Какие продукты можно получить при переработке мазута
В процессе переработки нефти образуется осадок – мазут. Он является тяжелым веществом, ухудшающим качество ископаемого. Именно поэтому мазут из него удаляют. Между тем он сохраняет горючие свойства, а его стоимость намного меньше, чем у бензина, керосина и дизельного топлива.
Получение мазута
Основной способ получения мазута – переработка нефти или ее продуктов. Полученная густая темно-коричневая жидкость представляет собой смесь тяжелых веществ. Реже применяется способ обогащения каменного угля и других полезных ископаемых, обладающих горючими свойствами.
На сегодняшний день все большую популярность обретает переработка шин в мазут, точнее, в маслянистую жидкость, схожую с ним по всем показателям.
Преимущества
Мазут является относительно безопасным горючим веществом. Если утечка природного газа создает серьезную угрозу взрыва, то пожар, возникший в результате розлива нефти или продуктов ее переработки, ликвидируется намного легче.
Кроме того, мазут имеет следующие преимущества:
- невысокая стоимость;
- способен вырабатывать большое количество электроэнергии;
- может использоваться в сочетании с биотопливом.
Недостатки
Главным недостатком мазута является урон, наносимый окружающей среде. При его сгорании образуются такие же отходы, как при использовании угля. Далеко не каждая страна может себе позволить приобрести современные системы, уменьшающие степень токсичности выбросов.
Помимо этого, в перспективе ожидается увеличение цены на мазут, т. к. она напрямую зависит от стоимости сырой нефти.
Виды мазута
На сегодняшний день известны и широко применяются технологии получения следующих видов мазута:
- М-40, М-100;
- флотский Ф-5 и Ф-12;
- прямогонный;
- топочный;
- котельный;
- технологический;
- мазут-Т;
- негостированный.
Как правило, они применяются в котельных, различных установках и для транспортных средств.
Самым широко используемым видом мазута является топочный. Он образуется уже после первичной обработки нефти. Остальные виды вырабатываются в гораздо меньших количествах. Это обусловлено переходом на другое, более экологичное топливо.
Переработка
Масляная жидкость, полученная после первичной или вторичной перегонки нефти, используется в чистом виде как топочное масло или отправляется на установку для дальнейшего разделения его на составляющие (фракции).
Переработка мазута осуществляется вакуумным методом. Его суть состоит в следующем: в установке сырье нагревается до 430 °С. Под воздействием высоких температур начинается испарение тяжелых углеводородов. Установка по переработке мазута представляет собой ректификационную колонну. Это своеобразный сосуд, предназначенный для разделения жидкостей на отдельные фракции.
По завершению процесса крекинга в верхней части колонны образуется соляровый дистиллят, ниже – составляющие, которые служат основой для производства различных товарных масел. Для переработки мазута в топливо данные масляные фракции подвергаются дальнейшей очистке. На завершающем этапе они повторно разделяются на составляющие. Затем фракции дополнительно очищаются и в каждую часть добавляются различные примеси. В результате этого получаются масла, готовые к реализации конечному потребителю.
В самой нижней части ректификационной колонны скапливается остаток нефтепродукта. Возможно 2 варианта дальнейших действий – запускается вторичная переработка мазута либо он используется для изготовления гудрона, который, в свою очередь, нужен для производства битума и остаточных масел. Эти вещества также необходимы. К примеру, битум является материалом, который широко применяется в бытовом и дорожном строительстве. Также на его основе производятся изоляционные материалы.
Таким образом, переработка мазута является практически безотходным процессом. Ведь всем его составляющим находится применение.
Продукты переработки, их применение
Основными продуктами переработки мазута являются:
- Котельное топливо. Самый массовый вид горючего, производимый для котельных, различных судовых установок и технологических печей. Образуется в результате первичной перегонки мазута. Критериями оценки качества служат: вязкость, содержание серы, коксуемость, температура застывания и сгорания, плотность, наличие воды и различных примесей.
- Моторное топливо. Является горючим для двигателей внутреннего сгорания. Отличается хорошими экологическими свойствами, небольшой химической активностью и отсутствием примесей. Последние влияют на уровень вредных отложений в двигателе.
- Дистиллятные и остаточные масла. Смазочные материалы, используемые, в основном, для уменьшения трения деталей различных механизмов и производства гидравлических жидкостей.
- Битум. Востребованный в бытовом и дорожном строительстве материал, обладающий множеством преимуществ. Отличительная особенность битума – сопротивляемость к возгоранию. Кроме того, он имеет высокую степень устойчивости к воздействию агрессивных веществ, воды и высоких температур. Характеристики битума могут совершенствоваться за счет добавления различных химических соединений.
