Нефтеперерабатывающая промышленность является одной из самых молодых отраслей индустрии. Несмотря на то, что саму нефть добывают уже очень давно, только недавно были открыты способы ее многосторонней обработки. В наше время практически все синтетические материалы изготавливаются на основе нефтепродуктов. Открытия в данной сфере позволяют создавать все более качественные и разнообразные материалы. На сегодняшний день из углеродов производятся сверхпрочные материалы для тяжелой промышленности и синтетические изделия для бытового использования. Даже парфюмерия не может обойтись без помощи нефтехимии. Продукция этой отрасли используется практически во всех сферах деятельности. Само по себе развитие нефтехимической отрасли привело к образованию новых структур и исчезновению старых. Несмотря на такую важность, мало кто из нас представляет себе, что такое нефтехимия. Отрасль развивается такими стремительными темпами, что уследить за прогрессом крайне сложно. Многие продукты нефтепереработки сыграли решающую роль в истории человечества. Изобретение синтетической резины позволило сделать автотранспорт самым доступным средством передвижения. Никто из нас не обходится без полиэтиленовой упаковки. Существует еще множество примеров, когда продукты нефтехимии приводили к революционным изменениям в жизни человека.

Процесс переработки ископаемых углеродов

Несмотря на всеобщее мнение, из сырой нефти и природного газа производят не только топливо. На самом деле добываемые углероды представляют многокомпонентные смеси различных веществ. Путем прямой перегонки нефть разделяется не несколько фракций. В качестве топлива используются только легкие эфирные фракции. Именно из них на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) получают автомобильное и другое топливо. Кроме того, в процессе перегонки выделяются летучие вещества, которые называются попутным нефтяным газом (ПНГ). В месте залегания нефти отдельно добывают природный газ. Таким образом, в результате переработки и добычи углеродов удается получить три основные группы материалов: прямогонный бензин, ПНГ и природный газ.

Виды газов представляют собой широкую фракцию легких углеводов (ШФЛУ). Все используются в качестве сырья для нефтехимической промышленности. Поскольку они представляют собой смесь нескольких газов, то их обработка происходит на отдельных газоперерабатывающих заводах (ГПЗ). Сопутствующий нефтяной и природные газы практически не отличаются друг от друга по своему составу. Различие заключается в разной пропорции газовых веществ. Поэтому процесс обработки этих двух групп веществ практически не отличается друг от друга. При переработке выделяются несколько наиболее интересных для промышленности газов. Среди них выделяют два основных элемента – метан и этан. Оба газа имеют высокую температуру сгорания, поэтому чаще всего используются в энергетике. Они поступают на теплоэлектростанции, котельные и т.д. Кроме того, при выделении большого количества этана в чистом виде, они используются в качестве самостоятельного сырья для нефтехимии. Остальные газы представляют меньшую ценность, но также нашли широкое применение в современной жизни. В последнее время газовые вещества находят все более широкое применение и догоняют бензин по своей популярности.

В процессе переработки нефтепродуктов удается получить бензиновую и газовую группу. Поскольку последняя представляет собой смесь различных веществ, то она проходит дополнительное разделение. Метан и этан выделяют в отдельную группу, остальные газы относят к сниженной углеродной группе. Они используются в промышленности для отопления отдельных помещений, а также для создания специальных смесей. Именно на их основе производится топливо для автотранспорта.

После разложения ископаемых нефтепродуктов их подвергают термической обработке путем воздействия высоких температур. Этот процесс называется пиролизом (от греческого пиро – огонь и лоиз – распад). При помощи высоких температур сырье начинает приобретать новые свойства и качества. Добытые вещества не просто меняют свое агрегатное состояние, трансформируется их молекулярная структура. Благодаря этому изменяются физические свойства материалов. При четком соблюдении технологии удается получить новые соединения, которые используются для дальнейшей обработки или в чистом виде. Пиролиз считается одним из самых важных процессов обработки.

В процессе температурной обработки удается получить уникальную группу веществ, которая называется олефины. Самыми известными представителями можно считать этилен и пропилен. Главным качеством этих уникальных веществ является возможность создания сверхдлинных молекулярных цепочек. Материалы, получаемые таким образом, известны каждому из нас. Они называются полимерами. Их открытие кардинально изменило взгляды на процесс переработки сырой нефти. Полимеры оказались настолько разными, что на их основе производятся обычные пакеты и автомобильные запчасти. Наиболее известными из них являются полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен и синтетический каучук. С их помощью изготавливается огромное количество изделий. В различном виде они используются во всех сферах деятельности человека: от спорта до текстильной промышленности.

Согласно данным статистики в наше время из всех предметов, которые вас окружают, восемьдесят процентов производятся на основе полимерных материалов. Именно поэтому они стали главной целью нефтеперерабатывающей сферы.

В процессе термической обработки сырья удается получить не только полимерные материалы, но и различные побочные вещества. Их качества настолько разнообразны, что используют их как растворители, смазочные материалы, присадки для топлива, лакокрасочные покрытия и т.д. Некоторые из них используются в парфюмерии и косметической сфере.

В процессе курсовой работы будут рассмотрены особенности добычи сырой нефти, способы ее переработки и дальнейшее использование полученных материалов. Кроме того, будут проанализированы химические составы и физически свойства различных групп веществ – от пластмасс до синтетической резины.