Использование сжатого воздуха в нефтеперерабатывающей промышленности

За последние 200 лет было найдено множество способов превращения исходного сырья в готовые продукты. На нефтеперерабатывающих заводах эти способы используются для преобразования нефти в продукты, которые применяются в транспортных средствах, а также для изготовления предметов быта, лекарств и т.д.

Процессы, которые превращают нефть, откачанную из недр земли в топливо для автомобиля, состоят из сложных этапов, для которых требуется специальное пневмооборудование. То же самое относится к процессам, используемым для преобразования нефти в пластиковые бутылки. Для этих процессов использование воздушных компрессоров требуется практически на каждой стадии.

На нефтеперерабатывающих заводах воздушные компрессоры приводят в действие сложное оборудование, которое превращает сырую нефть во множество продуктов — от газа и дизельного топлива до керосина. Некоторые из крупнейших нефтеперерабатывающих заводов в мире производят до 900 000 баррелей топлива в день. Топливо, поступающее в двигатель Вашего автомобиля, является результатом процесса очистки сырой нефти под высоким давлением.

На пищевых нефтеперерабатывающих заводах воздушные компрессоры выделяют масла из фруктов и овощей и превращают их в бутылированные масла, которые люди используют для приготовления пищи. Такие продукты, как кукурузное масло, растительное масло, рапсовое масло, оливковое масло, арахисовое масло и кокосовое масло, являются одними из результатов этих процессов рафинирования.

Очистка также происходит на заводах по переработке природного газа, где воздушные компрессоры очищают сырой природный газ и делают его пригодным в качестве источника энергии в жилых, коммерческих и промышленных зданиях. Эти же заводы также извлекают различные вещества из природного газа, включая бутан, этан и пропан.

Воздушные компрессоры также играют важную роль на металлургических заводах. В последнем случае процессы, проходящие под давлением воздуха, имеют большое значение для очистки многих металлов, в том числе меди, золота, серебра и магния. Знание того, как воздушные компрессоры используются на нефтеперерабатывающих заводах, поможет лучше понять роль сжатого воздуха в жизни каждого человека.

Почему на нефтеперерабатывающих заводах используются воздушные компрессоры

Воздушные компрессоры играют решающую роль в переработке нефти. Нефть была обнаружена как побочный продукт при добыче питьевой воды. В те времена человечество мало пользовалось нефтью, так как это было до появления современной медицины и изобретения автомобилей.

В течение 1800-х годов, когда машиностроение уже несколько развилось, для нефти нашлось множество применений. Вскоре предприниматели нашли способы продавать нефть частным лицам и компаниям. На рубеже веков люди нашли применение нефти в лекарствах и продуктах машиностроения. Теперь усилия были направлены ​​на разработку наиболее эффективного метода бурения нефтяных скважин.

Раннее бурение основывалось на безроторной технологии, но развитие нефтяной промышленности привело к необходимости более глубокого бурения. Изобретение роторных буровых установок сделало это возможным.

По прошествии десятилетий методы роторного бурения стали более совершенными, результатами стало внедрение систем сжатого воздуха. В последние годы воздушные компрессоры стали более распространенным явлением на нефтяных месторождениях, где сжигание нефтяного газа является побочным продуктом процесса обработки нефти.

Использование промышленных воздушных компрессоров на нефтеперерабатывающих заводах

Воздушные компрессоры используются на нефтеперерабатывающих заводах для различных операций по переработке газа. С помощью воздушных компрессоров высокого давления специалисты по переработке могут повысить качество сырой нефти. С использованием компрессоров среднего давления нефть становится пригодной для использования в качестве топлива.

Нефтеперерабатывающие заводы используют воздушные компрессоры для удаления серы и повышения качества газа и нефти. Очистка, осуществляемая с помощью воздушных компрессоров, делает топливо более эффективным. Вот некоторые из основных процессов, выполняемых с помощью сжатого воздуха на нефтеперерабатывающих заводах:

Гидрокрекинг

Гидрокрекинг включает добавление активных веществ к сырым нефтяным маслам. Это каталитический процесс, который превращает сырую нефть в различные виды топлива, такие как газ, керосин и дизельное топливо.

В результате гидрокрекинга топливо может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. По сути, гидрокрекинг является одной из движущих сил мировой экономики. Гидрокрекинг также в значительной степени способствует производству керосина, который питает все от реактивных двигателей до нагревателей и ламп.

Гидрокрекинг — это процесс, проходящий под высоким давлением, который требует более 100 бар. Таким образом, использование поршневых компрессоров облегчает процесс.

Гидроочистка

Гидроочистка — это процесс, который удаляет кислород, хлор и серу из водорода. Гидроочистка может также относиться к реакции, которую органические соединения испытывают при этом процессе.

