Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Средний дистиллят можно превратить в турбинное топливо или, в конце концов, в сырье для подбора композиции турбинного топлива, но при этом требуется предварительная гидроочистка. Основной проблемой является, вероятно, снижение высокого содержания ароматических соединений. Фракция масла Синтойл содержит 27 % моно -, 21 % ди — и 8 % многоядерных соединений, что значительно выше, чем уровень 25 % ( об.), допускаемый для турбинного топлива. Гидроочистка под высоким давлением может насытить многие ароматические структуры, превратив их в нафтеновые вещества, и таким образом улучшить максимальную высоту некоптящего пламени и теплотворность. Однако в присутствии значительных количеств нафтенов может стать необходимым снижение содержания ароматических соединений практически до нуля. Наконец, наиболее эффективным процессом переработки этой фракции в турбинное топливо должно быть гидрирование в нафтеновые структуры с последующим селективным крекингом этих насыщенных соединений в разветвленные парафины и в одноядерные ароматические соединения, содержащие парафиновые заместители. [1]
Средние дистилляты ( керосиновый и дизельный) подвергаются облагораживанию и очистке от серы на установках гидроочистки. Благодаря гидроочистке получают реактивное топливо высокого качества и малосернистое дизельное топливо. Часть очищенного дизельного топлива подвергается депарафинизации с получением жидкого парафина и зимнего дизельного топлива. [2]
Средние дистилляты также характеризуются высоким содержанием изопарафиновых и моноциклических алкилароматических и алкилнаф-теновых структур. [3]
Средние дистилляты , полученные по этой схеме, как правило, удовлетворяют требованиям ГОСТа на малосернистое дизельное топливо ( сера — до 0 2 % мае. ТУ на дизельное топливо экологически чистое ( сера — до 0 1 % и до 0 05 % мае. [4]
Средние дистилляты ( керосиновый и дизельный), если они получены при переработке сернистых нефтей, нуждаются в очистке от серы. Такая очистка проводится на установках гидроочистки. Благодаря гидроочистке получают реактивное топливо повышенного качества и малосернистое летнее дизельное топливо. Для получения зимнего дизельного топлива часть гидроочищенной дизельной фракции подвергается карбамидной депарафини-зации. [5]
Средние дистилляты ( керосиновый и дизельный) подвергаются облагораживанию и очистке от серы на установках гидроочистки. Благодаря гидроочистке получают реактивное топливо высокого качества и малосернистое дизельное топливо. [6]
Средний дистиллят процесса КОЭД может перерабатываться как в турбинное, так и дизельное композиционное топливо. Однако такой высокоароматический продукт, который был получен из пластового угля Иллинойс № 6, нуждается в гидроочистке, перед тем как он будет использован для этой цели. [7]
Средний дистиллят процесса изомакс не содержит олефи-нов 4 и серы. Продукт, получаемый каталитическим или термическим крекингом, для приведения его в соответствии с требованиями спецификаций, необходимо подвергнуть гидроочистке. [8]
Гидрокрекинг средних дистиллятов ( 200 — 350 С) для получения бензинов и реактивных топлив изучен, но практического значения не имеет в связи с отсутствием ресурсов сырья. [9]
Гидрокрекинг среднего дистиллята и, в частности, тяжелых остатков, которые получают из некоторых видов синтетической нефти, описанных в этой главе, осуществляется благодаря самому характеру системы, образующейся в жидкой фазе. Кроме явления дезактивации катализатора осложнение вызывает его контакт с водородом и высокомолекулярными полиароматическими структурами, приводящий преимущественно к ограничениям массопередачи. Более эффективный контакт может быть обеспечен использованием гомогенных катализаторов ( см. разд. [10]
Гидрокрекинг средних дистиллятов ( 200 — 350 С) для получения бензинов и реактивных топлив изучен, но практического значения не имеет в связи с отсутствием ресурсов сырья. [11]
Выход среднего дистиллята 177 — 343 С с температурой застывания — 23 С, получаемый из различных нефтей, плотности которых изменяются в широких пределах, на заводе, располагающем установками коксования и изомакс, сопоставляется здесь с выходами, получаемыми на заводах, перерабатывающих нефть до кокса с применением обычных процессов каталитического и термического крекинга. Предполагается, что тяжелый бензин процессов изомакс и термического крекинга подвергают каталитическому рифор-мингу; олефины С4 каталитического и термического крекинга используются для производства алкилата; на крекинг идет сырье, состоящее из газойлей: прямогонного 360 — 538 С и коксования 360 — 427 С. [13]
Из легких и средних дистиллятов нефти выделены и охарактеризованы различные алифатические, циклические ( тионафтены) и ароматические сульфиды, гетероциклические соединения ( тиофены), а также дисульфиды. [14]
По свойствам легкие и средние дистилляты не отличались существенно от продуктов, выделенных из той же нефти прямой гонкой. [15]
Средний дистиллят
Средний дистиллят это название , данное к продуктам, которые получаются из переработки из сырой нефти в «среде» кипения (140 ° С до 370 ° С). Они входят в две основные фракции: керосин (нефть) с температурой кипения 140–250 ° C и газойль с температурой кипения около 250–350 ° C. К ним относятся легкий мазут , дизельное топливо и Jet A1 .
