В. М. Капустин., М. Г. Рудин нефтни қайта ишлаш кимёси ва технологияси в. М. Капустин М. Г. Рудин

Россия нефтни қайта ишлаш саноати тараққиёининг асосий йўналишлари. Россия дунё миқёсида нефт қазиб олиниши бўйича асосий ўринни эгаллайди. Аммо Россия нефтни қайта ишлаш компаниясининг таркиби такомиллашмаган яъни оптимал даражада эмас.
Агар дунёнинг барча ривожланган давлатларида қайта ишланган нефт ҳажми қазиб олинган нефт ҳажмидан кўп миқдорда фарқ қилса. Россияда бу ҳолат тескари тарзда кўринади. Қазиб олинадиган нефтнинг фақатгина ярмиси қайта ишлашга юборилади, қолган қисми экспорт қилинади. Ҳозирги вақтда нефтини биринчи, яъни дастлабки қайта ишлаш бўйича қувватлар тўлиқ равишда юк билан, яъни хомашё билан таъминланмаган.
Нефтни қайта ишлаш заводлари ишидаги самарадорликини тавсиялаш учун тиниқ нефтни ажратиб олиш (С) (тиниқ) ва қазиб олишдаги чуқурлик сатҳи (ГП)→(4С). Бу кўрсаткичлар қуйидаги формулалар орқали аниқланади (% (мас.)) хисобида:



Бу ерда Б, К, Д, А, ЖП, СГ, Р – НҚИЗларда олинадиган бензин, керосин, дизель ёқилғиси, ароматик углеводородлар, суюқ парафин, куйдирилган газ, эритувчиларнинг миқдори, йил/минг тонна ҳисобида.
Н - НҚИЗларга тушадиган нефт хомашёсининг миқдори, йил/минг тонна хисобида
ТМ – НҚИЗ ларда олинадиган ёнувчи мазутнинг миқдори, йил/минг тонна хисобида
П – йўқотишлар (қайтарилмайдиган йўқотишлар) – йил/минг тонна ҳисобида
Россияда нефт қазиб олишдаги чуқурлик сатҳи кўрсаткичлари ривожланган давлатлардаги кўрсаткичларга нисбатан жуда ҳам паст. Россияда у 70-72 % ни ташкил қилса, ривожланган давлатларда 85-95 % ни ташкил қилади.
20 асрнинг 80 йилларида Россия асосан энергетик балансида ёқилғидан фойдаланиш хусусиятлари ўзига хос эканлиги тарихдан маълумдир ва бу ҳолат айнан шу билан боғлиқ.
АҚШ ва Европа давлатларида энергетик ёқилғи сифатида асосан табиий газдан фойдаланилиб нефт маҳсулотларига ўзлаштирилган бўлса Россияда энергоқурилмалар ва саноатдаги қозонлар учун ёнувчан мазутдан кўп миқдорда фойдаланганлар.
Табиий газ нефт сингари асосан экспорт қилинар эди. Ёнувчи мазутни ёқилғининг бошқа турлари (кўмир, газ) билан алмаштириш, деструктив жараёнларни ривожлантириш, тиниқ нефт махсулотларини ажратиб олиш, чуқурлик сатҳларини ошириш, мамлакат экспорт миқёсида нефт маҳсулотлари қисмини ошириш, уларнинг сифатини янада кўтариш, Россия ёқилғи энергия тармоғининг яқин йиллардаги асосий вазифаларидан ҳисобланади.
Бензин ва мойли газ максимал тарзда ишлаб чиқаришга мослашган каталитик крекинг жараёнлари қурилмаларини ва дизель хамда реактив ёқилғилар ишлаб чиқаришни мақсад қилиб қўйилган гидрокрекинг жараёнлари қурилмаларини барпо этиш орқали нефт қайта ишлаш саноатида чуқур ўзгаришлар амалга оширилади.
Нефт қайта ишланишини такомиллаштириш, уларни чуқурлаш-тириш ишларининг асосий қисми бўлиб гудронни қайта ишлаш хисобланади (500 ⁰С дан ортиқ ҳарорат остида қайнайдиган фракциялар).
Бунинг учун қолдиқларни гидрокрекинг жараёни қурилмаларини, ҳамда ёрдамчи энергияни олиш учун кокслаш ва газификация қурилмаларини қуриш муҳим бўлиб ҳисобланади.
Россия нефт қайта ишлаш саноатининг асосий вазифаси бўлиб нефт қайта ишлаш маҳсулотларининг сифатини ошириш бўлиб хисобланади. Шу мақсадни кўзлаган ҳолда Россияда 2013 йилдан бошлаб нефт маҳсулотлари сифатига қўйиладиган талабларни қатъий равишда кучайтирадиган техник регламент қабул қилинди.
Тадқиқот усули бўйича октан сонини 92-95 гача кўтариш, унинг таркибида бўлган ароматик углеводородлар йиғиндисини (25-30-% (ҳ)) гача, бензинни (1% (ҳ)) ва ундан ҳам паст миқдорода, олтингуггуртни (10 ррm) гача ва олефиенларни (18 % (масс)) гача пасайтириш автомобил бензини сифатининг оширилганлиги маъносини билдиради.
Хозирги вақтга қадар каталитик риформинг қурилмаларида ўтадиган жараёнлар натижасида олинадиган маҳсулот – риформат асосий юқори октанли компонент бўлиб ҳисобланади.
Ундаги юқори октанлар тавсиянома бензин ишлаб чиқариладиган бошқа қурилмаларга нисбатан юқори миқдорда ароматик углеводородларнинг сақланиши билан изоҳланади. Нефтни қайта ишлаш натижасида олинадиган товарли маҳсулот-бензинда ароматик углеводородларнинг миқдорини камайтириш учун риформинг жараёнининг аҳамиятини ошириш, юқори октанли алканли изокомпонентлар ишлаб чиқарилишини ошириш талаб қилинади.
Дизел ёқилғиси учун Европа стандартлари (10 ррm) даражасига етказиш мақсадида ундаги олтингугурт миқдорини пасайтириш, цетан сонини 50 дан паст бўлмаган холатда ошириш, ароматик ва парафин углеводородларнинг миқдорини камайтириш муҳим бўлиб ҳисобланади.
Бу мақсадга эришишда гидротозалаш ва гидропарафинлаш жараёнлари асосий ўринни эгаллайди. Улар фақатгина олтингугурт миқдорини камайтиришга эришишгина эмас, балки хомашёнинг таркибини умумий жихатдан яхшилаш имконини беради, яъни азот миқдорини камайтириш, олефинлар ва ароматик углеводородларни буғлантириш ҳамда парафинларни изомеризациялаш мумкин.
Охирги вақтларда нефтни қайта ишлаш ҳамда нефт ва кимё саноатларининг кооперацияси асосий ўрин эгалламоқда. Масалан ишлаш принципи иккита бўлган қурилмалар нефтни қайта ишлаш заводларига қурилмоқда. Булар риформинг ва каталитик крекинг жараёнларидир. Риформинг жараёни бензиннинг юқори октанли компонентини (нефтни қайта ишлаш натижасида) олиш учунгина фойдаланмасдан балки бензол ҳамда ксилоллар каби ароматик углеводородларини олиш имконини беради. Ксилол нефт ва кимё саноатида хомашё сифатида қўлланилади.
Каталитик крекинг бензиннинг юқори октанли компонентини ҳамда нефт ва кимё саноатида хомашё сифатида қўлланиладиган пропиленни олиш имконини беради. Шундай қилиб нефтни қайта ишлаш ҳамда нефт ва кимё саноати қурилмаларининг биргаликда қўлланилиши, бошқача қилиб айтганда жараёнларнинг умумлаштирилиши қурилмалардан тўғри, зўриқмаган ҳолда фойдаланиш ва рақобатдош маҳсулотларни ишлаб чиқариш имконини беради.
Бу тенденциялар келажакда борган сари кучаяверади, ҳамда нефтни қайта ишлашда иккинчи босқичдан учинчи босқичга ўтиш учун шароит яратган холда жуда юқори фойда олиш учун манба бўлиб хизмат қилади (биринчи босқич нефтни дастлабки хайдаш хисобланади).

2- БОБ. ЙЎЛДОШ НЕФТЛИ ГАЗ ВА КОНДЕНСАТИНИНГ КИМЁВИЙ ТАБИАТИ ВА ТАРКИБИ

Маълумки, нефт кўп миқдордаги органик моддаларнинг мураккаб аралашмасини ташкил топган. Бу аралашма ньютоннинг эритмаси ҳам ва молекуляр эритма ҳам эмас.

Гетероатом бирикмалар ва юқори молукулали бирикмаларнинг таркибида бўлиши туфайли нефт, нефт фракциялари қолдиқлар коллоидли дисперсли тизим сифатида мавжуддир.
Нефт таркибида мавжуд бўлган органик бирикмалар у ёки бу даражада бир-бири билан ўзаро таъсирда бўлади.
Физикавий молекулалараро ўзаро таъсирлар фақат табиат томонидан ва бирикмаларнинг тузилиши билан эмас, балки босим, ҳарорат, суюқлаш каби ташқи шароитлар билан ҳам аниқланади. Бу хусусиятлар нефтни қайта ишлаш жараёнларига ўз таъсирини ўтказади.
Нефтнинг компонентли, гуруҳий, кимёвий элементли, фракцияли тузилиши ва унинг дисперсли ҳолати ҳақида савияга эга бўлиш нефтни қайта ишлашда оптимал технологияни ажратиб олиш учун муҳим ўрин тутади. Шу билан бирга ер остидан ер юзига нефт билан бирга чиқувчи газнинг таркибини ҳам ҳисобга олиш керак.
Бундан ташқари нефт ва газ конлари билан бирга газли конденсат конлари ҳам мавжуд. Уларда суюқ углеводородлар газ фазасида эриган бўлади.
Газли конденсат алоҳида ва нефт билан биргаликда қайта ишланади. Шунинг учун дастлаб ер остидан ер юзига ажралиб чиқувчи нефт, газ ва газли конденсатни кўриб чиқамиз.

2.1. Йўлдош нефт гази ва газоконденсат таркиби

Ер ҳавзаларидан нефт қазиб олинган вақтда унинг босими ва ҳарорати ўзгаради. Натижада у икки фазали ҳолатга ўтади, яъни бунда нефт икки қисмга бўлинган нефт ва нефтли газ қисмларига ажралади. Бўлинган нефт бу босим пасайган ёки ҳарорат ошган вақтда ер ости ҳавзаларидан нефтли газни ажратган ҳолда олинадиган суюқ углеводородли компонентлар ва углеводородсиз қўшилмалар аралашмасидир.

Йўлдош нефтли газ- бу ер ости ҳавзаларидан ер юзига чиққан нефт суюқлик ва газга бўлиниши вақтида ажралиб чиқадиган газ ва буғ кўринишидаги углеводородли ва углеводородсиз компонентларнинг аралашмасидир.
Ер юзига чиққан нефт (икки фазали) нефтли газ қатламига айланади. Нефтнинг суюқлик ва газга бўлиниши сепаратор деб аталувчи махсус қурилмалардан ўтади. Қазиб олинган нефтда мавжуд бўлган ва сепарация вақтида ундан ажралиб чиқган газ ер ости қазилмаларидаги (нефт конларидаги) нефтли газ деб айтилади.
Аммо нефт таркибида газнинг бир қисми эриган ҳолда қолади. Бу газ нефтни меъёрий даражада ўзлаштирилган вақтда тўлалигича олиниши мумкин. Бунда меъёрлаш деганда нефтдан енгил пропан бутанли ва қисман бензинли фракцияларни ажратиб олиш тушунилади.
Ер ости қазилмаларидан (нефт конларидаги) нефтли газ С₃ ва ундан юқори бўлган углеводородни кўп миқдорда ўз таркибида сақлайди (2.1. жадвал). Асосан буларга алканли углеводородлар (метандан декангача) ва оз миқдорда циклоалканлар киради.
Шунингдек бу газнинг таркибида азот, углерод диоксиди, олтингугуртли водород, меркаптанлар, гелий ва бошқа табиатда кам учрайдиган газлар, ҳамда намлик учраши мумкин.