Существуют различные категории процессов гидроочистки. Удаление загрязняющих веществ требует использования метода, который называется каталитическая гидроочистка. Для удаления содержания серы крайне важна гидродесульфурация. Целью всех таких процессов является очистка топлива. Высококачественные виды топлива обычно проходят несколько стадий гидроочистки.

Каталитическая гидроочистка удаляет до 90% загрязняющих веществ из нефтепродуктов. Эти загрязнители могут включать металл, серу, кислород и азот. Гидроочистка позволяет перерабатывать тяжелую сырую нефть в высококачественное топливо. Топливо, используемое в коммерческих автомобилях и высокотехнологичном заводском оборудовании, обычно проходит через этот процесс.

Гидроочистка — это процесс, проходящий при среднем давлении, обычно осуществляемый с помощью винтовых компрессоров с впрыском масла. На нефтеперерабатывающих заводах часто используется этот тип компрессора из-за высокой надежности, необходимой для поддержания их непрерывной работы в течение нескольких часов непрерывных циклов гидроочистки.

Обессеривание

Обессеривание — это процесс, который значительно снижает содержание оксидов серы в углеводородах. Обессеривание помогает предотвратить кислотные дожди, которые являются одним из наиболее опасных эффектов большого количества серы в углеводородах. Процесс включает использование газообразного водорода.

Процесс обессеривания делает топливо более экологичным за счет уменьшения количества серы. На нефтеперерабатывающих заводах, которые используют различные виды высокопроизводительного оборудования, процесс обессеривания помогает сделать такие воздух более чистым и безопасным для работников.

Как и в случае гидроочистки, десульфурация — это процесс среднего давления, который требует давления до 100 бар. Таким образом, лучшее оборудование для выполнения этого процесса — это винтовые компрессоры с впрыском масла, которые адаптируются к различным рабочим условиям и требуют минимального обслуживания.

Десульфурация дымовых газов

Обессеривание дымовых газов — это процесс, при котором диоксид серы удаляется из выхлопных газов. Этот метод также применяется при сжигании мусора и для других операций, в которых выделяется оксид серы. Десульфурация дымовых газов полезна для окружающей среды, поскольку этот процесс помогает снизить количество вредных выбросов.

Без десульфурации дымовых газов ядовитые газы будут подниматься из мест сжигания мусора в атмосферу. Такие газы могут оказывать вредное воздействие на окружающую среду, создавая облака загрязнения над промышленными районами. По сути, десульфурация дымовых газов помогает сохранить естественную среду обитания и мировую экосистему.

Гидродесульфурация

Гидродесульфурация — это процесс, при котором сера извлекается из газа и нефти. Этому процессу подвергаются такие виды топлива, как керосин, бензин и дизельное топливо. Благодаря этому процессу снижается уровень вредных выбросов от транспортных средств: кораблей, поездов и самолетов, которые используют эти топливные продукты.

Удаление серы также помогает предотвратить износ металлов, которые вступают в контакт с топливом внутри двигателей. Гидродесульфурация — это процесс среднего давления, обычно осуществляемый с помощью поршневых компрессоров.

Каталитический риформинг

Каталитический риформинг — это процесс, при котором высокооктановые жидкости отгоняются из нефти. Процесс включает дегидрирование низкооктановых углеводородов. Побочным эффектом этого процесса является производство газообразного водорода, который может участвовать в других производственных процессах на нефтеперерабатывающих заводах, включая гидрокрекинг.

Процесс непрерывного каталитического риформинга представляет собой операцию среднего давления, обычно осуществляемую винтовыми компрессорами с впрыском масла. Как и в случае гидроочистки и обессеривания, для каталитического риформинга требуется давление примерно 100 бар.

Как источник газообразного водорода, процесс каталитического риформинга играет важную роль в производстве сельскохозяйственной продукции и пластмасс. В сельском хозяйстве газообразный водород, вырабатываемый с помощью этого способа, содержится в удобрениях, которые помогают собирать урожай по всему миру. Побочные эффекты каталитического риформинга также приносят пользу обрабатывающей промышленности, поскольку газообразный водород необходим для производства пластмасс, которые используются везде, от игрушек и мусорных контейнеров до корпусов электроники.

Каталитический крекинг

Каталитический крекинг — это процесс превращения кипящих углеводородов сырой нефти в топливные продукты. Процесс заменил термический крекинг, который выполнял аналогичную функцию, но был неспособен производить количество газа того же объема или октанового числа, что и для каталитического крекинга.

Являясь одной из движущих сил современного транспорта, процесс каталитического крекинга является жизненно важным для мировой экономики. Процесс позволяет получать большую часть видов топлива, используемого в автомобилях, поездах, коммерческих транспортных средствах и промышленном оборудовании.

Каталитический крекинг представляет собой процесс под высоким давлением, который, как правило, требует использования поршневых компрессоров. Процесс превращает сырую нефть в высокооктановое топливо. В целом, транспортные средства более эффективны на топливе, которое производится с помощью этого процесса.

