Паливна промисловість

Ця сировина переробляється на нафтопереробних заводах для отримання різних продуктів, таких як:

a) Зріджений газ (LPG)

б) Моторне паливо (бензин, гас, дизельне паливо)

в) мазути

г) Дорожній і промисловий асфальт

д) Вуглеводнева сировина для різних синтезів

е) нафтовий кокс

g) Тверді нафтові вуглеводні (наприклад, парафін)

Крім того, продукти паливної промисловості відіграють роль сировини для приготування різних хімічних продуктів , у тому числі фармацевтичних (парафін, отриманий з важких фракцій нафти, використовується як проносне), добрив (фенол, який використовується для виробництва хімічних засобів захисту рослин) , розчинники (петролейний ефір і ацетон) і пластмаси (поліолефіни).

Переробка сирої нафти

У промисловості понад 90%сирої нафти переробляється на бензин, олії та асфальт. Велике значення в цьому процесі має розчин гідроксиду натрію, тобто содовий луг. Він використовується для видалення домішок, таких як сполуки сірки та вуглекислий газ. Їх усунення є ключовим етапом у процесі переробки нафти , необхідним для виконання законодавчих вимог щодо вмісту цих сполук. Содовий луг використовують також при переробці кінцевих продуктів, отриманих після переробки сирої нафти. Існує кілька основних процесів:

а) Перегонка – процес, що полягає в розділенні сирої нафти на фракції, що відрізняються температурою кипіння. Таким чином отримують кілька видів сировини, наприклад сухий і вологий газ, бензин, гас, дизельне паливо, мазут і гудрон.

б) Каталітичний крекінг – передбачає використання каталізатора (переважно цеолітів) для розщеплення важких нафтових фракцій на легші фракції. Таким чином виходить порівняно велика кількість якісного бензину.

в) Каталітичний риформінг – каталітичне перетворення низькооктанового бензину у високооктановий бензин у присутності платинового каталізатора. Основними продуктами цього процесу є: водень, нафтопереробний газ, LPG, ізо- та н-бутан.

г) Гідрокрекінг – каталітична переробка важких нафтових фракцій, мазуту і гудрону під тиском водню в більш легке паливо. Таким способом отримують бензин, гас і дизельне паливо.

д) Піроліз – процес розпаду важких фракцій нафти в присутності водяної пари. Таким способом отримують піролізний бензин, нафту і гудрон.

f) Алкілування – включає реакцію олефінів з ізобутаном, що призводить до утворення ізопарафінів з більшою молекулярною масою та октановим числом. Цей процес включає реакції, що проводяться при низькій температурі та в присутності каталізатора. Найпоширенішим каталізатором є сірчана кислота . У групі PCC сірчану кислоту отримують контактним способом, що забезпечує їй дуже високу чистоту. Отриману таким чином сірчану кислоту можна використовувати в процесах очищення масел, гасу, парафіну та осушення газу .

Види палива

Палива можна розділити за походженням (природні та штучні), теплотворною здатністю (високо- та низькокалорійні), а також за агрегатним станом (рідкі, газоподібні та тверді). Кожен тип має різні властивості та діапазон застосування.

Рідке паливо – бензин

Найважливіші види рідкого палива, отримані з сирої нафти, включають: бензин, гас, дизельне паливо та мазут. Бензин – це фракція сирої нафти, яка кипить при температурі приблизно від 40oC до 200oC. Це паливо, яке використовується в основному для двигунів з іскровим запалюванням. Він також може діяти як розчинник (наприклад, петролейний ефір). Бензин складається в основному з аліфатичних вуглеводнів, він також містить певну кількість ароматичних і ненасичених вуглеводнів. Найважливішими властивостями бензину є : октанове число (тобто стійкість до детонації), здатність утворювати горючі суміші та схильність до утворення смолистих відкладень. Існує кілька видів бензину:

а) свинцевий бензин – етил. Використовувався до середини 1980-х років. Він містив тетраетилсвинець, який при спалюванні в двигуні призводив до утворення токсичних оксидів свинцю.

b) Неетилований бензин (95 RON) – дешевший тип неетилованого бензину з октановим числом 95.