Компоненты, которые поступают из средних вытяжных шкафов во время ректификации смеси из нескольких веществ, также называются средними дистиллятами (например, керосин , легкий газойль, тяжелый газойль).
Оглавление
состав
В средних дистиллятах алканы составляют основной компонент с 70–80%, среди них нафтены с 20-25% и изопарафины. В ароматической фракции (20–30%) преобладают алкилбензолы (примерно до 15%), за которыми следуют алкилнафталины . В инданах ( бензольное ядро конденсированное с циклопентаном ) также четко представлены на 4-6%. В средних дистиллятах встречаются алкилбензолы, алкилнафталины и алкилантрацены . Симметричное распределение C от C 18 до C 20, соответствующее фракции дистилляции средних дистиллятов, также может быть показано с помощью масс-спектроскопических исследований . В качестве сопутствующих веществ присутствуют индан и инден одного и того же ареала поселения.
ссылки | Масса% |
---|---|
н- и изоалканы | 50-53 |
Моноциклические алканы | 10–16 |
Дициклические алканы | 6-9 |
Тетрациклические алканы | 1,5-4 |
Алкилбензолы | 4–12 |
Индан, тетралин | 4-6 |
Indene | 0,5–1,5 |
нафталин | 0,1-0,2 |
Алкилнафталины | 7-9 |
Аценафтен | 0,5–1,5 |
Трициклические ароматические углеводороды | 0,1-0,9 |
Получение средних дистиллятов при перегонке сырой нефти
Различное сырье получают при перегонке сырой нефти . Сырая нефть, нагретая трубчатой печью, поступает в дистилляционную колонну (также известную как дистилляционная колонна). Здесь находится большое количество почв, в которых температура опускается снизу вверх. Как только пары масла поднимаются, они остывают и конденсируются. В зависимости от температуры кипения это происходит на разных тарелках колонны. Средние дистилляты отводятся из ректификационной колонны через боковые отводы. Тяжелый газойль отводится чуть выше входа сырой нефти в колонну, легкий газойль — несколькими этажами выше, керосин — чуть ниже верха колонны. В последующих боковых отпарных аппаратах , если необходимо, из соответствующей средней фракции дистиллята удаляются небольшие фракции. Это увеличивает температуру воспламенения соответствующего компонента.
Строительство главной разделительной колонны в нефтепереработке.
(Полная структура описана под позицией нефтяного нефтеперерабатывающего завода.)
Разница между тяжелыми и легкими дистиллятами нефти
Тяжелые и легкие фракции перегонки нефти — это многокомпонентная непрерывная смесь гетероатомных соединений и углеводородов. Другое название — дистилляты. Они образуются при разделении нефти на компоненты с менее сложным составом. Данный процесс называют фракционированием — он позволяет получить сырье для производства широкого спектра других нефтепродуктов.
Что такое дистиллят нефти
Дистилляты нефти представляют собой результат многостадийного разделения на фракции, которые имеют разные интервалы выкипания. Разделение может происходить простым и более старым способом — методом дистилляции, или с помощью более современной технологии — ректификации.
Любой дистиллят перегонки нефти не является товарным продуктом. Для поставки потребителю фракции подвергают дальнейшей переработке, например, очистке. Все дистилляты делятся на 3 группы:
- Легкие (бензиновые): петролейная и бензиновая. Температура выкипания не превышает 140 °C.
- Средние (керосиновые): керосиновая, лигроиновая, дизельная. Пределы выкипания — от 140 до 350 °C.
- Тяжелые (масляные): газойлевые, мазут, гудрон. Температура выкипания превышает 350 °C.
