«Топити можна і асигнаціями»
Цю відому фразу вимовив ще в 19 столітті Дмитро Іванович Менделєєв, який був переконаний, що нафта є цінною сировиною для отримання дорогих органічних продуктів, а не паливом!
Значення нафти не можна недооцінювати, оскільки нафта є однією з трьох основних горючих копалин (нафта, газ, вугілля), що приносять світу приблизно 90% усієї використовуваної енергії. Основне призначення нафти - отримання різного роду палива: пічного і котельного, авіаційного, автомобільного, ракетного, дизельного для різних потреб - авіаційної та автомобільної промисловості, космосу, опалення будівель і споруд, іншого. Однак в останні десятиліття динамічно розвивається сфера застосування нафти - нафтохімія - процес переробки нафти в продукти з доданою вартістю. Це продукти наступних переділів:
1. функціональні похідні вуглеводнів - спирти, кислоти, альдегіди і кетони
2. Неорганічні матеріали - водень, аміак
3. Полімерні матеріали - пластмаси та каучуки
В даний час близько 10% нафти, що переробляється служить сировиною для нафтохімії і найближчим часом, очікується, що це значення буде тільки збільшуватися.
Сира нафта - основна сировинна база для отримання пластмас
На НПЗ нафту піддається атмосферної ректифікації - процесу поділу нафти при атмосферному тиску, заснованому на різниці температур кипіння окремих компонентів суміші - фракцій (рис. 3).
Процес проходить в ректифікаційної колоні, в якій при атмосферному тиску плавно піднімається температура, ті компоненти нафти, які мають найнижчу температуру кипіння починають першими випаровуватися з суміші, виділяючись в окрему фракцію, яку називають легкозакипаючої.
З ростом температури починають випаровуватися речовини з більш високою температурою кипіння (висококиплячі, важкі фракції). Самі фракції умовно позначають за кількістю вуглеводнів в основному ланцюзі макромолекули (рис. 4).
фракційний склад нафти
Основними фракціями при атмо-сферними перегонці нафти є:
1. гази (метан, етан, пропан, бутан)
2. прямогонний бензин (нафта)
3. проміжні дистиляти (гас, газойль, компонен-ти дизельного палива)
4. атмосферні залишки (мазут)
Прямогонний бензин або нафта. як її частіше називають, є найважливішою фракцією сирої нафти. Саме нафта є основною сировиною для отримання пластмас (рис.5).
Однак і більш важкі фракції вуглеводнів можуть бути використані в якості сировини для виробництва пластмас. Так, в результаті каталітичного крекінгу - процесу розщеплення довгих вуглеводневих ланцюжків на більш дрібні, можна отримати фракції С3 (пропан-пропіленова фракція) і С4 (бутан-бутиленова фракція). Іншим процесом перетворення фракцій нафти в корисне для Нафтохім сировину є каталітичний риформінг. Суть процесу зводиться до перетворення довгих лінійних вуглеводнів в ароматичні (циклічні) вуглеводні. Важливими для подальшого отримання пластмас є такі ароматичні вуглеводні як: бензол, толуол, ортоксилол, Параксилол. Наприклад, з бензолу в подальшому отримують полістирол, а Параксилол слугує базовим сировиною для отримання поліетилентерефталату.