14 Тяжелые остатки (мазут, гудрон). Вторичные процессы переработки нефти. Глубина переработки.

Мазу́т (возможно, от арабского мазхулат — отбросы), жидкий продукт темно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов ее вторичной переработки светлых фракций (бензиновых, керосиновых и газойлевых), выкипающих до 350—360°С.

Применение: котельное топливо, топливо для судовых двигателей, ТЭЦ, сырье для вторичной переработки.

Основная масса мазута подвергается вакуумной разгонке. В результате которой получают базовые масла (автол, машинное масло, трансформаторное масло, нигрол).

После атмосферно-вакуумной трубчатки (АВТ) получается остаток — гудрон — вязкая жидкость (температура кипения >450^ОС)., которая служит сырьём для получения различных марок битумов и нефтяного кокса.

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

Виды крекинга:

Термический

проводится при нагревании сырья (обычно мазут) до Т 450-500^ОС и при различном давлении.

недостатки: -образуется много непредельных углеводородов

-образуется много кокса, который забивает трубы

Каталитический

проводится в присутствии катализаторов (алюмосиликаты) при температуре 450^ОС и атмосферном давлении. (позволяет получить высококачественный моторный бензин)

достоинства: -образуется меньше непредельных углеводородов

-выход легких продуктов больше, чем при термическом крекинге

недостатки: - также образуется кокс, который отравляет катализатор

-процесс циклический, необходимо периодически регенерировать катализатор.

Гидрокрекинг

каталатический крекинг (350^О-450^ОС) проводится на тех же катализаторах в присутствии водорода. Используют в основном для переработки средних и тяжелых фракций с большим содержанием сернистых компонентов.

достоинства: -не образуется кокс

-не образуются непрепредельные углеводороды

недостатки: -дорогостоящий.

Глубина переработки – выход светлых фракций (в % на сырую нефть), получаемых из нефти в результате первичной перегонки и после вторичных процессов (различных видов крекинга).

15 Гипотезы происхождения нефти.

Гипотезы неорганического происхождения

1. В 1805 г. Алекс фон Гумбольдт высказал предположение, что нефть образовалась на больших глубинах в магматических породах и поднимается по разломам (повод: увидел как нефть сочится по трещинам и разломам в районах с частыми землетрясениями).

2. В 1866 г. Пьер Бертло обнаружил, что ацетилен при обычных температурах может переходить в тяжелые углеводороды. Он предположил, что таким путем образовалось органическое вещество метеоритов и нефти.

3. В 1877 г. Дмитрий Менделеев представил минеральную (карбидную) теорию происхождения нефти. При взаимодействии карбида с водой образуется смесь жидких и газообразных углеводородов.

4. В 1899 г. Соколов выдвинул космическую теорию происхождения нефти. Он предположил, что все нефтяные углеводороды были захвачены Землей из протопланетного вещества на начальном этапе формирования планеты. Затем, при дегазации углеводороды по разломам поднялись наверх.

5. В 1950 г. Кудрявцев выдвинул гипотезу, что на больших глубинах, при высоких температуре и давлении водород и углерод образуют радикалы (СН, СН₂, СН₃)., которые затем поднимаясь по разломам дают начало нефтяным углеводороам

Итог: признание возможности синтеза углеводородов в результате взаимодействия карбидов с водой и кислотами;

образование месторождений объясняется миграцией углеводородов по разломам в земной коре.

Гипотезы органического происхождения

1. Гипотеза происхождения нефти из животных остатков, которые были погребены под слоем осадочных пород и со временем превратились в газообразные и жидкие углеводороды. Гипотеза получила своё подтверждение, когда Энглер в 1888 г путем нагревания рыбьего жира получил бензиновую и керосиновую фракции по своим свойствам очень похожие на нефтяные фракции.

2. Гипотеза происхождений нефти из растительных остатков. Серьезное подтверждение гипотеза получила, когда в нефти Трейбсом в 1930 г были открыты порфирины – соединения близкие по своему строению хлорофиллу.

3 Смешанная гипотеза. В результате движения литосферных плит, поверхность одной плиты со всеми осадками (содержащими органическое вещество) попадает под другую плиту на больших глубинах в области высоких температур, под влиянием которых и происходит образование нефтяных углеводородов, которые по разломам поднимаются и формируют нефтяные залежи.

Итог: гипотеза органического происхождения нефти разработана до уровня теории, так как позволяет не только объяснять как образовалась нефть, но и предсказывать, где находятся залежи нефти, их размеры, а также какого они будут состава (качества).