Теоретические основы процесса

Индексация нефтей и ее связь с технологией их переработки

Ассортимент товарных нефтепродуктов, получаемых в результате переработки нефтей, определяется многими техническими и экономическими факторами. Среди них главную роль играют структура потребления нефтепродуктов и требования, предъявляемые к их качеству, а также состав и свойства намечаемых к переработке нефтей. Существенную помощь при выборе оптимального варианта нефтепереработки оказывает всесторонняя классификация нефтей.

На заре развития нефтеперерабатывающей промышленности основным показателем качества нефти считали плотность. Нефти делили на легкие (с₁₅¹⁵ < 0,828), утяжеленные (с₁₅¹⁵ = 0,828—0,884) и тяжелые (с₁₅¹⁵ > 0,885). Практика показала, что легкие нефти содержат относительно большое количество бензиновых и керосиновых фракций и сравнительно мало серы и смол. Из этих нефтей получаются смазочные масла высокого качества. Тяжелые нефти, напротив, характеризуются большим содержанием смол, мало пригодны (без специальных методов деасфальтизации) для производства масел и могут служить сырьем для производства высококачественных битумов и дают относительно малый выход светлых нефтепродуктов (фракций, выкипающих до 350 °С).

В дальнейшем было предложено множество различных способов классификаций нефтей.

Технологическая классификация. В основу ее положено содержание серы в нефтях и светлых нефтепродуктах, выход фракций, выкипающих до 350 °C, потенциальное содержание, а также индекс вязкости базовых масел и содержание парафина в нефтях.

Нефти, содержащие не более 0,5 вес. % серы, считаются малосернистыми и относятся к I классу, однако если в одном или во всех дистипллятных топливах из данной нефти содержание серы выше установленных пределов, то эту нефть относят ко II классу, т. е. к сернистым нефтям.

Нефти, содержащие от 0,51 до 2,0 вес. % серы, считаются сернистыми, и их относят ко II классу. Однако и в этом случае учитывается содержание серы в продуктах: если во всех дистиллятных топливах из данной нефти количество серы не превышает норм, предусмотренных для топлив из малосернистой нефти, то эта нефть должна быть отнесена к I классу и считается малосернистой. В случае, когда при таком же количестве серы в нефти (0,51—2,0 вес.%) одно или все топлива содержат серы больше, чем указано в нормах для сернистой нефти, эта нефть должна быть отнесена к III классу, т. е. к высокосернистым нефтям.

Нефти, содержащие более 2,0 вес. % серы, относятся к высокосернистым, т. е. к III классу, однако если все топлива содержат серу в количествах, не превышающих пределов для топлив из сернистой нефти, то эта нефть должна быть отнесена ко II классу, т. е. к сернистым.

В зависимости от выхода фракций, выкипающих до 350 °C, нефти делятся на три типа: Т₁, Т₂ и Т₃, а в зависимости от суммарного содержания дистиллятных и остаточных базовых масел — на четыре группы: М₁, М₂, М₃ и М₄. По величине индекса вязкости базовых масел классификацией предусмотрены 4 подгруппы нефтей: И₁, И₂, И₃ и И₄.

По содержанию парафина различают нефти трех видов: П₁, П₂ и П₃. К виду П₁ относятся малопарафинистые нефти, содержащие не более 1,5 вес. % парафина с температурой плавления 50 °C и при условии, что из них получаются без депарафинизации реактивное топливо, зимнее дизельное топливо (фракция 240—350°С) с температурой застывания не выше минус 45 °C и базовые масла, температуры застывания которых в зависимости от вязкости варьируются.

Вид П₂ включает парафинистые нефти, содержащие от 1,51 до 6,0 вес. % парафина, при условии, что из них без депарафинизации получаются реактивное топливо и летнее дизельное топливо (фракция 240—350° С) с температурой застывания не выше минус 10 °C и с применением депарафинизации — дистиллятные масла.

К виду П₃ относятся высокопарафиниетые нефти, в которых более 6,0 вес. % парафина. Из них не может быть получено без депарафинизации летнее дизельное топливо. Эти нефти рекомендуется использовать для производства парафина.

Если из малопарафинистой нефти не может быть получен хотя бы один из предусмотренных технологической классификацией нефтепродуктов без депарафинизации, то эта нефть должна быть отнесена к виду П₂. Аналогично, если из парафинистой нефти не может быть получено дизельное летнее топливо без депарафинизации, то считают, что эта нефть вида П₃, и наоборот, высокопарафинистая нефть, из которой возможно получение дизельного топлива без депарафинизации, должна принадлежать к виду П₂.

Основное количество нефтепродуктов используется в народном хозяйстве в качестве горючих и смазочных материалов. Относительно малая доля нефтяного сырья расходуется на производство битумов, используемых в дорожных и кровельных покрытиях, сажи, электродного кокса, твердых парафинов и разного рода растворителей, и еще меньшая — в промышленности тяжелого органического синтеза для производства пластмасс, синтетического волокна, синтетического каучука, моющих веществ, удобрений и др.

В соответствии с этим различают следующие группы нефтепродуктов:

• 1) топлива;
• 2) осветительные керосины;
• 3) растворители и высокооктановые добавки;
• 4) нефтяные масла;
• 5) парафины, церезины, вазелины;
• 6) нефтяные битумы;
• 7) прочие нефтепродукты.