в) Неетилований бензин (98 RON) – дорожчий варіант з октановим числом 98.

Для того щоб бензин став товарним продуктом, необхідно також включити до його складу ряд присадок, що запобігають несприятливі і небажані явища при зберіганні, використанні і транспортуванні палива.

Присадки до бензину

До найважливіших присадок до бензину відносяться інгібітори окислення . У зв’язку з тим, що бензин як продукт є сумішшю вуглеводнів, при зберіганні він може піддаватися окисленню. Це призводить до погіршення властивостей палива через зниження його октанового числа. Як правило, інгібітори окислення включають ароматичні аміни та феноли. Друга група додаткових речовин – дезактиватори металів. Вони підтримують інгібітори окислення, протидіючи каталітичній дії металів на реакції окислення бензину. Їх робота полягає в створенні захисних шарів на поверхні металів. Обов’язковими добавками також є диспергуючо-емульгуючі сполуки, які утримують у дисперсному стані відкладення та продукти корозії. Група продуктів, яка може виконувати такі функції, це ROKAmers. Ці продукти належать до групи неіонних блок-сополімерів етиленоксиду та пропілену. Ця особливість відрізняє групу ROKAmer від інших неіонних поверхнево -активних речовин і визначає їх антипінні властивості. Ще одна група присадок – мастила . Вони запобігають швидкому зносу компонентів паливного насоса, які потребують належного змащування. Прикладами таких сполук можуть бути карбонові кислоти, естери або аміни. Вода з бензину видаляється за допомогою деемульгаторів , завдяки чому вона виділяється окремою фазою в бак. Особливо це важливо при, наприклад, перекачуванні палива. Щоб протидіяти цьому явищу, використовуються вищезгадані добавки, які називаються деемульгаторами. Більшість установок у нафтовій промисловості зроблені зі сталі, тому у присутності води може виникнути корозія, що призведе до ризику витоку. Для запобігання цьому використовуються інгібітори корозії . Вони вступають в реакцію з поверхнею металу, створюючи захисний бар’єр, що перешкоджає впливу корозійних агентів. Зазвичай це сполуки на основі амінів, амідів або солей амонію. Останньою, але не менш важливою особливістю сучасних автомобільних бензинів є їх здатність підтримувати в чистоті паливну систему (зокрема систему впуску) і камери згоряння двигуна. Для цього використовуються рафінуючі добавки, які називаються детергентами. Для цієї мети ідеально підійде продукт PCC Group Petrotex DF30 . Це жовта масляниста рідина, яка використовується як інгредієнт у диспергуючих і емульгуючих композиціях. Найголовнішою особливістю цього продукту є його миюча здатність. Petrotex DF30 в основному використовується як миючий засіб для очищення впускних і випускних клапанів циліндрів. Додецилфенол також чудово підходить як добавка до засобів для очищення паливної системи. Це густа в’язка рідина жовтого кольору з фенольним запахом. Додецилфенол використовується для виробництва пропоксилатів, які утворюють синтетичні компоненти пакетів паливних присадок.

Рідке паливо – дизпаливо

Дизельне паливо — паливо, призначене переважно для дизельних двигунів із самозайманням. Це суміш парафіну, нафталіну та ароматичних вуглеводнів, виділених з нафти в процесі дистиляції. Це нафтова фракція, що кипить при 180-350oC. Найважливішими параметрами цього рідкого палива є : в’язкість (розпилення), стійкість до самозаймання (цетанове число) і температура застигання, а також вміст сірки. У зв’язку з тим, що дистиляти дизельного палива мають високий вміст сполук сірки, їх необхідно видаляти за допомогою гідроочищення.