Состав фракций определяется месторождения, на котором добывалось сырье. В нефти могут присутствовать алифатические, ароматические, ациклические углеводороды. В большинстве случаев в составе наблюдаются их комбинации. В зависимости от сырья могут получаться ароматические, ациклические или алифатические дистилляты нефти.
Процесс разделения нефти на фракции
Сам процесс перегонки происходит в ректификационных колоннах. Сырье, подлежащее дистилляции, нагревается до определенной температуры. В результате начинается испарение, а образовавшийся газ поступает в трубопровод, где охлаждается и конденсируется на стенках. Капли собираются и образуют дистиллят.
Как происходит перегонка нефти
На каждой стадии процесса разделения нефти на фракции получаются 2 продукта:
- Легкие дистилляты — целевой продукт.
- Тяжелые дистилляты — остаточный продукт, который идет на дальнейшую переработку: вторичную перегонку, каталитический или гидрокрекинг, коксование.
Типы дистиллятов прямой перегонки нефти зависят от того, каким способом происходит переработка сырья. Наиболее распространены топливный и топливно-масляный варианты. В первом случае выделяются следующие фракции с определенной температурой выкипания:
- керосиновые — 120-240 °C;
- бензиновые — 180 °C;
- дизельные — 180-360 °C;
- газойлевые — 330-360 °C;
- мазут — более 360 °C.
При топливно-масляном варианте перегонки получают топливные дистилляты и мазут. Последний отправляют на вакуумную перегонку, которая дает масляный дистиллят и тяжелый остаток гудрон. Чтобы увеличить выход масляного дистиллята, гудрон дополнительно смешивают с мазутом и тоже подвергают вакуумной перегонке.
Масляную фракцию очищают и используют для производства смазок и товарных масел. Остаточным продуктом при вакуумной перегонке выступает сырье для производства битума, который активно применяется в строительной сфере.
Тяжелые дистилляты
Тяжелые фракции нефти еще называются темными нефтепродуктами. В их составе содержится много механических примесей, смол, аморфных и окрашивающих компонентов, чем обусловлен темный, часто почти черный цвет.
Какие фракции нефти относятся к тяжелым:
- мазут,
- гудрон.
Мазут получают путем выделения из нефти газойлевых, керосиновых и бензиновых фракций. Нефтепродукт выступает остатком после их выкипания, образуется при температуре 350-360 °C.
Как выглядит мазут
В составе мазута содержится много примесей: смол, органических соединений с микроэлементами, включая металл и неметаллы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca, Ti, Hg, Zn и др.). Из углеводородов преобладают асфальтены, карбены и карбоиды. Ввиду высокой вязкости мазут применяется как жидкое топливо. В соответствии с ГОСТом нефтепродукт делится на флотский и топочный. Первый является неотъемлемой частью работы судоходного транспорта. Топочный широко применяется на ТЭЦ.
Мазут служит сырьем для выделения масляных фракций. Для этого нефтепродукт подвергают вакуумной перегонке, поскольку тяжелые фракции невозможно перегнать при атмосферном давлении. В результате получают не только технические масла, но и парафины, церезины и тяжелый остаток – гудрон.
Самой тяжелой фракцией нефти является гурон. Он получается после завершения процесса перегонки и выделения всех фракций. Температура выкипания достигает 500 °C (в зависимости от природы нефти могут быть значения от 450 до 600 °C). Около 95% гудрона составляют парафин и нафтен, 3% — асфальтен, 2% — смолы. Также в составе содержатся почти все присутствующие в нефти металлы. Этим объясняются очень вязкая консистенция и черный цвет. Плотность нефтепродукта достигает 950-1030 кг/м3.
Гудрон имеет блескую поверхность
Основная сфера применения гудрона — дорожное строительство. Нефтепродукт служит сырьем для производства битума, из которого изготавливают кровельные материалы, включая мягкую черепицу, рубероид, линокром и пр. Кроме кровельных, выпускаются строительный и дорожный битумы. Не меньшее распространение гудрон получил в производстве кокса.
Легкие дистилляты
Легкие дистилляты нефти — это фракции, которые обладают высокой степенью очистки, что обеспечивает им повышенное качество. Иначе еще называются светлыми нефтепродуктами. Все потому, что ввиду высокого качества очистки имеют оптические свойства, близкие к прозрачным.
Легкие фракции нефти в сравнении с тяжелыми:
- имеют более высокую стоимость;
- почти полностью прозрачную структуру;
- меньшую плотность;
- низкую температуру кипения;
- высокую температуру вспышки паров.
К легким фракциям перегонки нефти относятся:
- петролейный эфир;
- бензиновая.
