выше 490 градусов — до 25%.

В тяжёлой венесуэльской нефти гудрона больше, а топлива меньше, из-за этого она стоит дешевле нашей. Если бы плохо знакомому с географией стратегу пришла в голову идея возить нефть из Венесуэлы в Омск, ОНПЗ, конечно, смог бы переработать и её, но денег с этой операции заработать удалось бы уже навряд ли. Нам с нашей нефтью, по большому счёту, повезло.

Вооружённый калькулятором читатель наверняка спросит на этом месте: неужели из 100 килограмм российской нефти получается всего лишь около 50 килограмм ценных фракций, бензина и дизеля?

Действительно, в прошлые времена на этом скромном результате и останавливались. Сейчас однако есть способы переработать нефть ещё глубже. Гудрон, например, на некоторых заводах отправляют на установку висбрекинга: его нагревают в специальной трубчатой печи при температуре до 500 градусов и давлении в 5-50 атмосфер. В результате гудрон делится примерно поровну на светлые фракции и на мазут.

На ОНПЗ гудрон перерабатывают на более продвинутом оборудовании, на установке замедленного коксования, где из гудрона делают ещё три компонента:

— нужный для алюминиевых комбинатов кокс;

— газойль, сырьё для дальнейшей переработки.

Газойль, в свою очередь, подвергают каталитическому крекингу: нагревают вместе с катализатором, получая в ходе реакции бензин, керосин и прочие ценные жидкости. Особо любопытных отсылаю к книге «Популярная нефтепереработка» от Леонида Багдасарова и РГУ имени Губкина, там все эти процессы расписаны подробно:

Пожалуй, неспециалисту и не нужно вникать во все эти тонкости. Достаточно понимать, что чем современнее завод, тем больше ценных веществ он может извлечь из одного и того же количества нефти. Конкретно Омский НПЗ — завод суперсовременный, и я даже немного горжусь тем обстоятельством, что значительная доля его оборудования была сделана на Ижорских заводах Санкт-Петербурга.

Сложность переработки нефти измеряется в индексе Нельсона. Простейшее оборудование по разделению сырой нефти на мазут и керосин имеет по индексу Нельсона единицу. Вакуумная перегонка нефти — двойку. ОНПЗ по индексу Нельсона получают уже внушительные 8.5 баллов. Это много, поэтому завод извлекает из нефти невероятные 71% светлых нефтепродуктов, а остальные 29% также являются, в основном, не отходами производства, а разнообразными ценными веществами типа машинного масла.

Забавная деталь по поводу производства масла. Так как машинные масла разных сортов нежелательно смешивать друг с другом, трубы очищают при помощи специального мягкого поршня, который проходит через все изгибы, оставляя после себя идеально чистую поверхность.

Инженер с завода по производству масел сообщил нам также, что качественные масла разных производителей не особо отличаются друг от друга. Если ваша машина ездит, например, на 10w40 полусинтетике, не так важно, будет ли это «Шелл», «Мобил» или «Газпромнефть». Правило «всегда заливайте одну и ту же марку» придумали маркетологи, навязывающие нам более дорогую продукцию.

История ОНПЗ отсчитывается с 1955 года, однако от советских времён на заводе уже мало что осталось — почти всё оборудование было за последние 10 лет заменено на современные установки, немногочисленные же оставшиеся агрегаты будут модернизированы в ближайшее время, когда глубину переработки нефти будут доводить до целевого показателя в 97%.

Мне очень хочется рассказать и про установку по производству водорода, и про систему извлечения серы, и про остальные интересные вещи, однако если начну делать всё по порядку, моя статья превратится в длинную лекцию по органической химии. Ограничусь поэтому тем, что повторю ещё раз — ОНПЗ представляет собой огромную химическую лабораторию, в которой из нефти делают около 50 нужных стране продуктов. Если вы представляете нефтепереработку по игре «Факторио», которую так любят директора заводов, спешу вас обрадовать — в реальности на заводе происходит значительно больше преобразований, чем это показано в симуляторе.

Кстати, раз уж речь зашла про серу, расскажу, чем топливо «Евро-5» отличается от топлив предыдущих стандартов. Главное отличие — содержание серы, которое должно быть в 50 раз ниже, чем разрешали для «Евро-2». Омский НПЗ по ходу одного из техпроцессов убирает серу почти целиком, поэтому всё топливо на заводе довели до стандарта «Евро-5» ещё во время первого этапа модернизации. В этот этап, кстати, «Газпром нефть» вложила 300 млрд рублей.

Не знаю, как было раньше, но сейчас с точки зрения экологии завод производит весьма приятное впечатление. Территория очень чистая, запах бензина еле уловим. Некоторые установки, правда, издают довольно сильный шум, однако территория завода достаточно велика, чтобы громкие звуки не выходили за её пределы.

Чтобы проиллюстрировать свою реплику про экологичность завода, расскажу про две вещи. Во-первых, на заводе работает закрытый факел на 665 горелок: при необходимости весь лишний газ сжигается внутри установки и не выходит наружу. Во-вторых, абсолютно все коммуникации, связанные с производственным процессом, расположены над поверхностью земли, на виду. Трубы чисты и аккуратно окрашены, так что любая утечка будет сразу же замечена и нейтрализована. Само собой, по заводу постоянно курсируют патрули, которые следят, чтобы все агрегаты работали в штатном режиме.