В современном мире значение нефти очень велико. Продукты переработки уникального полезного ископаемого используются в крупнейших отраслях промышленности. Мазут – масляная жидкость, полученная в процессе перегонки нефти, сохранившая ее горючие свойства и отличающаяся низкой стоимостью. Вещество применяется в качестве топлива для котельных или подвергается дальнейшей переработке для производства различных масел и битума.
Мазут и его отходы по общероссийскому классификатору относят к третьему классу опасности со средней степенью воздействия на окружающую среду. Восстановление природной среды, подвергшейся негативному воздействию опасных отходов возможно не ранее чем через 10 лет.
Мазут вреден для экологии?
ДаНет
Утилизация мазута возлагается на предприятия и организации, которые используют его в процессе своей деятельности.
Почему мазут нужно утилизировать?
Промышленные предприятия, жилищно-коммунальные службы используют мазут в качестве топлива. Остатки мазута, потерявшего свои физико-химические свойства в результате длительного или ненадлежащего хранения, складируются годами.
Утилизировать мазут нужно по следующим причинам:
- Отходы наносят вред окружающей среде, засоряют атмосферу, трудно нейтрализуются, долго разлагаются в естественных условиях.
- Складирование и хранение – головная боль для предприятия. Приходится обслуживать резервуары, следить за герметичностью.
- Ненадлежащее хранение легко воспламеняющихся веществ взрыво- и пожароопасно.
- Используя специальные технологии разогрева и откачки, старый мазут применяют повторно.
Состав отходов мазута
Основу составляют углеводороды молекулярной массой от 400 до 1000, кислород, азот и сера. В состав отходов мазута также входят:
- смолы;
- карбены (нейтральные частицы, распространенная – метилен);
- карбоиды (нерастворимые твердые вещества);
- асфальтены (высокомолекулярные компоненты нефти);
- органические соединения металлов – Mg, Ca, Fe, N, Ni, V.
Утилизация мазута
Утилизация и переработка происходят в соответствии с утвержденными санитарными нормами и правилами. Занимаются этим заводы по переработке мазута, имеющие соответствующую лицензию.
Из отработанного топлива получают новое сырье: гудрон, битум, дизтопливо, масла.
Переработка проходит несколькими способами.
Прямое захоронение
Захоронение на изолированном полигоне. Перед этим проводят обезвоживание отработанного мазута с выделением твердого остатка.
Переработка (выпаривание, вакуумная перегонка, пиролиз)
Переработка мазута заключается в разделении на составляющие компоненты и фракции. Для этого подходит вакуумная обработка, суть которой состоит в перегонке при помощи ректификационной колонны.
Процесс переработки сопровождается крекингом – нагревом жидкости до +4300С. При этом испаряются тяжелые углеводородные соединения. По окончании переработки образуется:
- солярка;
- масляные фракции, которые идут на очистку и обогащение, чтобы получились технические масла разного состава и назначения;
- остаток – отправляется на повторную перегонку или служит сырьем для гудрона.
Дизельное топливо получают на специальных установках, где от нагрева до + 300-3500 С разрываются углеводородные связи и образуются полимеры.
Как сопутствующие элементы процесса образуются газ, кокс и бензин, которые используются для отопления производственных помещений и выработки электричества, в промышленности – для обжига металлов и керамики, производства изоляционных материалов.
Пиролиз мазута проходит в два этапа:
- Пиролиз – равномерный прогрев жидкости в специальных установках при температурах от +500 до +8000С. Происходит распад тяжелых углеводородов, образуются легкие пиролизные масла и твердый остаток – полукокс, газ.
| Пиролизное масло | 80-85% |
| Газ | 7-10% |
| Полукокс | 7-10% |
- Ректификация пиролизного масла. Его осветление и разделение на фракции с разной температурой кипения. В итоге получают:
| Бензин | 10-20% |
| Керосин | 60-80% |
| Мазут | 10-30% |
Продукты переработки мазута
В результате разделения отработки на легкие фракции (дистилляты) с разными температурами кипения и тяжелый остаток получают промежуточное сырье. Из него, применяя химические реагенты, изготавливают многие виды сырья с широкой сферой применения.
Соляровый дистиллят
Используют в качестве топлива, в процессе дальнейшей переработки – крекинга под воздействием высокой температуры. Из него получают бензин для автомобилей, авиационное топливо, топливо для котельных.
Масляный дистиллят
Идет на производство технических масел. В процессе получают масляные фракции с определенной вязкостью, удовлетворяющие заданным параметрам цвета, температуры вспышки.
Масляный дистиллят является основой для производства смазочных материалов, уменьшающих трение деталей, механизмов, гидравлических жидкостей.
Гудрон
Из отработанного мазутного остатка получают от 10 до 40% черного смолистого вязкого вещества – гудрона. Это универсальное сырье, из которого делают моторные масла, битум, другие компоненты для дорожного и автомобильного строительства.