Средние дистилляты нефти:
- лигроиновая;
- керосиновая;
- дизельная фракции.
Петролейный эфир
Самая легкая фракция нефти — это петролейный эфир, получаемый из попутных нефтяных газов и газоконденсата. Именно он выделяется одним из первых. Продукт представляет собой бесцветную жидкость, состоящую преимущественно из n-пентана и n-гексана, без бензола и других истинных эфиров в составе.
Фракция выкипает при температуре до 100 °C: легкая — при 40-70 °C, тяжелая — при 70-100 °C. плотность достигает 650-695 кг/м3. Особенность петролейного эфира заключается в том, что он сразу испаряется при невысокой температуре. Нефтепродукт используют как растворитель при экстракции углеводородов, нефти, битумиоидов из горных пород, а также как топливо для каталитических горелок и зажигалок. Эфир помогает растворять жиры, масла, смолы и другие углеводородные соединения.
Петролейный эфир имеет очень светлый оттенок
Бензиновая фракция
Фракция бензина выкипает при температуре от 40 до 225 °C. В составе преобладают алифатические углеводороды C5–C12, в том числе разветвленные и неразветвленные алканы. Для фракции характерно высокое содержание ароматических углеводородов — толуола и метаксилола.
Основное назначение бензиновой фракции — производство топлива для двигателей внутреннего сгорания. Дополнительно фракция используется в качестве сырья в нефтехимической промышленности.
Свойства получаемого топлива определяются особенностями нефти, из которой был извлечен дистиллят. Причем далеко не все нефти подходят для изготовления бензина высокого качества. К примеру, в бензиновых фракциях нефтей Ставропольского края слишком много парафиновых углеводородов. Из-за этого изготавливаемый бензин имеет невысокие октановые числа.
Лигроиновая фракция
При температуре 120-240 °C выкипает лигроиновая фракция, содержащая смеси алифатических углеводородов C8–C14, т. е. более тяжелых, чем в петролейной и бензиновой. Другие названия: нафта, тяжелый бензин, бензинлигроиновая фракция, дистиллят газового конденсата, дизельное топливо ДГК.
В лигроиновой фракции гораздо больше ароматических углеводородов, чем в бензиновой. Их количество достигает 8%. Другая особенность — повышенное содержание нафтенов, которых в 3 раза больше, чем парафинов. Средняя плотность фракции достигает 780-790 кг/м3.
Лигроин получают из стабильного газового конденсата, или так называемой «белой нефти». Нефтепродукт позиционируется как аналог дизеля, широко используется в качестве моторного топлива. Как горючее лигроин обладает высоким тепловыделением при воспламенении. Как высокооктановый нефтепродукт лигроиновая фракция применяется для производства товарных бензинов.
Сферы применения лигроиновой фракции:
- обеспечение топливом тракторов и тяжелой строительной техники;
- заправка некоторых видов ламп;
- производство растворителей краски;
- химчистка вещей;
- изготовление присадок, повышающих октановое число.
Керосиновая фракция
Пределы выкипания керосиновой фракции — от 120 до 315 °C. Она делится на легкую (до 200 °C) и тяжелую (боле 300 °C). Основу составляют углеводороды от C9 до C16: наряду с парафинами, моноциклическими нафтенами и бензолом в составе содержатся бициклические углеводороды (нафтеновые, ароматические, нафтено-ароматические). Плотность при 20 °C составляет 854 кг/м3, температура начала кристаллизации равна –60 °C.
Керосиновая фракция — это дефицитный нефтепродукт, который используют во многих сферах. Она отвечает строгим требованиям на современные и перспективные реактивные топлива с повышенной плотностью, хорошей термической стабильностью и низкотемпературными свойствами. Все по той причине, что в составе керосина много изопарафинов и мало бициклических ароматических углеводородов. За счет этого дистиллят выступает высококачественным реактивным топливом, которое применяют в газотурбинных и воздушно-реактивных двигателях.
Реактивное топливо представляет собой смесь горючего (керосина) и окислителя
Дополнительно фракция идет на производство лакокрасочной продукции, применяется как растворитель для краски. Другие возможности использования зависят от температуры выкипания:
- Фракция, получаемая из малосернистой нефти и выкипающая при 150-280 °C или 150-315 °C, применяется как осветительный керосин.
- Фракция, выкипающая при 140-200 °C, используется в качестве растворителя (уайт-спирита) в лакокрасочной промышленности.
