Трудно поверить, что прозрачный бензин в баке когда-то был густой темной массой из недр Земли. Сегодня из нефти делают не только топливо, но и пластмассы, лекарства, косметику, одежду — более 70 разных продуктов, без которых невозможно представить жизнь.
Разберёмся, как работает этот процесс и что происходит с нефтью на нефтеперерабатывающем заводе: как из тяжелого сырья получают энергию, тепло и материалы для всего — от самолётов до зубной пасты.
Что такое процесс переработки нефти и зачем он нужен
Сырая нефть — это густая смесь тысяч углеводородов. Чтобы она превратилась в топливо, пластмассу, лекарство или шампунь, ее нужно «разобрать» на составные части и «собрать заново» — уже в виде полезных продуктов. Этим занимаются нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ). На таких предприятиях тяжелая нефть проходит через печи, колонны и реакторы, где под действием температуры, давления и катализаторов молекулы меняют структуру.
Процесс переработки — это целая цепочка физических и химических процессов. Он начинается с очистки нефти от воды и солей, продолжается разделением на фракции и завершается реакциями, которые повышают качество топлива и превращают тяжелые остатки в новые продукты. По этим принципам работают заводы по всему миру — от Омска до Техас-Сити.
Производство метанола на месторождениях — технология ПНИПУ — как использование попутного газа вместо его сжигания снижает выбросы и делает переработку экологичнее.
Основные этапы и процессы переработки нефти
Прежде чем нефть превратится в бензин, дизель или сырье для пластмасс, она проходит несколько технологических стадий.
Подготовка нефти: удаление воды, солей и примесей
Нефть, поступающая на завод, содержит воду, соли и серу. Эти примеси могут вызвать коррозию и повреждения оборудования. Поэтому первая стадия переработки — очистка.
Сырье нагревают, добавляют деэмульгаторы и помещают в электрическое поле. Под его действием микрокапли воды слипаются и оседают — примерно так же, как конденсат образуется на крышке кастрюли. В результате удаляются влага и соли, и нефть становится готовой к перегонке.
Процессы первичной переработки нефти: атмосферно-вакуумная перегонка
На этом этапе нефть разделяют на фракции по температуре кипения. Сначала ее нагревают до примерно 360 °C, после чего она поступает в колонну. Легкие фракции (газы, бензин, керосин) поднимаются наверх, тяжелые (дизель и мазут) остаются внизу.
Вторичные процессы переработки нефти: крекинг, риформинг и изомеризация
После перегонки часть тяжелых фракций нельзя использовать напрямую. Тогда в дело вступают химические процессы переработки нефти, которые улучшают качество топлива.
- Крекинг «разрубает» длинные молекулы углеводородов на более короткие, превращая тяжелое сырье в легкие топлива.
- Риформинг перестраивает структуру молекул, повышая октановое число бензина с 60 до 92.
- Изомеризация делает топливо более стабильным и экологичным.
На этом этапе нефть становится бензином. Здесь добавляют присадки, получая продукты стандарта «Евро-5».
Глубокая переработка: производство нефтехимического сырья
Тяжелые остатки становятся сырьем для нефтехимии. На установках глубокой переработки из них получают битум, масла и смазки, основу для производства пластмасс, синтетических волокон и растворителей. Так современные технологии позволяют перерабатывать нефть почти без остатка — до 98 %.
Российский полимер для ГРП: Газпром нефть повышает нефтеотдачу — пример того, как продукты нефтехимии возвращаются в добычу, повышая эффективность скважин.
Что производят из нефти
Главная часть переработанного сырья идет на производство топлива для автомобилей, самолетов, поездов и кораблей. Из нее делают пластмассы для телефонов и игрушек, синтетические волокна для одежды, воск для свечей, косметические масла и даже лекарственные препараты. Из одного барреля нефти можно произвести более 70 разных продуктов.
Экологический аспект и будущее переработки нефти
Современные НПЗ — это высокотехнологичные комплексы, где за процессами следят цифровые системы и роботы.
Крупнейший предприятия переходят на энергоэффективные технологии и установки глубокой переработки, которые позволяют получать больше светлых фракций и почти полностью исключать отходы. Например, на Московском НПЗ Газпром нефти работают модульные биореакторы, очищающие сточные воды до питьевого качества.
Чтобы сократить выбросы, заводы внедряют системы гидроочистки, каталитического крекинга и замкнутого водооборота. По данным компании «Роснефть», доля использования попутного нефтяного газа уже достигла 80 %, что позволяет снизить выбросы CO₂ более чем на 1,1 млн тонн в год.
Читайте также: Добыча нефти в мире: статистика по странам
Еще один пример — роботизация нефтехимии. Современные заводы оснащаются автономными системами контроля, которые способны круглосуточно диагностировать состояние оборудования. По оценкам «Роснефти», цифровизация принесла экономический эффект свыше 11,5 млрд рублей в год.
В Арктике, где добывается около 21 % российской нефти, уже внедряются биотехнологии очистки территорий от нефтяных загрязнений. Метод с использованием бактерий и пероксида кальция позволяет нейтрализовать до 93 % нефтепродуктов в грунте.Так формируется новая философия нефтепереработки — не просто извлечь энергию из нефти, а сделать это ответственно, чисто и эффективно.
Задумывались ли вы, сколько вещей вокруг нас начинается с капли нефти?
Фото для обложки взято из издания «Коммерсантъ»