Материалы на основе гудрона обладают преимуществами. Они не воспламеняются, устойчивы к действию агрессивной среды, выдерживают высокую температуру, повышенную влажность.
Установки для переработки
Оборудование для термического разложения (пиролиза) вырабатывает жидкое топливо из отходов. Оно энергоэффективно, так как работает за счет самостоятельно произведенной энергии. Имеет низкий уровень выбросов и санитарно-защитную зону до 100 метров. Рентабельность пиролизного производства превышает 500%.
Удобны и универсальны современные модульные перерабатывающие установки нефтепродуктов в моторное топливо (судовое, автомобильное – бензин и дизельное).
Каждый модуль поставляется отдельно или в комплекте, не требует специального фундамента и устанавливается на плиту или подушку из щебня.
Габариты блоков не превышают габаритов транспортного контейнера – 20 футов, что очень удобно для транспортировки. При наличии коммуникаций монтаж установки проходит быстро.
Стандартный комплект включает:
- Блок теплообмена, где проходит разогрев жидкости.
- Блок сероочистки, где выделяются сернистые газы и разлагаются на серу и водород. Водород используется в качестве топлива в дальнейшем технологическом процессе.
- Крекинговый реактор, куда поступает очищенный мазут.
- Блок коксования для образования твердого остатка.
- Блок конденсации, где паро-газовая смесь преобразуется в жидкую фракцию и горючий газ.
Предприятия, не имеющие лицензии на обезвреживание отходов, если не хотят ее приобретать, заключают договор со специализированной организацией на утилизацию мазута.
Стоимость утилизации
Цена на утилизацию мазута в среднем от 3 до 7 руб. за 1 кг.
Конкретная стоимость комплекса услуг, включая вывоз жидкостей и очистку территорий, обговаривается непосредственно на месте с исполнителем работ, исходя из условий, объемов сырья и комплекта услуг.
Заказчику предоставляется комплект документации, включая паспорт отходов и документы отгрузки.
Переработка мазута – безотходное производство. Всем производным находится своя ниша на рынке вторичного сырья. Утилизация – это прибыльный бизнес, востребованный во многих сферах производства.
А Вы сортируете мусор?
ДаНет
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
Содержание
Мазут представляет собой жидкообразный продукт темно-коричневого цвета. Он является остатком выделения нефти и ее производных: бензина, керосина, различных смол, выкипающих при температуре +3600С и выше. В состав мазута входят нефтяные смолы, имеющие молекулярную массу в 500–3000 г/моль и больше. Также встречаются углеводороды, имеющие молекулярную массу 400 до 1000г/моль, карбен, карбоид, асфальтен и органические соединения, содержащие металлы V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca.
Показатели мазута
Физико-химические показатели мазута напрямую зависят от нескольких факторов. Огромную роль играют вещества, входящие в исходный состав нефти, а также различные дистиллятные фракции. В результате чего мазут характеризуется следующими параметрами: уровень плотности при +200С составляет 0,89–1г/см. Уровень плотности мазута, как и уровень плотности любого другого вещества, меняется в зависимости от давления, температуры воздуха, а на открытом пространстве – еще и направления ветра (даже человеческое тело изменяется согласно этим факторам).
Значимым показателем является и уровень вязкости, поэтому при +1000С составляет 8–80 мм/с, содержание серы 0,5–3,5%, содержание золы – максимум 0,3%, температура застывания от +100С до 40С и низший порог уровня теплоты сгорания составляет от 39,4 до 40,7 МДж/моль.
Применение мазута
Основным предназначением мазута является его использование в котельных установках, в различных паровых котлах и промышленных печах. Используют его как топливо, горючее, а также в качестве исходного материала для производства флотского мазута, бункерного топлива и тяжелого моторного топлива для крейцкопфных дизельных установок. Из расчета количества исходной нефти выход мазута составляет 50% по массе. В силу необходимости углубления процедуры переработки нефти, мазут подвергают дальнейшей переработке посредством отгона вакуумом дистилляторов, выкипающих при температуре в диапазоне от +3500С до 5000С.
Вакуумные дистилляторы служат основным исходным материалом для создания различных смазочных масел, моторного топлива и горючки. Производство происходит с использованием каталитического крекинга. Иногда применяют и гидрокрекинг. Остающийся в процессе вакуумной перегонки остаток мазута можно использовать для вторичной переработки, а можно изготовить на основе этого остатка гудрон. Получается своего рода непрерывная конвейерная цепь вторичного использования. Ведь гудрон впоследствии перерабатывают в битум, который представляет собой популярнейший материал для настила кровли и ее ремонта. В качестве основных потребителей мазута выступают промышленность, жители как высотных, так и частных домов и, разумеется, военно-морской флот.