Дизельная фракция
Основным сырьем для производства дизтоплива, используемого в быстроходных видах транспорта, выступает дизельная фракция. Она менее летучая и более вязкая, чем керосиновая. Содержит сложные смеси C9 и более высоких углеводородов, преимущественно нафтенов с высоким цетановым числом и низкой температурой застывания. Пределы выкипания — от 180 до 360 °C.
Для производства низкотемпературных марок дизтоплива фракцию подвергают депарафинизации с применением карбамида. В результате получается зимнее топливо с температурой застывания –45 °C и арктическое, застывающее только при –60 °C.
Кроме производства дизтоплива, фракция используется во вторичной переработке. Она позволяет получить керосин, применяемый в лакокрасочной промышленности и приборостроении, изготовлении химии для автотранспорта.
В заключение
Таким образом, продуктами прямой перегонки нефти являются дистилляты — легкие, средние и тяжелые. Они различаются температурой выкипания, составом, свойствами и сферой применения. Тяжелые и легкие фракции перегонки нефти выступают сырьем для дальнейшей переработки, которая позволяет получить товарный продукт, предназначенный для поставки потребителю.
Госдума с 01.01.2021 вывела мазут из числа подакцизных товаров
Законом № 255-ФЗ от 30.07.2019 в Налоговый Кодекс были внесены поправки, вступающие в силу с 01.04.2020. Согласно изменениям, уточнялись понятия, относящиеся к “средним дистиллятам”, и порядок возмещения уплаченных акцизов. В число средних дистиллятов был введен и мазут, что сделало его подакцизным товаром. Однако вступившее в силу изменение просуществовало недолго — с 01.01.2021 мазут был исключен из этого перечня.
Изменение понятия средних дистиллятов
До вступления закона № 255-ФЗ в силу, к средним дистиллятам относились вещества, плотность которых составляла 930 кг/м³, — цифра, которая меньше плотности, характерной для мазута. Этим же постановлением к ним были причислены жидкие или твердые смеси углеводородов, значение плотности которых доходят до 1,015 кг/м³.
В итоге в число средних дистиллятов вошли темные нефтепродукты, которые ранее не относились к подакцизным товарам, либо выделялись в отдельную категорию. В число таких нефтепродуктов входил и мазут. Кроме того, согласно положению Закона, было исключено такое понятие как “темное судовое топливо”.
Принятая мера предназначалась для предотвращения безакцизного оборота суррогатного дизельного топлива под видом вакуумного газойля и мазута.
Возврат акциза
В случае если средние дистилляты использовались в качестве топлива для производства электроэнергии либо тепла, его покупатели получали право вычета уплаченных акцизов. В число процессов, подпадающих под возврат акциза, и относящихся к переработке средних дистиллятов, включались следующие технологии:
- Гидроконверсия тяжелых остатков
- Замедленное коксование
- Производство битума окислением гудрона
- Получение технического углерода разложением средних дистиллятов
Предприятия, выполняющие эти операции, также получали право на получение вычетов по акцизу.
Порядок оформления акцизного вычета
Согласно положениям закона, оформление акцизного вычета потребителями среднего дистиллята возможно после того, как ими будет оформлено свидетельство плательщика акциза. Также потребуются доказательства целевого применения средних дистиллятов как бункерного или котельного топлива, а также иных, вышеперечисленных операций.
Налоговой инспекцией могут быть востребованы доказательства того, что использованное топливо отнесено к средним дистиллятам, а его физико-химические характеристики соответствуют данному виду веществ.
Для того, чтобы начисленный акциз был поставлен к вычету, покупателям мазута и других средних дистиллятов необходимо повторно начислить акциз, после чего они получат право получить его обратно с коэффициентом 2 — в двойном размере. В результате стоимость топлива для покупателя возвращалась к исходному значению, равному цене без акциза. Такая мера должна была позволить электро- и теплоснабжающими организациям избежать дополнительной налоговой нагрузки.
Отмена акциза на мазут
Однако данная мера себя не оправдала. Было подсчитано, что акциз на мазут привел к неравномерной налоговой нагрузке на его производителей, потребители этого вида топлива оказались в неравных условиях. В итоге введения мазута в число подакцизных товаров сказалось на повышении стоимости тепла и электроэнергии, производимой с его помощью.
Поэтому, согласно ФЗ№321 от 15.10.2020, во вторую часть Налогового кодекса РФ были внесены изменения, относящиеся, в том числе, и к мазуту. Он был выведен из числа средних дистиллятов и теперь снова входит в число товаров, не подлежащих акцизному сбору.