Задержка коксования

Замедленное коксование — это процесс, при котором молекулы углеводородов нефти превращаются в коксовый газ и нефть. Процесс требует многократного повторения при высоких температурах.

Как и большинство тяжелых газов, производство коксового газа требует использования безмасляных компрессоров. Отсутствие смазки в камере этих компрессоров исключает возможность загрязнения маслом в течение всего процесса. В дополнение к коксовому газу винтовые компрессоры безмасляного типа также вырабатывают факельный газ.

Паровой риформинг

Паровой риформинг — это процесс, в котором синтезируется природный газ и другие виды топлива с образованием таких химических веществ, как моноксид углерода. Он основан на использовании тепла и высокого давления в устройстве риформинга.

Процесс парового риформинга играет важную роль в сельском хозяйстве, поскольку он производит газ, который служит промежуточным звеном в производстве удобрений. По мере того, как происходит процесс, вода и метан взаимодействуют и образуют водород и окись углерода.

Адсорбция при переменном давлении

Адсорбция при колебаниях давления — это процесс, который удаляет отдельные газы из их смесей. Процесс работает путем определения молекулярного характера конкретных газов и использования адсорбирующих материалов, таких как активированный уголь и цеолиты, чтобы выделить выбранные газы при высоком давлении.

На промышленных процесс адсорбции при переменном давлении обычно проводят с помощью винтовых компрессоров с впрыском масла. Как и в случае риформинга с водяным паром, адсорбция при переменном давлении требует присутствия смазки, которая действует как герметик во время процесса сжатия. Без этого уплотнения газ улетучился бы, и процесс стал бы менее эффективным, более дорогим и более длительным.

Возвращение факельного газа

Возвращение факельного газа — это процесс, который позволяет использовать факельный газ для производственных целей. Этот процесс предотвращает сжигание этих газов и распространение вредных выбросов. Процесс включает в себя изоляцию коллекторов, удаление жидкостей и сжатие газов.

Процесс утилизации факельного газа играет жизненно важную роль в очистке окружающей среды, так как он снижает количество парниковых газов. Без этого процесса фабрики были бы менее экологичными.

Цель утилизации факельного газа состоит в том, чтобы сделать его как можно более чистым. Поэтому в этом процессе используются безмасляные винтовые компрессоры. При отсутствии смазки, участвующей в процессе, масло не рассеивается в газе.

Производство водорода

Некоторые из наиболее распространенных методов производства водорода включают электролиз, термолиз и паровой риформинг.

Для этого процесса требуется оборудование, создающее оптимально высокое давление для подачи газообразного водорода в резервуары по трубопроводам. Обычно при производстве водорода используются поршневые компрессоры.

Какие типы компрессоров наиболее подходят для нефтеперерабатывающих заводов?

На нефтеперерабатывающих заводах для этих процессов требуются воздушные компрессоры средней и высокой мощности. Большинство процессов непрерывны и, следовательно, требуют компрессоров, которые могут обеспечить высокую мощность и стабильное давление при непрерывной работе. Лучшие воздушные компрессоры для нефтеперерабатывающих заводов:

Поршневые воздушные компрессоры

Поршневые компрессоры являются одними из самых распространенных на производствах во всем промышленном секторе, включая нефтегазовую промышленность. Поршневой компрессор сжимает воздух с помощью поршня, поступательно движущегося в цилиндре.

Поршневые компрессоры бывают одно- и двухступенчатые. В одноступенчатом поршневом компрессоре воздух сжимается только один раз. В двухступенчатом поршневом воздушном компрессоре после сжатия в первой ступени воздух поступает во второй цилиндр, где меньший поршень дополнительно сжимает воздух, на этот раз при еще более высоком давлении.

Центробежные компрессоры

Центробежные компрессоры широко распространены на нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих заводах. Компрессоры этого типа обеспечивают высокую мощность, что делает их идеальными для самых сложных операций при высоком давлении. Центробежные компрессоры обеспечивают оптимальное давление и выпускаются в одно- и двухступенчатых вариантах.

Газовые компрессоры

Для различных процессов на нефтеперерабатывающих заводах используется тип компрессора, специально разработанный для потребностей нефтяной и газовой промышленности: газовый компрессор. В то время как воздушный компрессор сжимает воздух за счет уменьшения его объема, газовый компрессор делает то же самое с газами. Газовые компрессоры широко используются для гидрокрекинга, гидроочистки, дизельного топлива и десульфурации газа, каталитического риформинга и других процессов.

Винтовые компрессоры

Винтовые компрессоры наилучшим образом подходят для таких процессов, как гидроочистка, каталитический и паровой риформинг. В винтовом компрессоре воздух нагнетается с помощью двух специально спрофилированных винтов. Затем сжатый воздух используется в различных промышленных процессах, которые могут включать произвольное количество машин средней мощности на нефтеперерабатывающем или газоперерабатывающем заводе.