Свойства мазута
Флотский мазут, получаемый в результате смешивания остаточных нефтепродуктов и, в частности, мазута, гудрона, тяжелых газойлей вторичных процессов, а также прямогонных и вторичных дизельных фракций, в отличие от топочного аналога имеет более низкий уровень вязкости, зольности, температуры застывания и калорийности. Основным предназначением флотского мазута является использование в качестве топлива для судовых котельных, а также для мало- и среднеоборотных дизельных установок и газотурбинных агрегатов. В данное время наиболее распространенной маркой мазута является М–100, которая при добавлении дизельного топлива трансформируется в марку М–40. Мазут марки М – 200 характеризуется высоким уровнем вязкости, делающим его затруднительным для применения. Топочный мазут, получаемый в результате вакуумной и атмосферной перегонки с добавлением в состав тяжелых газойлевых фракций, применяется в качестве топлива для технологических установок и стационарных котельных.
Основным предназначением мазута (и в том числе марки М–100) является применение в качестве котельного топлива. Кроме того, данный вид горючего получил широкое применение в качестве топлива для судовых силовых агрегатов, а также отопительных систем различных сфер назначения. Для отопительных систем, на данный момент существует 2 вида мазута, различающихся как составом, так и уровнем вязкости, М–100 и М–40, среди которых наибольшим потребительским спросом пользуется мазут марки М–100. Кроме как топливо, мазут применяется в качестве исходного или добавочного материала при производстве множества видов продукции, и в частности: кокса, битума, моторных и смазочных масел и прочего.
Сырье для производства
Исходным материалом для производства мазута могут служить как нефтепродукты, так и каменный уголь, и горючие сланцы. Однако тут нужно учесть, что данные виды мазута предназначены для применения непосредственно в местах производства и поэтому не изготавливаются в промышленных объемах. В состав мазута входит большое количество различных компонентов. Среди них присутствуют нефтяные смолы, углеводороды с молекулярной массой 400–1000г/моль, а также карбены и некоторые соединения органического происхождения. Все существующие на сегодняшний день виды мазута имеют темно-коричневый цвет и жидкую консистенцию.
Виды мазута:
- Прямогонный;
- Крекинговый;
- Флотский;
- Топочный;
- Бытовое печное топливо.
Применяя нефть различного состава, возможно получать мазут с различными физико-химическими свойствами, качество которого напрямую зависит от содержания в его составе серы, а также от уровня плотности и вязкости. Уровень плотности мазута определяется только при температуре воздуха не ниже +200С с обязательным условием, что плотность материала должна составлять 0,89–1 г/см3.
Переработка мазута
В последние годы специалисты отмечают значительное сокращение запасов природных ресурсов планеты, что обусловливает острую необходимость максимально рационального использования не только основных природных ресурсов, но и более тщательной и эффективной переработки их отходов с целью максимального извлечения полезных веществ. Данное положение относится и к нефтяной промышленности, так как значительное сокращение количества залежей природных углеводородных видов сырья диктует тот факт, что переработка мазута и других нефтяных остатков должна быть более углубленной и эффективной. Максимально эффективная переработка мазута должна привести к значительному сокращению производства котельных видов топлива, так как мазут в большей мере будет применяться для производства моторных видов топлива.
Производство масел из мазута
Переработка мазута для производства масел предусматривает три рабочих этапа:
- Производство различных масляных фракций в процессе переработки мазута;
- Изготовление из полученных масляных фракций основных масляных составляющих;
- Смешивание масляных фракций с применением различных присадок методом компаундирования.
Классификация нефти по пригодности в изготовлении масел
Для нефти и мазута существуют несколько категорий, имеющих индивидуальный индекс, в соответствии с которым и можно определить пригодность какого-либо вида сырья для производства масла, а также установить шифр нефти. Присвоенный к каждой категории нефти шифр позволяет определить ее класс, а также уровень содержания в ней серы и масляных фракций. Подгруппа нефти определяется в соответствии с уровнем вязкости масляных фракций, в то время как вид нефти определяется в соответствии с уровнем содержания в ее составе парафина.
Переработка мазута для получения масла
Процесс переработки мазута для получения масла начинается с процедуры вакуумной перегонки, результатом которой является получение гудрона и трех видов масляных фракций и, в частности, масляного дистиллята маловязких свойств, аналога высоковязких свойств, и широкой масляной фракции. Затем гудрон подвергается процедуре деасфальтизации пропаном с целью извлечения остатков масляных фракций и асфальта. Впоследствии все масляные фракции подвергаются процедуре селекционной очистки, в результате чего добываются экстракты, а очищенные фракции подвергаются процедуре депарафинизации. На заключительном этапе масляные фракции подвергаются процедуре доочистки, повторному делению на фракции и компаундированию с добавлением в состав различных примесей.
