Паливна промисловість

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

a) Зріджений газ (ЗНГ)

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

c) Опалювальне масло

г) Дорожній та промисловий асфальт

e) Вуглеводнева сировина для різних синтезів

f) Нафтовий кокс

g) Тверді нафтові вуглеводні (наприклад, парафін)

Крім того, продукція паливної промисловості відіграє роль сировини для приготування різних хімічних продуктів , включаючи фармацевтичні препарати (парафін, отриманий з важких нафтових фракцій, який використовується як проносний засіб), добрива (фенол, що використовується для виробництва хімікатів захисту рослин), розчинники (петролейний ефір та ацетон) та пластмаси (поліолефіни).

Переробка сирої нафти

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

а) Дистиляція – процес, що полягає у розділенні сирої нафти на фракції, що відрізняються температурою кипіння. Таким чином отримують кілька видів сировини, таких як сухий та вологий газ, бензин, гас, дизельне паливо, мазут та гудрон.

б) Каталітичний крекінг – передбачає використання каталізатора (головним чином цеолітів) для розщеплення важких фракцій нафти на легші фракції. Таким чином, отримують відносно велику кількість високоякісного бензину.

c) Каталітичний риформінг – каталітичне перетворення низькооктанового бензину на високооктановий бензин у присутності платинового каталізатора. Основними продуктами цього процесу є: водень, газ нафтопереробки, зріджений нафтовий газ, ізо- та н-бутан.

г) Гідрокрекінг – каталітична переробка важких нафтових фракцій, мазуту та гудрону під тиском водню на легше паливо. Таким чином отримують бензин, гас та дизельне паливо.

e) Піроліз – процес розкладання важких фракцій нафти у присутності водяної пари. Таким чином отримують піролізний бензин, нафту та смолу.

f) Алкілування – включає реакцію олефінів з ізобутаном, що призводить до утворення ізопарафінів з вищою молекулярною масою та октановим числом. Цей процес включає реакції, що проводяться за низької температури та у 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 сушіння газу .

Види палива

Паливо можна розділити за його походженням (природне та штучне), теплотворною здатністю (висококалорійне та низькокалорійне), а також агрегатним станом (рідке, газоподібне та тверде). Кожен тип має різні властивості та діапазон застосування.

Рідке паливо – бензин

До найважливіших рідких палив, отриманих із сирої нафти, належать: бензин, гас, дизельне паливо та мазут. Бензин – це фракція сирої нафти, яка кипить при температурі приблизно від 40°C до 200°C. Це паливо, яке використовується переважно для двигунів із іскровим запалюванням. Він також може виступати в ролі розчинника (наприклад, петролейний ефір). Бензин складається переважно з аліфатичних вуглеводнів, а також містить певну кількість ароматичних та ненасичених вуглеводнів. Найважливішими властивостями бензину є : октанове число (тобто стійкість до детонації), здатність утворювати горючі суміші та схильність до утворення смоляних відкладень. Існує кілька видів бензину:

а) Свинцевий бензин – етиловий. Використовувався до середини 1980-х років. Він містив тетраетилсвинець, який при згорянні в двигуні призвів до утворення токсичних оксидів свинцю.

b) Неетильований бензин (95 RON) – дешевший вид неетильованого бензину з октановим числом 95.

c) Неетильований бензин (98 RON) – дорожчий варіант з октановим числом 98.

Щоб бензин став комерційним продуктом, необхідно також включити до його складу низку присадок, що запобігають несприятливим та небажаним явищам під час зберігання, використання та транспортування палива.

Присадки до бензину

До найважливіших присадок до бензину належать інгібітори окислення . Оскільки бензин як продукт являє собою суміш вуглеводнів, він може окислюватися під час зберігання. Це призводить до погіршення властивостей палива шляхом зниження його октанового числа. Як правило, до інгібіторів окислення належать ароматичні аміни та феноли.

Другою групою додаткових речовин є деактиватори металів. Вони підтримують інгібітори окислення, протидіючи каталітичній дії металів на реакції окислення бензину. Їхня дія полягає у створенні захисних шарів на поверхні металів.

Важливими добавками також є диспергуюче-емульгуючі сполуки, які утримують осади та продукти корозії в дисперсному стані. Групою продуктів, які можуть виконувати такі функції, є ROKAmers. Ці продукти належать до групи неіоногенних блок-кополімерів етиленоксиду та пропілену. Ця особливість відрізняє групу ROKAmer від інших неіоногенних поверхнево-активних речовин та визначає їхні протипінні властивості.

Ще однією групою присадок є мастильні матеріали . Вони запобігають швидкому зносу компонентів паливного насоса, які потребують належного змащування. Прикладами таких сполук можуть бути карбонові кислоти, ефіри або аміни. Вода з бензину видаляється за допомогою деемульгаторів , завдяки чому вона виділяється окремою фазою в баку. Це особливо важливо, наприклад, під час перекачування палива. Щоб протидіяти цьому явищу, використовуються вищезгадані добавки, які називаються деемульгаторами.

Більшість установок у нафтовій промисловості виготовлені зі сталі, тому корозія може виникати у присутності води, що призводить до ризику витоку. Для запобігання цьому використовуються інгібітори корозії . Вони реагують з поверхнею металу, створюючи захисний бар’єр, запобігаючи таким чином впливу корозійних агентів. Зазвичай це сполуки на основі амінів, амідів або солей амонію.

