Зачем нефть кипятят в колонне с «тарелками» и что из этого получается
Перегонка нефти устроена сложнее, чем кажется: в отличие от воды, у нее нет единой точки кипения. Сырая нефть — это коктейль из сотен углеводородов, каждый из которых переходит в газообразное состояние при своей температуре. Именно этот принцип, напоминающий заваривание разных сортов чая, лежит в основе работы современных нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) и позволяет получать из одного сырья десятки продуктов — от бензина до битума.
Как «тарелки» делят нефть на продукты
Секрет разделения кроется в ректификационных колоннах — гигантских вертикальных цилиндрах высотой с двадцатиэтажный дом. Внутри они разделены горизонтальными перегородками, которые нефтяники называют «тарелками». Нефть нагревают, и ее компоненты начинают закипать последовательно. Пары легких фракций поднимаются наверх, тяжелые остаются внизу. На каждом уровне пары конденсируются, и жидкость собирается в соответствующих «тарелках». Чем больше таких перегородок, тем уже и чище получаемые фракции.
Светлые фракции: от газа до керосина
Первыми при нагреве испаряются соединения с самой низкой молекулярной массой. Петролейная фракция, известная как масло Шервуда, закипает раньше всех и идет на топливо для зажигалок. Следом, в диапазоне от 30 до 150 градусов, выделяется бензиновая фракция — основа для самого востребованного автомобильного топлива.
При 150–250 градусах закипает керосин. Этот продукт перерабатывают в топливо для реактивных самолетов и ракет, а технический керосин используется в промышленных печах. Между бензином и керосином существует узкая фракция — лигроин, который служит сырьем для производства 99% всех пластмасс: от корпусов ноутбуков до зубных щеток.
Темные фракции: мазут и его производные
Дизельное топливо получают при нагреве от 250 до 360 градусов. Все, что закипает после этой отметки, относится к тяжелым, или темным, фракциям. Основной продукт здесь — мазут. Он скапливается на дне колонны и используется в котельных, на теплоэлектростанциях и для производства судового топлива. После дополнительной переработки из тяжелых остатков получают смазочные масла, вазелин, парафин и битум для дорожного покрытия.
По прогнозам ОПЕК, даже через два десятилетия доля автомобилей с двигателями внутреннего сгорания в мировом парке сохранится на уровне около 76%. Это означает, что технология фракционной перегонки, несмотря на свой почтенный возраст, останется критически важной для мировой экономики. Умение «выжать» из каждой тонны нефти максимум ценных продуктов — от топлива до компонентов для бытовой химии и фармацевтики — напрямую влияет на рентабельность переработки и энергетическую безопасность стран. Именно поэтому НПЗ постоянно наращивают мощность и количество «тарелок» в колоннах, стремясь выделить как можно более узкие и чистые фракции.