Присадки для дизельного палива

Дизельне паливо в сучасних умовах потребує використання різних збагачувальних добавок. Більшість з них виконують функції, аналогічні призначеним для бензину. Але ключовим у випадку дизеля є використання антипінних присадок, антиелектростатичних присадок і модифікаторів, що підвищують цетанове число. Антипіногасники призначені для запобігання утворенню піни під час підготовки палива та заправки баків. Деякі типи дизельного палива під час перекачування також мають властивість пінитися, що порушує процес заповнення бака, викликаючи витоки. Продукція серії ROKAmer запобігає цьому. Це антипіноутворювачі, які можна використовувати в дуже широкому діапазоні температур. Крім того, ROKAmers характеризуються дуже хорошими знежирюючими властивостями та здатністю зменшувати поверхневий натяг між рідиною та повітрям. Таким чином вони покращують дренаж піни, що призводить до її зменшення. Антистатичні присадки призначені для підвищення електропровідності дизельного палива, тим самим знижуючи ризик пожежі. Як правило, для цієї мети використовують сополімери олефінів і акрилонітрилу в поєднанні з поліамінами. Інша група модифікаторів – добавки, що підвищують цетанове число . Їх завдання скоротити час затримки займання і збільшити швидкість горіння. Найпопулярнішими з них є 2-етилгексил нітрат (ЕГН) і ді-трет-бутилпероксид (ДТБП). Важливою групою додатків є також маркери. Їх роль полягає в тому, щоб полегшити ідентифікацію типу палива. Щоб відрізнити мазут від мазуту, вводять азопохідні, які забарвлюють паливо в заданий колір. Останнім часом дуже популярні ароматичні добавки, які використовуються там, де неприємний запах масла або бензину . Такими модифікаторами можуть бути, наприклад, естери або терпени.

Рідке паливо – гас

Гас — паливо, яке використовується у дуже великих кількостях, головним чином в авіації для турбогвинтових або реактивних двигунів. Він також використовується як розчинник і інгредієнт в косметичних рецептах. У зв’язку з тим, що він має низьке октанове і цетанове число, його не можна використовувати в двигунах з іскровим запалюванням (бензинові двигуни), а також в самохідних двигунах (дизельні двигуни). Гас – це рідка нафтова фракція, що кипить приблизно при 170-250oC. Його виробництво відносно дешеве. Гас утворюється в основному в процесі ректифікації нафти . Зазвичай для цього типу палива не використовуються присадки та процеси очищення, наприклад для виробництва бензину та дизельного палива. Гас також перетворюється на бензин, а також на інші продукти в процесах крекінгу та риформінгу.

Рідке паливо – біодизель

Біодизель є відновлюваною альтернативою дизельному паливу, отриманому з нафти. Його отримують з рослинних або тваринних масел. Біодизель зазвичай містить чисті метилові ефіри жирних кислот або етилові ефіри жирних кислот. Часто паливні суміші з дизельним паливом також називають біодизелем. Вони використовуються для отримання палива, що забезпечує кращі умови роботи двигуна. Чисте біодизель негативно впливає на гумові шланги та паливопроводи. Крім того, його в’язкість сильно змінюється при підвищенні температури, що може вимагати використання додаткового охолоджувача для біодизеля. Ще одним недоліком цього палива є його випадання в осад при низькій температурі, що викликає засмічення фільтрів та інших вузлів двигуна при експлуатації в зимових умовах. Звичайно, біодизель також має ряд переваг. По-перше, він не отруює повітря сполуками сірки, він біологічно розкладається, не підвищує концентрацію СО2 в атмосфері, а його виробництво дозволяє використовувати пустирі.

Біодизельні добавки

Високоякісні багатофункціональні присадки до дизельного палива зменшують багато проблем, пов’язаних із сумішами біодизеля, наприклад корозію паливної системи, відділення води та посилене піноутворення палива. Для цього використовуються модифікатори, дуже схожі на ті, що додаються до дизельних масел. Ключовим і часто хвилюючим питанням використання біодизеля є його вплив на чистоту форсунок і можливість серйозного коксування, а також забруднення форсунок. Для цього використовуються агенти, відомі як диспергатори. PCC Group пропонує продукти серії ROKAcet , які можуть діяти як диспергатори. ROKAcets є агентами загального призначення, які можна успішно використовувати в різноманітних промислових цілях. Змішування біодизеля зі звичайним дизельним паливом може ще більше погіршити його спінюючі властивості. Це особливо неприємно, коли, наприклад, заправляєте паливний бак на заправці. Для запобігання цьому явищу використовуються антипінні добавки. На цю роль відмінно підходять вищевказані вироби серії ROKAmer .