Останньою, але не менш важливою особливістю сучасних автомобільних бензинів є їхня здатність підтримувати чистоту паливної системи (зокрема, системи впуску) та камер згоряння двигуна. Для цього використовуються рафінуючі добавки, які називаються миючими засобами. Для цього чудово підійде продукт PCC Group, Petrotex DF30 . Це жовта масляниста рідина, яка використовується як інгредієнт у диспергуючих та емульгуючих складах. Найважливішою особливістю цього продукту є його миюча здатність. Petrotex DF30 в основному використовується як миючий засіб для очищення впускних та випускних клапанів циліндрів. Додецилфенол також чудово підходить як добавка до засобів для очищення паливної системи. Це густа, в’язка рідина жовтого кольору та фенольного запаху. Додецилфенол використовується для виробництва пропоксилатів, які утворюють синтетичні компоненти пакетів паливних присадок.

Рідке паливо – дизельне паливо

Дизельне паливо – це паливо, призначене переважно для дизельних двигунів із самозаймання. Це суміш парафіну, нафталіну та ароматичних вуглеводнів, виділених з нафти в процесах дистиляції. Це нафтова фракція, що кипить при температурі 180-350°C. Найважливішими параметрами цього рідкого палива є : в’язкість (розпилення), стійкість до самозаймання (цетанове число) та температура затвердіння, а також вміст сірки. Через те, що дистиляти дизельного палива мають високий вміст сірчистих сполук, необхідно видаляти їх шляхом гідроочищення.

Добавки для дизельного палива

Дизельне паливо, що використовується в даний час, вимагає використання різних збагачувальних присадок. Більшість з них виконують функції, подібні до тих, що призначені для бензину. Однак ключовим у випадку дизельного палива є використання антипінних присадок, антиелектростатичних присадок та модифікаторів, що підвищують цетанове число.

Піногасники призначені для запобігання утворенню піни під час приготування палива та заповнення резервуарів. Деякі види дизельного палива також мають властивість спінюватися під час перекачування, що порушує процес заповнення резервуара, спричиняючи витоки. Продукти серії ROKAmer запобігають цьому. Це піногасники, які можна використовувати в дуже широкому діапазоні температур. Крім того, ROKAmer характеризуються дуже добрими знежирювальними властивостями та здатністю знижувати поверхневий натяг між рідиною та повітрям. Таким чином вони покращують дренаж піни, що призводить до її зменшення.

Антистатичні добавки призначені для підвищення електропровідності дизельного палива, тим самим знижуючи ризик пожежі. Зазвичай для цієї мети використовуються сополімери олефінів та акрилонітрилу в поєднанні з поліамінами.

Інша група модифікаторів – це добавки, що підвищують цетанове число . Їх завдання – скоротити час затримки займання та збільшити швидкість горіння. Найпопулярнішими з них є 2-етилгексилнітрат (EHN) та ди-трет-бутилпероксид (DTBP).

Важливою групою добавок також є маркери. Їхня роль полягає у сприянні ідентифікації типу палива. Щоб відрізнити мазут від мазуту, вводять азопохідні, які забарвлюють паливо в заданий колір. Останнім часом дуже популярними стали ароматичні добавки, які використовуються там, де запах нафти або бензину є неприємним . Такими модифікаторами можуть бути, наприклад, ефіри або терпени.

Рідке паливо – гас

Гас – це паливо, яке використовується у дуже великих кількостях, головним чином в авіації для турбогвинтових або реактивних двигунів. Він також використовується як розчинник та інгредієнт у косметичних рецептурах. Через низьке октанове та цетанове число його не можна використовувати в двигунах із іскровим запалюванням (бензинові двигуни), а також у самохідних двигунах (дизельні двигуни). Гас – це рідка нафтова фракція, що кипить при температурі приблизно 170-250°C. Його виробництво є відносно дешевим. Гас утворюється переважно в процесі ректифікації сирої нафти . Зазвичай для цього типу палива не використовуються добавки та процеси рафінування, такі як ті, що використовуються для виробництва бензину та дизельного палива. Гас також перетворюється на бензин, а також інші продукти в процесах крекінгу та риформінгу.

Рідке паливо – біодизель

Біодизель – це відновлювана альтернатива дизельному паливу, отриманому з нафти. Його отримують з рослинних або тваринних олій. Біодизель зазвичай містить чисті метилові ефіри жирних кислот або етилові ефіри жирних кислот. Часто біодизель також називають сумішами палива з дизельним паливом. Їх використовують для отримання палива, яке забезпечує кращі умови роботи двигуна. Чистий біодизель негативно впливає на гумові шланги та паливні магістралі. 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 осадження при низькій температурі, що призводить до засмічення фільтрів та інших компонентів двигуна під час роботи в зимових умовах. Звичайно, біодизель також має низку переваг. Перш за все, він не отруює повітря сполуками сірки, він біорозкладний, не збільшує концентрацію CO2 в атмосфері, а його виробництво дозволяє використовувати пустирі.

Добавки до біодизеля

Високоякісні багатофункціональні дизельні присадки зменшують багато проблем, пов’язаних із сумішами біодизеля, такі як корозія паливної системи, відділення води та підвищене піноутворення палива. Для цього використовуються дуже схожі модифікатори, як ті, що додаються до дизельних олив. Ключовою та часто тривожною проблемою використання біодизеля є його вплив на чистоту форсунок та можливість серйозного закоксування, а також забруднення форсунок. Для цієї мети використовуються агенти, відомі як диспергатори. Група PCC пропонує продукти серії ROKAcet , які можуть діяти як диспергатори. ROKAcets – це агенти загального призначення, які можна успішно використовувати в різних промислових застосуваннях.

Змішування біодизеля зі звичайним дизельним паливом може ще більше посилити його піноутворювальні властивості. Це особливо проблематично, наприклад, під час заправки паливного бака на заправці. Щоб запобігти цьому явищу, використовуються протипінні добавки. Вищезгадані продукти серії ROKAmer ідеально підходять для цієї ролі.