Условия труда работников также впечатляют. Мы наконец-то доросли до цивилизации: все ходят в касках и защитных очках, порядок и системы безопасности выглядят со стороны идеальными. В столовых кормят с ресторанным качеством, бытовые помещения чисты, как дорогие офисы класса «А». В душевых вместо ожидаемого дешёвого мыла стоят шампуни от «Локситан». Я не шучу: в бытовые секции вполне можно водить экскурсии школьников, раздавая им обещания в духе «когда-нибудь этот шкафчик станет твоим». Собственно, так оно и происходит в реальности: на завод регулярно приезжают экскурсии, чтобы посмотреть, как устроено современное производство.

Средняя зарплата на очень конкурентом уровне. Судя по интеллигентным лицам рабочих, таким образом «Газпром нефть» обеспечивает достаточное давление, чтобы отжать из рынка труда самые лучшие фракции из доступных. Пожалуй, оно и объяснимо: нет смысла экономить на персонале, который работает на современном и дорогом оборудовании.

В начале 1950-х годов завод строили несколько тысяч неквалифицированных рабочих, он перерабатывал тогда 3 млн тонн нефти довольно примитивным и грязным способом. Сейчас завод перерабатывает уже 20 млн тонн нефти, а его работники достаточно обеспечены, чтобы огромная парковка перед проходной была забита бесчисленными автомобилями, исправно потребляющими продукцию завода.

Чтобы закрыть тему условий труда: на заводе работает испанский тренажёрный зал с элементами геймификации, про который, может быть, я как-нибудь напишу отдельно. Только представьте, вместо обычных унылых упражнений вам надо, например, 30 раз попасть мячом в загорающиеся на стене круги! Нужную дозу движений можно получить в ходе игры, без какого-либо напряжения силы воли, которая и так выматывается в течение длинного рабочего дня. В Петербурге подобных высокотехнологичных фитнес-залов я пока что не видел.

Оборудование завода по большей части российского производства. Мало того, катализаторы, которые критически важны для переработки нефти, также производятся на заводе. С 2015 года завод даже расширяет их производство, чтобы российских катализаторов хватало на нужды не только ОНПЗ, но и остальной отечественной нефтехимической промышленности. Если завтра заводу поставят задачу отказаться от импорта полностью, завод задачу с некоторым напряжением сил, но всё же выполнит.

Высокотехнологичная начинка завода также отечественная. Речь идёт и об органических химиках, которые разрабатывают новые технологии, и о современной системе контроля над производством, при помощи которой можно ткнуть на трёхмерной карте в какую-нибудь колонну и тут же получить все её чертежи и спецификации.

Рядом с заводом работает научный центр, в котором делают весьма продвинутые вещи. К некоторым технологиям, таким как обучение операторов работе при помощи очков виртуальной реальности, многие уже привыкли. Цифровые двойники однако пока что ещё не особо распространены на нашей планете.

Суть двойников проста: у каждой реальной установки есть свой двойник в компьютере, который в реальном времени моделирует все происходящие в установке процессы. Управляющая заводом система может точно рассчитать, например, в каком состоянии находится дорогостоящий катализатор. Если раньше катализатор меняли планово, раз в пять лет, то теперь его можно менять гораздо реже: именно в тот момент, когда он действительно перестаёт нормально работать.

Также цифровые двойники позволяют резко повысить КПД установок. Если раньше инженеры управляли процессами «на глазок», руководствуясь неполными данными и фактически угадывая, что там происходит внутри, то теперь компьютер точно просчитывает все возможные варианты и даёт совет, какие вентили покрутить, чтобы выход нужных продуктов был максимальным. Работает система, разумеется, при помощи нейросетей и прочих современных технологий, о которых нам регулярно сообщают научные журналы.

Когда нам говорят, что в России строится мало заводов, и что наше производство отстаёт от западного, стоит понимать, что речь идёт скорее не о проблемах в промышленности, а о проблемах в редакциях СМИ и в экономических вузах.

Возьмём, к примеру, Омский НПЗ. С точки зрения не владеющего предметом наблюдателя — это построенный чуть ли не при Сталине примитивный «сырьёвой» завод, выполняющий одну операцию низкого передела, преобразование нефти в бензин.

На самом деле, в советские годы на заводе не было даже глубокой переработки мазута, не говоря уже об установке изомеризации и тому подобном хайтеке, который появился только недавно. По сути, ОНПЗ — построенный за последние 10 лет почти с нуля высокотехнологичный завод, куда как более продвинутый, чем те фабрики по сборке айфонов, по которым тоскуют некоторые наивные граждане.

Напомню ещё раз про индекс Нельсона. Переработка нефти в атмосферной ректификационной колонне имеет индекс 1. Если получившийся прямогонный мазут загоняют после этого в вакуумную колонну, добавляется ещё единичка, индекс Нельсона вырастает до двух.

На ОНПЗ индекс Нельсона составляет 8,5 баллов. Это значит, что бензин и прочие вещества, которые выходят с завода являются продукцией высокого передела.

К сожалению, в пост не поместилась куча интересных деталей о производстве бензина, о заводе и о нефти. Тем не менее я готов удовлетворить ваше любопытство: задавайте вопросы в комментариях, чтобы я мог чуть позже ответить на них ещё одним постом.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector