Субота, КСНУМКС фебруар КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Процес прераде нафте

Оцените овај артикал
(КСНУМКС гласова)

Општи профил

Рафинација нафте почиње дестилацијом или фракционисањем сирове нафте у одвојене угљоводоничне групе. Добијени производи су директно повезани са карактеристикама сирове нафте која се прерађује. Већина ових производа дестилације се даље претвара у употребљивије производе променом њихове физичке и молекуларне структуре кроз крекинг, реформисање и друге процесе конверзије. Ови производи се затим подвргавају различитим процесима третмана и сепарације, као што су екстракција, хидротретман и заслађивање, како би се добили готови производи. Док су најједноставније рафинерије обично ограничене на атмосферску и вакуумску дестилацију, интегрисане рафинерије укључују фракционисање, конверзију, третман и мешање са мазивима, тешким горивима и производњом асфалта; могу укључити и петрохемијску обраду.

Прва рафинерија, која је отворена 1861. године, производила је керозин једноставном атмосферском дестилацијом. Његови нуспроизводи укључивали су катран и нафту. Убрзо је откривено да се висококвалитетна уља за подмазивање могу произвести дестилацијом нафте под вакуумом. Међутим, у наредних 30 година, керозин је био производ који су потрошачи највише желели. Два најзначајнија догађаја која су променила ову ситуацију су:

    • проналазак електричног светла, што је смањило потражњу за керозином
    • проналазак мотора са унутрашњим сагоревањем, који је створио потражњу за дизел горивом и бензином (нафта).

     

    Са појавом масовне производње и Првим светским ратом, број возила на бензински погон се драматично повећао, а потражња за бензином је у складу с тим расла. Међутим, само одређена количина бензина се могла добити из сирове нафте процесима атмосферске и вакуумске дестилације. Први процес термичког крекирања је развијен 1913. Термичко крековање је подвргло тешка горива и притиску и интензивној топлоти, физички разбијајући њихове велике молекуле на мање, производећи додатни бензин и дестилат горива. Софистицирани облик термичког пуцања, висбреакинг, развијен је касних 1930-их да би се произвели пожељнији и вреднији производи.

    Како су се развијали бензински мотори са већом компресијом, постојала је потражња за бензином са већим октаном са бољим карактеристикама против детонације. Увођење процеса каталитичког крекинга и полимеризације средином до касних 1930-их задовољило је овај захтев обезбеђивањем побољшаних приноса бензина и виших октанских бројева. Алкилација, још један каталитички процес, развијен је раних 1940-их за производњу више високооктанског авионског бензина и петрохемијских сировина, почетних материјала, за експлозиве и синтетичку гуму. Затим је развијена каталитичка изомеризација да би се угљоводоници претворили да би се произвеле повећане количине сировина за алкилацију.

    Након Другог светског рата уведени су различити процеси реформисања који су побољшали квалитет и принос бензина и произвели квалитетније производе. Неки од њих су укључивали употребу катализатора и/или водоника за промену молекула и уклањање сумпора. Побољшани катализатори и процесне методе као што су хидрокрекинг и реформинг, развијани су током 1960-их да би се повећао принос бензина и побољшале карактеристике против детонације. Ови каталитички процеси су такође произвели молекуле са двоструком везом (алкене), чинећи основу савремене петрохемијске индустрије.

    Број и типови различитих процеса који се користе у савременим рафинеријама зависе првенствено од природе сирове сировине и захтева за готовим производима. На процесе такође утичу економски фактори укључујући трошкове сирове нафте, вредности производа, доступност комуналних услуга и транспорта. Хронологија увођења различитих процеса дата је у табели 1.

    Табела 1. Резиме историје прераде рафинирања

    година

    Процес име

    Сврха процеса

    Нуспроизводи процеса

    1862

    Атмосферска дестилација

    Произвести керозин

    Нафта, катран итд.

    1870

    Вакумска дестилација

    Мазива (оригинал)
    Крекирање сировина (1930-е)

    Асфалт, остатак
    Сировине за кокс

    1913

    Термичко пуцање

    Повећајте бензин

    Преостало гориво из бункера

    1916

    Заслађивање

    Смањите сумпор и мирис

    Сумпор

    1930

    Термичка реформа

    Побољшајте октански број

    Преостали

    1932

    Хидрогенација

    Уклоните сумпор

    Сумпор

    1932

    Коксање

    Направите основне залихе бензина

    Кокс

    1933

    Екстракција растварача

    Побољшати индекс вискозности мазива

    Ароматицс

    1935

    Депарасирање растварачем

    Побољшајте тачку течења

    Воскови

    1935

    Каталитичка полимеризација

    Побољшајте принос бензина и октански број

    Петрохемијске сировине

    1937

    Каталитичко пуцање

    Виши октански бензин

    Петрохемијске сировине

    1939

    Висбреакинг

    Смањите вискозитет

    Повећани дестилат, катран

    1940

    Алкилација

    Повећајте октан и принос бензина

    Високооктански авионски бензин

    1940

    Изомеризација

    Произвести сировину за алкилацију

    Нафта

    1942

    Течно каталитичко пуцање

    Повећајте принос бензина и октан

    Петрохемијске сировине

    1950

    Деасфалтирање

    Повећајте сировину за крекирање

    Асфалт

    1952

    Каталитичко реформисање

    Конвертујте нафту ниског квалитета

    Ароматицс

    1954

    Хидродесумпоризација

    Уклоните сумпор

    Сумпор

    1956

    Инхибитор заслађивања

    Уклоните меркаптан

    Дисулфиди

    1957

    Каталитичка изомеризација

    Претворите у молекуле са високим октанским бројем

    Алкилациона сировина

    1960

    Хидрокрекинг

    Побољшати квалитет и смањити сумпор

    Алкилациона сировина

    1974

    Каталитичка депаравина

    Побољшајте тачку течења

    Восак

    1975

    Заостали хидрокрекинг

    Повећајте принос бензина од остатка

    Тешки остаци

     

    Основни процеси и операције рафинирања

    Процеси и операције прераде нафте могу се класификовати у следеће основне области: сепарација, конверзија, третман, формулисање и мешање, операције помоћне рафинације и рафинерије без процеса. Погледајте слику 1 за поједностављени дијаграм тока.

    Слика 1. Шема процеса рафинерије

    ОИЛ10Ф28

    Раздвајање. Сирова нафта се физички раздваја фракционисањем у торњевима за атмосферску и вакуум дестилацију, у групе молекула угљоводоника са различитим распонима тачака кључања, које се називају „фракције“ или „сеченице“.

    Конверзија. Процеси конверзије који се користе за промену величине и/или структуре молекула угљоводоника укључују:

      • разлагање (подела) хидро-, термичким и каталитичким крекингом, коксом и висбреакингом
      • обједињавање (комбиновање) путем алкилације и полимеризације
      • алтерација (преуређење) са изомеризацијом и каталитичким реформисањем
      • третман.

             

            Од почетка прераде, различите методе третмана су коришћене за уклањање не-угљоводоника, нечистоћа и других састојака који негативно утичу на перформансе готових производа или смањују ефикасност процеса конверзије. Третман укључује и хемијске реакције и физичко одвајање, као што је растварање, апсорпција или преципитација, користећи различите и комбинације процеса. Методе третмана укључују уклањање или одвајање ароматика и нафтена, као и уклањање нечистоћа и непожељних загађивача. Једињења за заслађивање и киселине се користе за одсумпоравање сирове нафте пре прераде, као и за третман производа током и након прераде. Друге методе третмана укључују сирово одсољавање, хемијско заслађивање, киселинску обраду, довођење у контакт са глином, хидродесулфуризацију, рафинацију растварачем, каустичко прање, хидротретман, сушење, екстракцију растварачем и депарасирање растварачем.

            Формулисање и мешање је процес мешања и комбиновања угљоводоничних фракција, адитива и других компоненти за производњу готових производа са специфичним жељеним особинама перформанси.

            Помоћне операције рафинације. Остале рафинеријске операције које су потребне за подршку преради угљоводоника укључују опоравак лаких крајева; уклањање киселе воде; третман и хлађење чврстог отпада, отпадних вода и процесних вода; производња водоника; обнављање сумпора; и третман киселине и остатака гаса. Остале процесне функције су обезбеђивање катализатора, реагенса, паре, ваздуха, азота, кисеоника, водоника и горивних гасова.

            Непроцесни објекти рафинерије. Све рафинерије имају мноштво објеката, функција, опреме и система који подржавају процесе угљоводоника. Типичне операције подршке су производња топлотне и електричне енергије; кретање производа; складиште резервоара; Достава и руковање; бакље и системи за растерећење; пећи и грејачи; аларми и сензори; и узорковање, испитивање и инспекција. Непроцесни објекти и системи обухватају противпожарне системе, системе за воду и заштиту, контролу буке и загађења, лабораторије, контролне собе, складишта, одржавање и административне објекте.

            Главни производи прераде сирове нафте

            Прерада нафте је континуирано еволуирала као одговор на променљиву потражњу потрошача за бољим и другачијим производима. Првобитни захтев процеса био је да се производи керозин као јефтинији и бољи извор горива за осветљење од китовог уља. Развој мотора са унутрашњим сагоревањем довео је до производње бензена, бензина и дизел горива. Еволуција авиона створила је потребу за високооктанским авионским бензином и млазним горивом, што је софистицирани облик оригиналног рафинеријског производа, керозина. Данашње рафинерије производе различите производе, укључујући многе који се користе као сировине за процесе крекирања и производњу мазива, као и за петрохемијску индустрију. Ови производи се могу широко класификовати као горива, петрохемијске сировине, растварачи, процесна уља, мазива и специјални производи као што су восак, асфалт и кокс. (Види табелу 2.)

            Табела 2. Главни производи прераде сирове нафте

            Угљоводонични гасови

            vi користите

            Течни гасови

            Гас за кување и индустријски
            Моторно гориво гас
            Гас за осветљење
            Амонијак
            Синтетичко ђубриво
            алкохоли
            Растварачи и ацетон
            Пластификатори
            Смоле и влакна за пластику и текстил
            Боје и лакови

            Сировине за хемијску индустрију

            Производи од гуме

            Карбонско црно

            Мастила за штампање
            Гумарска индустрија

            Лаки дестилати

            Лагана нафта

            олефини
            Растварачи и разблаживачи
            Растварачи за екстракцију
            Сировине за хемијску индустрију

            Интермедијернафта

            Авио и моторни бензин
            Растварачи за хемијско чишћење

            Тешка бензина

            Војно млазно гориво
            Млазно гориво и керозин
            Тракторско гориво

            Дизел гориво

            Црацкинг стоцк
            Лож уље и дизел гориво
            Металуршко гориво
            Уље за апсорпцију — извлачење бензена и бензина

            Тешки дестилати

            Техничка уља

            Текстилна уља
            Лековита уља и козметика
            Бело уље — прехрамбена индустрија

            Уља за подмазивање

            Трансформаторска и вретена уља
            Моторна и моторна уља
            Машинска и компресорска уља
            Турбинска и хидраулична уља
            Уља за пренос
            Уља за изолацију опреме и каблова
            Уља за осовине, мењаче и парне машине
            Уља за обраду, сечење и брушење метала
            Уља за гашење и инхибиторе рђе
            Уља за пренос топлоте
            Масти и једињења за подмазивање
            Уља за штампарско мастило

            Парафински восак

            Гумарска индустрија
            Фармацеутика и козметика
            Прехрамбена и папирна индустрија
            Свеће и шибице

            Остаци

            Петролатум

            Вазелин
            Козметика
            Инхибитори рђе и мазива
            Једињења за облагање каблова

            Преостало мазут

            бр.6 котао и процесно мазут

            Аспхалтс

            Асфалтирање
            Кровни материјали
            Асфалтна мазива
            Изолација и заштита темеља
            Водоотпорни производи од папира

            Нуспроизводи рафинерије

            Кокс

            Електроде и гориво

            Сулфонати

            Емулгатори

            Сумпорна киселина

            Синтетичко ђубриво

            Сумпор

            хемикалије

            Водоник

            Реформација угљоводоника

             

            Бројне хемикалије се користе у преради угљоводоника или настају као резултат прераде угљоводоника. Следи кратак опис оних који су специфични и релевантни за пречишћавање:

            Сумпор диоксид

            Димни гас из сагоревања горива са високим садржајем сумпора обично садржи високе нивое сумпор-диоксида, који се обично уклања испирањем водом.

            Цаустицс

            Каустици се додају води за одслађивање да би неутралисали киселине и смањили корозију. Каустици се такође додају осољеној сировој сировини како би се смањила количина корозивних хлорида у горњим деловима торња. Користе се у процесима рафинеријске обраде за уклањање загађивача из токова угљоводоника.

            Азотни оксиди и угљен моноксид

            Димни гас садржи до 200 ппм азотног оксида, који споро реагује са кисеоником и формира азот-диоксид. Азот оксид се не уклања испирањем водом, а азот-диоксид се може растворити у води и формирати азотну и азотну киселину. Димни гас обично садржи само малу количину угљен-моноксида, осим ако сагоревање није нормално.

            Хидроген сулфид

            Водоник-сулфид се природно налази у већини сирових уља и такође се формира током прераде разградњом нестабилних једињења сумпора. Водоник-сулфид је изузетно токсичан, безбојан, запаљив гас који је тежи од ваздуха и растворљив у води. Има мирис покварених јаја који се може приметити у концентрацијама знатно испод веома ниске границе изложености. Не може се поуздати да ће овај мирис пружити адекватно упозорење јер су чула скоро одмах десензибилизована након излагања. Потребни су посебни детектори да упозоре раднике на присуство водоник-сулфида, а у присуству гаса треба користити одговарајућу заштиту за дисање. Излагање ниским нивоима водоник-сулфида ће изазвати иритацију, вртоглавицу и главобољу, док ће излагање нивоима изнад прописаних граница изазвати депресију нервног система и на крају смрт.

            Кисела вода

            Кисела вода је процесна вода која садржи водоник-сулфид, амонијак, феноле, угљоводонике и нискомолекуларна једињења сумпора. Кисела вода се производи парним уклањањем фракција угљоводоника током дестилације, регенерационим катализатором или уклањањем сумпороводоника паром током хидротретирања и хидрофиниширања. Кисела вода се такође ствара додавањем воде процесима за апсорпцију водоник-сулфида и амонијака.

            Сумпорна киселина и флуороводонична киселина

            Сумпорна киселина и флуороводонична киселина се користе као катализатори у процесима алкилације. Сумпорна киселина се такође користи у неким од процеса третмана.

            Чврсти катализатори

            Бројни различити чврсти катализатори у многим облицима и облицима, од пелета преко зрнастих перли до праха, направљени од различитих материјала и различитог састава, користе се у процесима рафинирања. Екструдирани катализатори пелета се користе у јединицама са покретним и фиксним слојем, док процеси са флуидним слојем користе фине, сферичне катализаторе честица. Катализатори који се користе у процесима уклањања сумпора су импрегнирани кобалтом, никлом или молибденом. Јединице за крекирање користе катализаторе киселинске функције, као што су природна глина, силицијум алуминијум и синтетички зеолити. Катализатори киселе функције импрегнирани платином или другим племенитим металима се користе у изомеризацији и реформингу. Коришћени катализатори захтевају посебно руковање и заштиту од излагања, јер могу да садрже метале, ароматична уља, канцерогена полициклична ароматична једињења или друге опасне материје, а могу бити и пирофорни.

            Горива

            Главни производи горива су течни нафтни гас, бензин, керозин, млазно гориво, дизел гориво и лож уље и заостала лож уља.

            Течни нафтни гас (ЛПГ), који се састоји од мешавине парафинских и олефинских угљоводоника као што су пропан и бутан, производи се за употребу као гориво, а складишти се и рукује као течност под притиском. ТНГ има тачке кључања у распону од око –74 °Ц до
            38 °Ц, безбојна је, а паре су теже од ваздуха и изузетно запаљиве. Важни квалитети ТНГ-а из перспективе здравља и безбедности на раду су притисак паре и контрола загађивача.

            Бензин. Најважнији рафинеријски производ је моторни бензин, мешавина фракција угљоводоника са релативно ниским кључањем, укључујући реформат, алкилат, алифатичну нафту (лака директна нафта), ароматичну нафту (термички и каталитички крековану нафту) и адитиве. Залихе за мешање бензина имају тачке кључања које се крећу од температуре околине до око 204 °Ц, и тачку паљења испод –40 °Ц. Критични квалитети за бензин су октански број (против детонације), испарљивост (покретање и блокада паре) и притисак паре (контрола животне средине). Адитиви се користе за побољшање перформанси бензина и обезбеђивање заштите од оксидације и стварања рђе. Ваздухопловни бензин је високооктански производ, посебно мешан за добре перформансе на великим висинама.

            Тетра етил олово (ТЕЛ) и тетра метил олово (ТМЛ) су адитиви за бензин који побољшавају октански број и перформансе против детонације. У настојању да се смањи олово у емисији издувних гасова аутомобила, ови адитиви више нису у уобичајеној употреби, осим у авионском бензину.

            Етил терцијарни бутил етар (ЕТБЕ), метил терцијарни бутил етар (МТБЕ), терцијарни амил метил етар (ТАМЕ) и друга једињења са кисеоником се користе уместо ТЕЛ и ТМЛ за побољшање перформанси безоловног бензина против детонације и смањење емисије угљен моноксида.

            Млазно гориво и керозин. Керозин је мешавина парафина и нафтена са обично мање од 20% аромата. Има тачку паљења изнад 38 °Ц и опсег кључања од 160 °Ц до 288 °Ц, а користи се за осветљење, грејање, раствараче и мешање у дизел гориво. Млазно гориво је производ средњег дестилата керозина чији су критични квалитети тачка смрзавања, тачка паљења и тачка дима. Комерцијално млазно гориво има опсег кључања од око 191 °Ц до 274 °Ц, а војно млазно гориво од 55 °Ц до 288 °Ц.

            Дестилатна горива. Дизел горива и лож уља за домаћинство су светле мешавине парафина, нафтена и ароматика и могу да садрже умерене количине олефина. Дестилатна горива имају тачку паљења изнад 60 °Ц и опсег кључања од око 163 °Ц до 371 °Ц, и често су хидродесулфуризована ради побољшане стабилности. Дестилатна горива су запаљива и када се загреју могу емитовати паре које могу формирати запаљиве смеше са ваздухом. Пожељни квалитети потребни за дестилатна горива укључују контролисане тачке паљења и течења, чисто сагоревање, без стварања наслага у резервоарима за складиштење и одговарајућу цетанску оцену дизел горива за добро покретање и сагоревање.

            Преостала горива. Многи бродови и комерцијални и индустријски објекти користе заостала горива или комбинације заосталих и дестилатних горива, за енергију, топлоту и прераду. Преостала горива су тамно обојене, високо вискозне течне мешавине великих молекула угљоводоника, са тачком паљења изнад 121 °Ц и високим тачкама кључања. Критичне спецификације за заостала горива су вискозност и низак садржај сумпора (за контролу животне средине).

            Разматрања здравља и безбедности

            Примарна безбедносна опасност од ТНГ-а и бензина је пожар. Висока испарљивост и висока запаљивост производа са нижом тачком кључања омогућавају паре да лако испаре у ваздух и формирају запаљиве смеше које се лако могу запалити. Ово је препозната опасност која захтева посебне мере предострожности за складиштење, задржавање и руковање, као и мере безбедности како би се осигурало да се испуштање испарења и извори паљења контролишу тако да не дође до пожара. Са мање испарљивим горивима, као што су керозин и дизел гориво, треба пажљиво руковати како би се спречило изливање и могуће паљење, пошто су њихове паре такође запаљиве када се помешају са ваздухом у запаљивом опсегу. Када радите у атмосферама које садрже испарења горива, концентрације испарења веома испарљивих, запаљивих производа у ваздуху често су ограничене на највише 10% доњих граница запаљивости (ЛФЛ), а концентрације испарења мање испарљивих, запаљивих производа на највише 20 % ЛФЛ, у зависности од важећих прописа компаније и владе, како би се смањио ризик од паљења.

            Иако се нивои испарења бензина у мешавини ваздуха обично одржавају испод 10% ЛФЛ из безбедносних разлога, ова концентрација је знатно изнад граница изложености које треба поштовати из здравствених разлога. Када се удише, мале количине бензинске паре у ваздуху, знатно испод доње границе запаљивости, могу изазвати иритацију, главобољу и вртоглавицу, док удисање већих концентрација може изазвати губитак свести и на крају смрт. Могући су и дугорочни здравствени ефекти. Бензин садржи бензен, на пример, познати канцероген са дозвољеним границама изложености од само неколико делова на милион. Стога, чак и рад у атмосфери испарења бензина на нивоима испод 10% ЛФЛ захтева одговарајуће мере индустријске хигијене, као што су респираторна заштита или локална издувна вентилација.

            У прошлости, многи бензини су садржавали тетраетил или тетра метил алкил оловне адитиве против детонације, који су токсични и представљају озбиљне опасности од апсорпције олова у контакту са кожом или удисањем. Резервоари или посуде које су садржавале оловни бензин у било ком тренутку током њихове употребе морају бити вентилиране, темељно очишћене, тестиране посебним уређајем за испитивање „олово-у-ваздух“ и сертификоване да не садрже олово како би се осигурало да радници могу ући без употребе самопомоћи. садржану или испоручену опрему за ваздух за дисање, иако је ниво кисеоника нормалан и резервоари сада садрже безоловни бензин или друге производе.

            Гасовите фракције нафте и високо испарљиви производи горива имају благи анестетички ефекат, углавном у обрнутом односу према молекулској тежини. Течна горива са нижом тачком кључања, као што су бензин и керозин, изазивају тешку хемијску пнеумонитис ако се удишу и не би требало да се усисавају кроз уста или случајно прогутају. Гасови и паре такође могу бити присутни у довољно високим концентрацијама да истисну кисеоник (у ваздуху) испод нормалног нивоа дисања. Одржавање концентрације паре испод граница излагања и нивоа кисеоника при нормалном дисању, обично се постиже прочишћавањем или вентилацијом.

            Крекирани дестилати садрже мале количине канцерогених полицикличних ароматичних угљоводоника (ПАХ); стога, изложеност треба ограничити. Дерматитис се такође може развити услед излагања бензину, керозину и дестилатним горивима, јер они имају тенденцију да одмашћују кожу. Превенција се постиже употребом личне заштитне опреме, заштитних крема или смањеним контактом и добром хигијенском праксом, као што је прање топлом водом и сапуном уместо прања руку бензином, керозином или растварачима. Неке особе имају осетљивост коже на боје које се користе за бојење бензина и других дестилатних производа.

            Преостала лож уља садрже трагове метала и могу имати увучен водоник сулфид, који је изузетно токсичан. Преостала горива која имају велике количине крекова и кључања изнад 370 °Ц садрже канцерогене ПАХ. Поновљено излагање заосталим горивима без одговарајуће личне заштите, треба избегавати, посебно при отварању резервоара и судова, јер може доћи до емитовања гаса водоник-сулфида.

            Петрохемијске сировине

            Многи производи добијени прерадом сирове нафте, као што су етилен, пропилен и бутадиен, су олефински угљоводоници добијени процесом крекирања у рафинерији, и намењени су за употребу у петрохемијској индустрији као сировине за производњу пластике, амонијака, синтетичке гуме, гликола и ускоро.

            Нафтни растварачи

            Разна чиста једињења, укључујући бензен, толуен, ксилен, хексан и хептан, чије су тачке кључања и састав угљоводоника строго контролисани, производе се за употребу као растварачи. Растварачи се могу класификовати као ароматични и неароматични, у зависности од њиховог састава. Њихова употреба као разређивача боја, течности за хемијско чишћење, одмашћивача, индустријских и пестицидних растварача и тако даље, генерално је одређена њиховим тачкама паљења, које варирају од знатно испод –18 °Ц до изнад 60 °Ц.

            Опасности повезане са растварачима су сличне онима код горива по томе што су растварачи са нижом тачком паљења запаљиви и њихове паре, када се помешају са ваздухом у запаљивом опсегу, су запаљиве. Ароматични растварачи ће обично имати већу токсичност од не-ароматичних растварача.

            Процесна уља

            Процесна уља обухватају висок опсег кључања, равне атмосферске или вакуумске токове дестилата и она која се производе каталитичким или термичким крекингом. Ове сложене смеше, које садрже велике молекуле парафинских, нафтенских и ароматичних угљоводоника са више од 15 атома угљеника, користе се као сировине за крекинг или производњу мазива. Процесна уља имају прилично висок вискозитет, тачке кључања у распону од 260 °Ц до 538 °Ц, и тачке паљења изнад 121 °Ц.

            Процесна уља иритирају кожу и садрже високе концентрације ПАХ-а, као и једињења сумпора, азота и кисеоника. Треба избегавати удисање пара и магле, а излагање коже треба контролисати употребом личне заштите и добром хигијенском праксом.

            Мазива и масти

            Уље за подмазивање се производи посебним процесима рафинације како би се задовољили специфични захтеви потрошача. Базне масе за подмазивање су светле до средње обојене, ниско-испарљиве, средње до високо вискозне мешавине парафинских, нафтенских и ароматичних уља, са опсегом кључања од 371 °Ц до 538 °Ц. Адитиви, као што су демулгатори, антиоксиданси и побољшивачи вискозитета, мешају се у основне залихе уља за подмазивање да би обезбедили карактеристике потребне за моторна уља, турбинска и хидраулична уља, индустријске масти, мазива, уља за преноснике и уља за сечење. Најкритичнији квалитет базног уља за подмазивање је висок индекс вискозности, који омогућава мање промене вискозитета под различитим температурама. Ова карактеристика може бити присутна у сировој нафти или се постићи употребом адитива за побољшање индекса вискозности. Детерџенти се додају како би се у суспензији задржао муљ који се формира током употребе уља.

            Масти су мешавине уља за подмазивање и металних сапуна, са додатком материјала посебне намене као што су азбест, графит, молибден, силикони и талк да би се обезбедила изолација или подмазивање. Резна уља и уља за обраду метала су уља за подмазивање са посебним адитивима као што су хлор, сумпор и адитиви масних киселина који реагују под топлотом да би обезбедили подмазивање и заштиту резног алата. Емулгатори и средства за спречавање бактерија додају се уљима за сечење растворљивим у води.

            Иако уља за подмазивање сама по себи нису иритирајућа и имају малу токсичност, адитиви могу представљати опасности. Корисници треба да консултују податке о безбедности материјала добављача како би утврдили опасности од специфичних адитива, мазива, уља за сечење и масти. Примарна опасност од мазива је дерматитис, који се обично може контролисати употребом личне заштитне опреме уз одговарајућу хигијенску праксу. Повремено радници могу развити осетљивост на уља или мазива за сечење, што ће захтевати прераспоређивање на посао на коме не може доћи до контакта. Постоји одређена забринутост у вези са канцерогеном изложеношћу магли од уља за сечење на бази нафтена и лаких уља за вретено, што се може контролисати заменом, инжењерском контролом или личном заштитом. Опасности од излагања масти су сличне онима од уља за подмазивање, уз додатак било које опасности коју представљају мазиви материјали или адитиви. О већини ових опасности се говори на другим местима у овом делу Енциклопедија.

            Специјални производи

            Восак користи се за заштиту прехрамбених производа; у премазима; као састојак у другим производима као што су козметика и крема за ципеле и за свеће.

            Сумпор настаје као резултат прераде нафте. Чува се или као загрејана, растопљена течност у затвореним резервоарима или као чврста супстанца у контејнерима или на отвореном.

            Кокс је скоро чист угљеник, са различитим употребама од електрода до брикета од дрвеног угља, у зависности од његових физичких карактеристика, које су резултат процеса коксовања.

            Асфалт, који се првенствено користи за асфалтирање путева и кровних материјала, треба да буде инертан према већини хемикалија и временским условима.

            Воскови и асфалти су чврсти на собној температури, а веће температуре су потребне за складиштење, руковање и транспорт, што резултира опасношћу од опекотина. Нафтни восак је толико високо рафиниран да обично не представља никакву опасност. Контакт коже са воском може довести до зачепљења пора, што се може контролисати правилном хигијеном. Изложеност водоник-сулфиду када се отворе резервоари за асфалт и растопљени сумпор може се контролисати употребом одговарајућих инжењерских контрола или респираторне заштите. Сумпор је такође лако запаљив на повишеним температурама. О асфалту се говори на другим местима Енциклопедија.

            Процеси прераде нафте

            Рафинација угљоводоника је употреба хемикалија, катализатора, топлоте и притиска за раздвајање и комбиновање основних типова молекула угљоводоника који се природно налазе у сировој нафти у групе сличних молекула. Процес рафинације такође преуређује структуре и обрасце везивања основних молекула у различите, пожељније молекуле и једињења угљоводоника. Тип угљоводоника (парафински, нафтенски или ароматични) уместо специфичних присутних хемијских једињења је најзначајнији фактор у процесу рафинације.

            У целој рафинерији, потребне су оперативне процедуре, безбедна радна пракса и употреба одговарајуће личне заштитне одеће и опреме, укључујући одобрену заштиту за дисање, за изложеност ватри, хемикалијама, честицама, топлоти и буци и током процеса процеса, узорковања, инспекције, преокрета и активности одржавања. Како је већина рафинеријских процеса континуирана и процесни токови се налазе у затвореним судовима и цевоводима, постоји ограничен потенцијал за излагање. Међутим, потенцијал за пожар постоји јер иако су рафинеријске операције затворени процеси, ако дође до цурења или ослобађања угљоводоничне течности, паре или гаса, грејачи, пећи и измењивачи топлоте у процесним јединицама су извори паљења.

            Предтретман сирове нафте

            Десалтинг

            Сирова нафта често садржи воду, неорганске соли, суспендоване чврсте материје и метале у траговима растворљиве у води. Први корак у процесу рафинације је уклањање ових загађивача одсољавањем (дехидрацијом) како би се смањила корозија, зачепљење и прљање опреме и спречило тровање катализатора у процесним јединицама. Хемијско одсољавање, електростатичко одвајање и филтрирање су три типичне методе одсољавања сирове нафте. У хемијском одсољавању, вода и хемијски тензиди (демулгатори) се додају у сирову нафту, загревају тако да се соли и друге нечистоће растворе у води или везују за воду, а затим се држе у резервоару где се таложе. Електрично одсољавање примењује високонапонско електростатичко пуњење како би се концентрисале суспендоване водене куглице у доњем делу резервоара за таложење. Сурфактанти се додају само када сирова нафта има велику количину суспендованих чврстих материја. Трећи, мање уобичајени процес укључује филтрирање загрејане сирове нафте користећи дијатомејску земљу као медијум за филтрирање.

            У хемијском и електростатичком одсољавању, сирова сировина се загрева на између 66 °Ц и 177 °Ц, да би се смањио вискозитет и површински напон ради лакшег мешања и одвајања воде. Температура је ограничена притиском паре сировине сирове нафте. Обе методе одсољевања су континуиране. Може се додати каустична или киселина да би се подесио пХ воде за прање и амонијак да би се смањила корозија. Отпадне воде, заједно са загађивачима, испуштају се са дна таложника у постројење за пречишћавање отпадних вода. Осољена сирова нафта се континуирано извлачи са врха резервоара за таложење и шаље у торањ за атмосферску дестилацију (фракционисање) сирове нафте. (Погледајте слику 2.)

            Слика 2. Процес одсољавања (предтретман).

            ОИЛ010Ф1

            Неадекватно одсољавање доводи до запрљања цеви грејача и измењивача топлоте у свим процесним јединицама рафинерије, ограничавајући проток производа и пренос топлоте, и резултујући кваровима услед повећаних притисака и температура. Прекомерни притисак у јединици за одсољавање ће изазвати квар.

            Корозија, која настаје услед присуства водоник-сулфида, хлороводоника, нафтенских (органских) киселина и других загађивача у сировој нафти, такође узрокује квар опреме. Корозија настаје када се неутрализоване соли (амонијум хлориди и сулфиди) навлаже кондензованом водом. Пошто је одсољавање затворен процес, постоји мали потенцијал за излагање сировој нафти или процесним хемикалијама, осим ако не дође до цурења или ослобађања. Може доћи до пожара као последица цурења у грејачима, што омогућава ослобађање компоненти сирове нафте ниске тачке кључања.

            Постоји могућност излагања амонијаку, сувим хемијским демулгаторима, каустицима и/или киселинама током одсољавања. Тамо где се користе повишене радне температуре при одсољавању киселих сирових уља, биће присутан водоник-сулфид. У зависности од сирове сировине и коришћених хемикалија за третман, отпадна вода ће садржати различите количине хлорида, сулфида, бикарбоната, амонијака, угљоводоника, фенола и суспендованих чврстих материја. Ако се дијатомејска земља користи у филтрацији, изложеност треба минимизирати или контролисати јер дијатомејска земља може садржати силицијум са врло фином величином честица, што га чини потенцијалном опасношћу за дисање.

            Процеси сепарације сирове нафте

            Први корак у преради нафте је фракционисање сирове нафте у торњевима за атмосферску и вакуум дестилацију. Загрејана сирова нафта се физички раздваја на различите фракције, или равне резове, диференциране по специфичним распонима тачака кључања и класификоване, према смањењу испарљивости, као гасови, лаки дестилати, средњи дестилати, гасна уља и остатак. Фракционисање функционише јер градација температуре од дна ка врху дестилационог торња узрокује да се компоненте са вишом тачком кључања прво кондензују, док се фракције са нижом тачком кључања подижу више у торњу пре него што се кондензују. Унутар торња, паре које се дижу и течности које се спуштају (рефлукс) се мешају на нивоима где имају композиције у равнотежи једна са другом. На овим нивоима (или фазама) се налазе специјалне посуде које уклањају део течности који се кондензује на сваком нивоу. У типичној двостепеној јединици сирове нафте, атмосферски торањ, који производи лаке фракције и дестилат, одмах је праћен вакуумским торањем који обрађује остатке атмосфере. После дестилације, само неколико угљоводоника је погодно за употребу као готови производи без даље прераде.

            Атмосферска дестилација

            У торњевима за атмосферску дестилацију, осољена сирова сировина се претходно загрева коришћењем повратне топлоте процеса. Затим тече у грејач сировог пуњења са директним сагоревањем, где се убацује у вертикалну колону за дестилацију непосредно изнад дна под притисцима мало изнад атмосфере и на температурама од 343 °Ц до 371 °Ц, како би се избегло нежељено термичко пуцање на вишим температурама. . Лакше (ниже тачке кључања) фракције дифундују у горњи део торња, и континуирано се извлаче и усмеравају у друге јединице за даљу обраду, третман, мешање и дистрибуцију.

            Фракције са најнижим тачкама кључања, као што су гориви гас и лака нафта, уклањају се са врха торња преко ваздушног вода у виду испарења. Нафта, или праволинијски бензин, узима се из горњег дела торња као надземни ток. Ови производи се користе као сировине за петрохемију и реформу, залихе за мешање бензина, растварачи и ТНГ.

            Фракције средњег опсега кључања, укључујући гасно уље, тешку нафту и дестилате, уклањају се из средњег дела торња као бочне струје. Они се шаљу у завршне операције за употребу као керозин, дизел гориво, лож уље, млазно гориво, сировина за каталитички крекер и залихе за мешање. Неким од ових течних фракција се уклањају лакши крајеви, који се враћају у торањ као рефлуксне струје које теку низбрдо.

            Теже фракције са вишом тачком кључања (тзв. остатак, дно или сирова сировина) које се кондензују или остају на дну торња, користе се за производњу лож уља, битумена или сировине за крекирање, или се усмеравају у грејач и у торањ за вакуум дестилацију за даље фракционисање. (Погледајте слику 3 и слику 4.)

            Слика 3. Процес атмосферске дестилације

            ОИЛ010Ф4

            Слика 4. Шема процеса атмосферске дестилације

            ОИЛ10Ф24

            Вакумска дестилација

            Куле за вакуумску дестилацију обезбеђују смањени притисак који је потребан да би се спречило термичко пуцање приликом дестилације остатка или сирове сировине из атмосферског торња на вишим температурама. Унутрашњи дизајн неких вакуумских торњева се разликује од атмосферских торњева по томе што се уместо тацни користе насумично паковање и јастучићи за одмагљивање. Куле већег пречника се такође могу користити да би брзине биле ниже. Типичан вакуумски торањ прве фазе може производити гасна уља, базне уља за подмазивање и тешке остатке за деасфалтирање пропаном. Торањ друге фазе, који ради на нижем вакууму, дестилује вишак остатка из атмосферског торња који се не користи за прераду мазива и вишак остатка из првог вакуумског торња који се не користи за деасфалтирање.

            Вакумски торњеви се обично користе за одвајање сировина каталитичког крекера од вишка остатака. Доњи део вакуумског торња се такође може послати у кокс, користити као мазиво или залихе асфалта или одсумпорати и мешати у лож уље са ниским садржајем сумпора. (Погледајте слику 5 и слику 6.)

            Слика 5. Процес вакуумске дестилације

            ОИЛ010Ф5

            Слика 6. Шема процеса вакуумске дестилације

            ОИЛ10Ф25

            Дестилацијске колоне

            У оквиру рафинерија постоје бројне друге мање куле за дестилацију, зване колоне, дизајниране да одвоје специфичне и јединствене производе, који сви раде на истим принципима као атмосферски торњеви. На пример, депропанизер је мала колона дизајнирана да одвоји пропан од изобутана и тежих компоненти. Друга већа колона се користи за одвајање етил бензола и ксилена. Мали стубови са „бублерима“, који се називају скидачи, користе пару да уклоне трагове лаких производа (бензина) из токова тежих производа.

            Контролне температуре, притисци и рефлукс морају се одржавати у оквиру радних параметара како би се спречило да дође до термичког пуцања унутар дестилационих торњева. Системи за растерећење су обезбеђени јер може доћи до одступања притиска, температуре или нивоа течности ако уређаји за аутоматску контролу покваре. Операције се прате како би се спречило да нафта уђе у реформаторско пуњење. Сирова сировина може да садржи значајне количине воде у суспензији која се одваја током покретања и, заједно са водом која остаје у торњу од пражњења паром, таложи се на дну торња. Ова вода се може загрејати до тачке кључања и створити тренутну експлозију испаравања након контакта са уљем у јединици.

            Измјењивач предгријавања, пећ за претходно загревање и измјењивач дна, атмосферски торањ и вакуумска пећ, вакуумски торањ и горњи дио су подложни корозији од хлороводоничне киселине (ХЦл), водоник сулфида (Х2С), вода, једињења сумпора и органске киселине. Приликом прераде киселе сирове сировине може доћи до тешке корозије и у атмосферским и вакуумским стубовима где температуре метала прелазе 232 °Ц, као иу цевима пећи. Мокри Х2С ће такође изазвати пукотине у челику. Приликом прераде сирове сировине са високим садржајем азота, у димним гасовима пећи настају оксиди азота, који су корозивни за челик када се охладе на ниске температуре у присуству воде.

            Хемикалије се користе за контролу корозије од хлороводоничне киселине произведене у јединицама за дестилацију. Амонијак се може убризгати у горњи ток пре почетне кондензације, и/или алкални раствор се може пажљиво убризгати у врелу сирову нафту. Ако се не убризга довољно воде за прање, могу се формирати наслаге амонијум хлорида, изазивајући озбиљну корозију.

            Атмосферска и вакуум дестилација су затворени процеси, а изложености су минималне. Када се прерађује кисела (високо сумпорна) сирова сировина, може доћи до потенцијалног излагања водоник-сулфиду у измењивачу предгревања и пећи, зони торња и надземном систему, вакуум пећи и торњу и измењивачу дна. Сирова уља и производи дестилације садрже ароматична једињења високог кључања, укључујући канцерогене ПАХ. Краткотрајно излагање високим концентрацијама испарења нафте може довести до главобоље, мучнине и вртоглавице, а дуготрајно излагање може довести до губитка свести. Бензен је присутан у ароматичним бензинима, а излагање мора бити ограничено. Дехексанизатор изнад главе може садржати велике количине нормалног хексана, који може утицати на нервни систем. Хлороводоник може бити присутан у измењивачу предгревања, горњим зонама торња и горњим главама. Отпадне воде могу да садрже сулфиде растворљиве у води у високим концентрацијама и друга једињења растворљива у води, као што су амонијак, хлориди, фенол и меркаптан, у зависности од сирове сировине и хемикалија за третман.

            Процеси конверзије сирове нафте

            Процеси конверзије, као што су пуцање, комбиновање и преуређивање, мењају величину и структуру молекула угљоводоника како би се фракције претвориле у пожељније производе. (Види табелу 3.)

            Табела 3. Преглед процеса прераде нафте

            Процес име

            акција

            Метод

            Намена

            Сировине

            Proizvodi

            Процеси фракционисања

            Атмосферска дестилација

            Раздвајање

            Термални

            Одвојите разломке

            Осољена сирова нафта

            Гас, гасно уље, дестилат, остатак

            Вакумска дестилација

            Раздвајање

            Термални

            Одвојите без пуцања

            Остатак атмосферског торња

            Гасно уље, мазиво, остатак

            Процеси конверзије—Разлагање

            Каталитичко пуцање

            Измена

            Каталитички

            Надоградите бензин

            Гасно уље, дестилат кокса

            Бензин, петрохемијска сировина

            Коксање

            Полимеризација

            Термални

            Претворите остатке вакуума

            Остаци, тешка нафта, катран

            Нафта, гасно уље, кокс

            Хидрокрекинг

            Хидрогенација

            Каталитички

            Претворите у лакше угљоводонике

            Гасно уље, напукло уље, остаци

            Лакши, квалитетнији производи

            Реформисање водене паре

            Децомпоситион

            Термички/каталитички

            Произвести водоник

            Одсумпорани гас, О2 ,стеам

            Водоник, ЦО, ЦО2

            Парно пуцање

            Децомпоситион

            Термални

            Сломите велике молекуле

            Атмосферски торањ тешко гориво/дестилат

            Крекирана нафта, кокс, остаци

            Висбреакинг

            Децомпоситион

            Термални

            Смањите вискозитет

            Остатак атмосферског торња

            Дестилат, ауто

            Процеси конверзије—Уједињење

            Алкилација

            Комбинујући

            Каталитички

            Ујединити олефине и изопарафине

            Торањ изобутан/крекер олефин

            изооктан (алкилат)

            Смеша масти

            Комбинујући

            Термални

            Комбинујте сапуне и уља

            Мазиво уље, мачја киселина, алкиметал

            Маст за подмазивање

            Полимеризација

            Полимеризација

            Каталитички

            Ујединити два или више олефина

            Црацкер олефинс

            Високооктанска нафта, петрохемијске залихе

            Процеси конверзије—Измена/преуређење

            Каталитичко реформисање

            Измена/
            дехидрогенација

            Каталитички

            Надоградња нискооктанске нафте

            Кокер/хидрокрекер нафта

            Висококтански реформат/ароматичан

            Изомеризација

            Преуређење

            Каталитички

            Претворите раван ланац у грану

            Бутан, центан, цекан

            Изобутан/пентан/хексан

            Процеси лечења

            Лечење амином

            Лечење

            Апсорпција

            Уклоните киселе загађиваче

            Кисели гас, угљоводоници са ЦО2 и Х2S

            Гасови без киселине и течни угљоводоници

            Одслађивање (претходни третман)

            Дехидрација

            Апсорпција

            Уклоните загађиваче

            Сирова нафта

            Осољена сирова нафта

            Сушење и заслађивање

            Лечење

            Апсорпција/термичка

            Уклоните Х2О и једињења сумпора

            Течни угљоводоник, ТНГ, алкилована сировина

            Слатки и суви угљоводоници

            Екстракција фурфурала

            Екстракција растварача

            Апсорпција

            Надоградите средњи дестилат и мазива

            Уља за циклусе и сировине за подмазивање

            Висококвалитетно дизел и уље за подмазивање

            Хидродесумпоризација

            Лечење

            Каталитички

            Уклоните сумпор, загађиваче

            Остаци са високим садржајем сумпора/гасно уље

            Десумпоризовани олефини

            Хидротретман

            Хидрогенација

            Каталитички

            Уклонити нечистоће/засити угљоводонике

            Остаци, крекирани угљоводоници

            Крекер храна, цистилат, лубрикант

            Екстракција фенола

            Екстракција растварача

            Апсорпција/термичка

            Побољшати индекс вискозности мазива, боју

            Базне залихе уља за подмазивање

            Висококвалитетна мазива уља

            Деасфалтирање растварачем

            Лечење

            Апсорпција

            Уклоните асфалт

            Остаци вакуумске куле, кропан

            Уље за подмазивање, цсфалт

            Депарасирање растварачем

            Лечење

            Охладити/филтрирати

            Уклоните восак из залиха мазива

            Уља за подмазивање вакуумских кула

            Депаратизована база за подмазивање

            Екстракција растварача

            Екстракција растварача

            апсорпција/
            падавине

            Одвојите незасићене ароматике

            Гасно уље, цеформат, цистилат

            Високооктански бензин

            Заслађивање

            Лечење

            Каталитички

            Уклоните Х2С, претворити меркаптан

            Нетретирани дестилат/бензин

            Висококвалитетни дестилат/бензин

             

            Бројни молекули угљоводоника који се иначе не налазе у сировој нафти, али су важни за процес рафинације, настају као резултат конверзије. Олефини (алкени, ди-олефини и алкини) су незасићени молекули угљоводоника ланчаног или прстенастог типа са најмање једном двоструком везом. Обично се формирају термичким и каталитичким крекингом и ретко се јављају природно у непрерађеној сировој нафти.

            Алкенес су молекули правог ланца са формулом ЦnHn који садрже најмање једну двоструку везу (незасићену) везу у ланцу. Најједноставнији молекул алкена је моно-олефин етилен, са два атома угљеника, спојена двоструком везом, и четири атома водоника. Ди-олефини (који садрже две двоструке везе), као што су 1,2-бутадиен и 1,3-бутадиен, и алкини (који садрже троструку везу), као што је ацетилен, се јављају у Ц5 а лакше фракције од пуцања. Олефини су реактивнији од парафина или нафтена и лако се комбинују са другим елементима као што су водоник, хлор и бром.

            Процеси пуцања

            Након дестилације, накнадни процеси рафинерије се користе за промену молекуларне структуре фракција како би се створили пожељнији производи. Један од ових процеса, пуцање, разбија (или пуца) теже фракције нафте са вишом тачком кључања у вредније производе као што су гасовити угљоводоници, залихе бензина, гасно уље и лож уље. Током процеса, неки од молекула се комбинују (полимеризују) да би формирали веће молекуле. Основни типови крекинга су термички крекинг, каталитички крекинг и хидрокрекинг.

            Процеси термичког пуцања

            Процеси термичког крекирања, развијени 1913. године, загревају дестилатна горива и тешка уља под притиском у великим бубњевима док се не распукну (поделе) на мање молекуле са бољим карактеристикама против детонације. Ова рана метода, која је произвела велике количине чврстог, нежељеног кокса, еволуирала је у модерне процесе термичког крекирања укључујући висбреакинг, крекирање паром и коксовање.

            Висбреакинг

            Висбреакинг је благи облик термичког пуцања који смањује тачку течења воштаних остатака и значајно смањује вискозитет сировине без утицаја на њен опсег тачке кључања. Остаци из торња за атмосферску дестилацију су благо напукли у грејачу на атмосферском притиску. Затим се гаси хладним гасним уљем да би се контролисало прекомерно пуцање, и сипа се у дестилациони торањ. Термички крекирани остатак катрана, који се акумулира на дну фракционог торња, се вакуумски испразни у стриперу и дестилат се рециклира. (Погледајте слику 7.)

            Слика 7. Процес висбреакинга

            ОИЛ010Ф6

            Парно пуцање

            Крекинг паром производи олефине термичким крековањем сировина са великим молекулима угљоводоника при притисцима мало изнад атмосферског и на веома високим температурама. Остаци од парног крековања се мешају у тешка горива. Нафта произведена парним крекингом обично садржи бензен, који се екстрахује пре хидротретирања.

            Коксање

            Коксовање је тежак облик термичког крекинга који се користи за добијање директног бензина (коксна нафта) и разних фракција средњих дестилата који се користе као сировине за каталитичко крекирање. Овај процес тако потпуно редукује водоник из молекула угљоводоника, да је остатак облик скоро чистог угљеника тзв. кока кола. Два најчешћа процеса коксовања су одложено коксовање и континуирано (контактно или флуидно) коксовање, који, у зависности од реакционог механизма, времена, температуре и сирове сировине, производе три врсте кокса – сунђер, саћасти и игличасти кокс. (Погледајте слику 8.)

            Слика 8. Процес коксовања

            ОИЛ010Ф7

              • Одложено коксовање. Код одложеног коксовања, сировина се прво пуни у фракционатор да се одвоје лакши угљоводоници, а затим комбинује са тешким рециклираним уљем. Тешка сировина се доводи у пећ за коксовање и загрева до високих температура при ниским притисцима да би се спречило превремено коксовање у цевима грејача, стварајући делимично испаравање и благо пуцање. Мешавина течности/паре се пумпа из грејача у један или више бубњева за кокс, где се врући материјал држи приближно 24 сата (одложено) на ниским притисцима док не пукне у лакше производе. Након што кокс достигне унапред одређени ниво у једном бубњу, ток се преусмерава у други бубањ да би се одржао континуирани рад. Пара из бубњева се враћа у фракционатор да одвоји гас, нафту и гасна уља и да рециклира теже угљоводонике кроз пећ. Пуни бубањ се пари да би се уклонили неспуцали угљоводоници, хлади се убризгавањем воде и механички се испушта помоћу пужа који се диже са дна бубња, или хидраулички ломљењем слоја кокса водом под високим притиском која се избацује из ротационог резача.
              • Континуирано коксовање. Континуирано (контактно или флуидно) коксовање је процес у покретном слоју који ради на нижим притисцима и вишим температурама од одложеног коксовања. У континуалном коксовању, термичко пуцање настаје коришћењем топлоте која се преноси са врућих рециклираних честица кокса на сировину у радијалној мешалици, тзв. реактор. Гасови и паре се узимају из реактора, гасе да би се зауставила даља реакција и фракционишу. Реаговани кокс улази у добош и подиже се у довод и класификатор где се уклањају веће честице кокса. Преостали кокс се убацује у предгрејач реактора за рециклажу са сировином. Процес је аутоматски по томе што постоји непрекидан ток кокса и сировине, а коксовање се дешава и у реактору и у бубњу.

                 

                Разматрања здравља и безбедности

                Приликом коксања, контролу температуре треба држати у блиском распону, јер ће високе температуре произвести кокс који је сувише тешко изрезати из бубња. Супротно томе, прениске температуре ће резултирати високим садржајем асфалтне масе. Ако температура коксовања измакне контроли, може доћи до егзотермне реакције.

                Код термичког пуцања када се прерађује кисела сировина, може доћи до корозије где су температуре метала између 232 °Ц и 482 °Ц. Чини се да кокс формира заштитни слој на металу изнад 482 °Ц. Међутим, корозија водоник-сулфида настаје када температуре нису правилно контролисане изнад 482 °Ц. Доњи део торња, високотемпературни измењивачи, пећи и бубњеви за намакање подложни су корозији. Континуиране термичке промене узрокују избочење и пуцање љуски коксног бубња.

                Убризгавање воде или паре се користи да спречи накупљање кокса у цевима пећи за одложено коксовање. Вода мора бити потпуно испуштена из кокса, како не би дошло до експлозије при пуњењу врелим коксом. У хитним случајевима потребна су алтернативна средства за излаз са радне платформе на врху бачви за кокс.

                Може доћи до опекотина при руковању врућим коксом, од паре у случају цурења паровода, или од топле воде, врућег кокса или вруће суспензије која се може избацити приликом отварања кокса. Постоји потенцијал за излагање ароматичним бензинима који садрже гасове бензена, водоник-сулфида и угљен-моноксида, као и за трагове канцерогених ПАХ-ова повезаних са операцијама коксовања. Отпадна кисела вода може бити високо алкална и садржати уље, сулфиде, амонијак и фенол. Када се кокс помера као суспензија, може доћи до исцрпљивања кисеоника у затвореним просторима као што су силоси за складиштење, јер влажни угљеник адсорбује кисеоник.

                Процеси каталитичког крекинга

                Каталитичким крекингом се сложени угљоводоници разбијају на једноставније молекуле како би се повећао квалитет и квантитет лакших, пожељнијих производа и смањила количина остатака. Тешки угљоводоници су изложени на високој температури и ниском притиску катализаторима који подстичу хемијске реакције. Овај процес преуређује молекуларну структуру, претварајући тешке угљоводоничке сировине у лакше фракције као што су керозин, бензин, ТНГ, лож уље и петрохемијске сировине (види слику 9 и слику 10). Избор катализатора зависи од комбинације највеће могуће реактивности и најбоље отпорности на хабање. Катализатори који се користе у рафинеријским јединицама за крекирање су типично чврсти материјали (зеолит, алуминијум хидросиликат, третирана бентонита глина, Фулерова земља, боксит и силицијум-алуминијум) који су у облику праха, перли, пелета или обликованих материјала који се називају екструдити.

                Слика 9. Процес каталитичког пуцања

                ОИЛ010Ф8

                Слика 10. Шема процеса каталитичког крекинга

                ОИЛ10Ф27

                Постоје три основне функције у свим процесима каталитичког крекинга:

                  • Реакција — сировина реагује са катализатором и пуца у различите угљоводонике.
                  • Регенерација—катализатор се реактивира сагоревањем кокса.
                  • Фракционисање — крекирани ток угљоводоника се раздваја на различите производе.

                       

                      Процеси каталитичког крекинга су веома флексибилни и радни параметри се могу прилагодити како би се задовољила променљива потражња за производима. Три основна типа процеса каталитичког крекинга су:

                        • течно каталитичко крекинг (ФЦЦ)
                        • каталитичко крекинг у покретном слоју
                        • термофор каталитичко крекинг (ТЦЦ).

                             

                            Течно каталитичко пуцање

                            Каталитички крекери са флуидизованим слојем имају секцију катализатора (улаз, реактор и регенератор) и део за фракционисање, који раде заједно као интегрисана јединица за обраду. ФЦЦ користи фино прашкасти катализатор, суспендован у уљној пари или гасу, који делује као течност. Пукотине се одвијају у доводној цеви (рисеру) у којој мешавина катализатора и угљоводоника протиче кроз реактор.

                            ФЦЦ процес меша претходно загрејано пуњење угљоводоника са врућим, регенерисаним катализатором док улази у успон који води до реактора. Пуњење се комбинује са рециклираним уљем унутар успона, испарава и подиже се на температуру реактора помоћу врућег катализатора. Како смеша путује уз реактор, пуњење се пуца при ниском притиску. Ово пуцање се наставља све док се уљне паре не одвоје од катализатора у реакторским циклонима. Резултујући ток производа улази у колону где се раздваја на фракције, при чему се део тешког уља враћа назад у успон као рециклажно уље.

                            Потрошени катализатор се регенерише да би се уклонио кокс који се скупља на катализатору током процеса. Потрошени катализатор тече кроз депилатор катализатора до регенератора где се меша са загрејаним ваздухом, сагоревајући већину наслага кокса. Додат је свеж катализатор, а истрошени катализатор уклоњен да би се оптимизовао процес пуцања.

                            Каталитичко пуцање у покретном кревету

                            Каталитичко пуцање у покретном слоју је слично течном каталитичком крекингу; међутим, катализатор је у облику пелета уместо финог праха. Пелети се непрекидно крећу транспортером или пнеуматским цевима за подизање до резервоара за складиштење на врху јединице, а затим гравитацијом теку наниже кроз реактор до регенератора. Регенератор и резервоар су изоловани од реактора парним заптивкама. Крекирани производ се одваја на рециклажни гас, уље, бистрено уље, дестилат, бензин и влажни гас.

                            Тхермофор каталитичко крекинг

                            У термофор каталитичком крекингу, претходно загрејана сировина тече гравитацијом кроз слој каталитичког реактора. Паре се одвајају од катализатора и шаљу у торањ за фракционисање. Потрошени катализатор се регенерише, хлади и рециклира, а димни гас из регенерације се шаље у котао са угљен моноксидом за рекуперацију топлоте.

                            Разматрања здравља и безбедности

                            Редовно узорковање и тестирање сировина, производа и токова рециклаже треба да се обављају како би се осигурало да процес крекирања ради како је предвиђено и да ниједан загађивач није ушао у процесни ток. Корозивне супстанце или наслаге у сировини могу да загаде гасне компресоре. Приликом прераде киселе сирове, корозија се може очекивати тамо где су температуре ниже
                            482 °Ц. Корозија се дешава тамо где постоје и течне и парне фазе и у областима које су подложне локалном хлађењу, као што су млазнице и носачи платформе. Приликом обраде сировина са високим садржајем азота, изложеност амонијаку и цијаниду може да подвргне опрему од угљеничног челика у ФЦЦ надземном систему корозији, пуцању или формирању водоничних пликова, што се може свести на минимум испирањем водом или инхибиторима корозије. Испирање водом се може користити за заштиту надземних кондензатора у главној колони који су подвргнути прљању амонијум хидросулфидом.

                            Критичну опрему, укључујући пумпе, компресоре, пећи и измењиваче топлоте, треба прегледати. Инспекције треба да обухватају проверу цурења услед ерозије или других кварова као што су нагомилавање катализатора на експандерима, коксовање у надземним доводним водовима од остатака сировине и други неуобичајени услови рада.

                            Течни угљоводоници у катализатору или улазак у загрејану струју ваздуха за сагоревање могу изазвати егзотермне реакције. У неким процесима, морате бити опрезни како бисте осигурали да експлозивне концентрације прашине катализатора нису присутне током пуњења или одлагања. Приликом истовара коксованог катализатора постоји могућност пожара гвожђе-сулфида. Гвожђе сулфид ће се спонтано запалити када је изложен ваздуху, и стога га треба навлажити водом како би се спречило да постане извор паљења испарења. Коксовани катализатор се може или охладити на испод 49 °Ц пре избацивања из реактора, или прво бацити у контејнере који су прочишћени инертним азотом, а затим охлађени пре даљег руковања.

                            Могућност излагања екстремно врућим течностима или парама угљоводоника присутна је током процеса узорковања или ако дође до цурења или испуштања. Поред тога, излагање канцерогеним ПАХ, ароматичној нафте која садржи бензен, киселом гасу (гориви гас из процеса као што су каталитичко крекинг и хидротретман, који садржи водоник-сулфид и угљен-диоксид), водоник-сулфиду и/или гасу угљен-моноксида може се десити током ослобађања производ или пара. Ненамерно формирање високо токсичног карбонила никла може се десити у процесима пуцања који користе катализаторе никла са резултујућим потенцијалом опасних изложености.

                            Регенерација катализатора укључује уклањање паре и декокинг, што доводи до потенцијалног излагања течним отпадним токовима који могу садржати различите количине киселе воде, угљоводоника, фенола, амонијака, водоник-сулфида, меркаптана и других материјала, у зависности од сировина, сировина и процеса. Безбедна радна пракса и употреба одговарајуће личне заштитне опреме (ППЕ) су потребни када се рукује истрошеним катализатором, катализатором за поновно пуњење или ако дође до цурења или испуштања.

                            Процес хидрокрекинга

                            Хидрокрекинг је двостепени процес који комбинује каталитичко крекирање и хидрогенацију, при чему се фракције дестилата крекују у присуству водоника и специјалних катализатора да би се добили пожељнији производи. Хидрокрекинг има предност у односу на каталитичко крекинг јер се сировине са високим садржајем сумпора могу обрадити без претходног одсумпоравања. У том процесу, тешка ароматична сировина се претвара у лакше производе под веома високим притисцима и прилично високим температурама. Када сировина има висок садржај парафина, водоник спречава стварање ПАХ, смањује формирање катрана и спречава накупљање кокса на катализатору. Хидрокрекинг производи релативно велике количине изобутана за сировине за алкилацију, а такође изазива изомеризацију за контролу тачке стињавања и контролу тачке дима, а оба су важна у висококвалитетном млазном гориву.

                            У првој фази, сировина се меша са рециклираним водоником, загрева и шаље у примарни реактор, где се велика количина сировине претвара у средње дестилате. Једињења сумпора и азота се конвертују помоћу катализатора у реактору примарне фазе у водоник-сулфид и амонијак. Остатак се загрева и шаље у сепаратор високог притиска, где се гасови богати водоником уклањају и рециклирају. Преостали угљоводоници се уклањају или пречишћавају да би се уклонили водоник-сулфид, амонијак и лаки гасови, који се сакупљају у акумулатору, где се бензин одваја од киселог гаса.

                            Уклоњени течни угљоводоници из примарног реактора се мешају са водоником и шаљу у реактор друге фазе, где се разбијају у висококвалитетни бензин, млазно гориво и мешавине дестилата. Ови производи пролазе кроз серију сепаратора високог и ниског притиска за уклањање гасова који се рециклирају. Течни угљоводоници се стабилизују, цепају и уклањају, при чему се производи лаке нафте из хидрокрекера користе за мешање бензина, док се теже нафте рециклирају или шаљу у јединицу за каталитичку реформу. (Погледајте слику 11.)

                            Слика 11. Процес хидрокрекинга

                            ОИЛ010Ф9

                            Разматрања здравља и безбедности

                            Инспекција и испитивање сигурносних растерећења су важни због веома високих притисака у овом процесу. Потребна је одговарајућа контрола процеса да би се заштитили од зачепљења лежишта реактора. Због радних температура и присуства водоника, садржај водоник-сулфида у сировини мора бити стриктно сведен на минимум како би се смањила могућност озбиљне корозије. Корозија од влажног угљен-диоксида у областима кондензације такође се мора узети у обзир. Приликом обраде сировина са високим садржајем азота, амонијак и водоник-сулфид формирају амонијум хидросулфид, који изазива озбиљну корозију на температурама испод тачке росе воде. Амонијум хидросулфид је такође присутан у уклањању киселе воде. Пошто хидрокрекер ради на веома високим притисцима и температурама, контрола цурења угљоводоника и испуштања водоника је важна за спречавање пожара.

                            Пошто је ово затворен процес, изложеност је минимална у нормалним условима рада. Постоји потенцијал за излагање алифатској нафте која садржи бензен, канцерогене ПАХ, угљоводоничне гасове и емисије паре, гас богат водоником и гас сумпороводика као резултат цурења под високим притиском. Током регенерације и замене катализатора могу се ослободити велике количине угљен моноксида. Уклањање паре катализатора и регенерација стварају отпадне токове који садрже киселу воду и амонијак. Приликом руковања истрошеним катализатором потребна је безбедна радна пракса и одговарајућа лична заштитна опрема. У неким процесима је потребна пажња да се осигура да се током пуњења не формирају експлозивне концентрације каталитичке прашине. Истовар коксованог катализатора захтева посебне мере предострожности за спречавање пожара изазваних гвожђем сулфидом. Коксовани катализатор треба или да се охлади на испод 49 °Ц пре бацања, или да се стави у посуде инертиране азотом док се не охлади.

                            Комбиновање процеса

                            Два процеса комбиновања, полимеризација алкилација, користе се за спајање малих молекула са недостатком водоника, тзв олефини, опорављен од термичког и каталитичког крекинга, како би се створиле пожељније залихе бензина за мешање.

                            Полимеризација

                            Полимеризација је процес комбиновања два или више незасићених органских молекула (олефина) да би се формирао један, тежи молекул са истим елементима у истој пропорцији као и оригинални молекул. Конвертује гасовите олефине, као што су етилен, пропилен и бутилен претворене у јединицама за термички и флуидни крекинг, у теже, сложеније молекуле са већим октаном, укључујући нафтену и петрохемијску сировину. Олефинска сировина се претходно обрађује да би се уклонила једињења сумпора и други непожељни, а затим се пропушта преко фосфорног катализатора, обично чврстог катализатора или течне фосфорне киселине, где долази до егзотермне полимерне реакције. Ово захтева употребу расхладне воде и убризгавање хладне сировине у реактор за контролу температуре на различитим притисцима. Киселина из течности се уклања каустичним прањем, течности се фракционишу, а кисели катализатор се рециклира. Пара се фракционише да би се уклонили бутани и неутралише да би се уклонили трагови киселине. (Погледајте слику 12.)

                            Слика 12. Процес полимеризације

                            ОИЛ10Ф10

                            Тешка корозија, која доводи до квара опреме, ће се појавити ако вода дође у контакт са фосфорном киселином, као што је током прања водом при искључењу. Корозија се такође може јавити у цевоводима, бојлерима, измењивачима и другим местима где се киселина може таложити. Постоји могућност излагања каустичном испирању (натријум хидроксиду), фосфорној киселини која се користи у процесу или испрана током ремонта и прашини катализатора. Потенцијал за неконтролисану егзотермну реакцију постоји ако дође до губитка воде за хлађење.

                            Алкилација

                            Алкилација комбинује молекуле олефина произведених каталитичким крекингом са молекулима изопарафина како би се повећала запремина и октан мешавина бензина. Олефини ће реаговати са изопарафинима у присуству високо активног катализатора, обично сумпорне киселине или флуороводоничне киселине (или алуминијум хлорида) да би се створио парафински молекул дугог ланца, тзв. алкоксид (изо-октан), са изузетним квалитетом против детонације. Алкилат се затим одваја и фракционише. Релативно ниске температуре реакције од 10°Ц до 16°Ц за сумпорну киселину, 27°Ц до 0°Ц за флуороводоничну киселину (ХФ) и 0°Ц за алуминијум хлорид, контролишу се и одржавају хлађењем. (Погледајте слику 13.)

                            Слика 13. Процес алкилације

                            ОИЛ10Ф11

                            Алкилација сумпорне киселине. У јединицама за алкилацију сумпорне киселине каскадног типа, сировине, укључујући пропилен, бутилен, амилен и свеж изобутан, улазе у реактор, где долазе у контакт са катализатором сумпорне киселине. Реактор је подељен на зоне, при чему се олефини доводе кроз дистрибутере у сваку зону, а сумпорна киселина и изобутани теку преко преграда од зоне до зоне. Реакциона топлота се уклања испаравањем изобутана. Гас изобутан се уклања са врха реактора, хлади и рециклира, а део се усмерава ка торњу за депропанизатор. Остаци из реактора се таложе, а сумпорна киселина се уклања са дна посуде и поново циркулише. Каустични и/или водени скрубери се користе за уклањање малих количина киселине из процесне струје, која затим иде у торањ за деизобутанизатор. Горњи део дебутанизатора изобутан се рециклира, а преостали угљоводоници се одвајају у торњу за понављање и/или шаљу на мешање.

                            Алкилација флуороводоничном киселином. Постоје две врсте процеса алкилације флуороводоничне киселине: Пхиллипс и УОП. У Пхиллипс процесу, сировина олефина и изобутана се суши и доводи у комбиновани реактор/таложник. Угљоводоник из зоне таложења се пуни у главни фракционатор. Главни део фракционатора иде у депропанизатор. Пропан, са количинама флуороводоничне киселине у траговима (ХФ), иде у ХФ стрипер, а затим се каталитички дефлуорише, третира и шаље у складиште. Изобутан се повлачи из главног фракционатора и рециклира у реактор/таложник, а алкилат са дна главног фракционатора се шаље у цепач.

                            УОП процес користи два реактора са одвојеним таложницима. Половина осушене сировине се пуни у први реактор, заједно са рециклажним и допунским изобутаном, а затим у његов таложник, где се киселина рециклира, а угљоводоник пуни у други реактор. Друга половина сировине одлази у други реактор, при чему се киселина за таложење рециклира, а угљоводоници се пуне у главни фракционатор. Накнадна обрада је слична Пхиллипс-у по томе што горњи део главног фракционатора иде у депропанизатор, изобутан се рециклира и алкилат се шаље у цепач.

                            Разматрања здравља и безбедности

                            Сумпорна киселина и флуороводонична киселина су опасне хемикалије и брига током испоруке и истовара киселине је неопходна. Постоји потреба за одржавањем концентрације сумпорне киселине од 85 до 95% за добар рад и минимизирање корозије. Да би се спречила корозија од флуороводоничне киселине, концентрације киселине унутар процесне јединице морају се одржавати изнад 65%, а влага испод 4%. До неке корозије и прљања у јединицама сумпорне киселине долази услед разградње естара сумпорне киселине, или где се додаје каустична киселина ради неутрализације. Ови естри се могу уклонити третирањем свежом киселином и прањем топлом водом.

                            Поремећаји могу бити узроковани губитком расхладне воде потребне за одржавање температуре процеса. Притисак на страни измењивача воде за хлађење и паре треба да буде испод минималног притиска на страни за киселину да би се спречила контаминација воде. Вентилациони отвори могу да се усмере на чистаче соде да би се неутралисали гасовити флуороводоник или паре флуороводоничне киселине пре испуштања. Ивичњаци, дренажа и изолација могу бити обезбеђени за задржавање процесне јединице тако да се ефлуент може неутралисати пре испуштања у канализациони систем.

                            Јединице флуороводоничне киселине треба темељно испразнити и хемијски очистити пре окретања и уласка, како би се уклонили сви трагови гвожђе-флуорида и флуороводоничне киселине. Након гашења, где је коришћена вода, уређај треба добро осушити пре него што се унесе флуороводонична киселина. Цурење, просипање или испуштање које укључује флуороводоничну киселину или угљоводонике који садрже флуороводоничну киселину су изузетно опасни. Мере предострожности су неопходне како би се осигурало да се опремом и материјалима који су били у контакту са киселином пажљиво рукује и да се темељно очисте пре него што напусте процесну област или рафинерију. За неутрализацију опреме која је дошла у контакт са флуороводоничном киселином се често обезбеђују урањајуће каце за прање.

                            Постоји потенцијал за озбиљна опасна и токсична изложеност уколико дође до цурења, просипања или испуштања. Директан контакт са сумпорном или флуороводоничном киселином ће изазвати озбиљна оштећења коже и очију, а удисање киселе магле или испарења угљоводоника која садржи киселину ће изазвати јаку иритацију и оштећење респираторног система. Треба користити посебне мере предострожности за хитне случајеве и обезбедити заштиту која одговара потенцијалној опасности и подручјима која су евентуално погођена. Безбедна радна пракса и одговарајућа лична заштитна опрема за кожу и дисање су потребни тамо где постоји потенцијална изложеност флуороводоничним и сумпорним киселинама током нормалних операција, као што су очитавање мерача, инспекција и процес узорковања, као и током реаговања у ванредним ситуацијама, одржавања и ремонта. Требало би да постоје процедуре како би се осигурало да се заштитна опрема и одећа која се носи у активностима сумпорне или флуороводоничне киселине, укључујући хемијска заштитна одела, покриваче за главу и ципеле, рукавице, заштиту за лице и очи и заштитну опрему за дисање, темељно очисте и деконтаминирају пре поновног издавања.

                            Преуређење процеса

                            Каталитичко реформисање изомеризација су процеси који преуређују молекуле угљоводоника да би произвели производе са различитим карактеристикама. Након пуцања, неки токови бензина, иако одговарајуће молекуларне величине, захтевају даљу обраду да би побољшали своје перформансе, јер им недостају неки квалитети, као што су октански број или садржај сумпора. Реформисањем водоника (парним) добија се додатни водоник за употребу у преради хидрогенизације.

                            Каталитичко реформисање

                            Процеси каталитичког реформисања претварају нискооктанске тешке нафте у ароматичне угљоводонике за петрохемијске сировине и високооктанске компоненте бензина, тзв. реформише, молекуларним преуређењем или дехидрогенацијом. У зависности од сировине и катализатора, реформати се могу произвести са веома високим концентрацијама толуена, бензола, ксилена и других аромата корисних у мешању бензина и петрохемијској преради. Водоник, значајан нуспроизвод, се одваја од реформата за рециклажу и употребу у другим процесима. Добијени производ зависи од температуре и притиска реактора, коришћеног катализатора и брзине рециклаже водоника. Неки каталитички реформатори раде на ниском, а други на високом притиску. Неки системи каталитичког реформинга континуирано регенеришу катализатор, неки објекти регенеришу све реакторе током регенерације, а други узимају један по један реактор ван струје ради регенерације катализатора.

                            У каталитичком реформингу, сировина нафте се претходно третира водоником да би се уклонили загађивачи као што су једињења хлора, сумпора и азота, која би могла отровати катализатор. Производ се флешује и фракционише у торњевима где се уклањају преостали загађивачи и гасови. Сировина од десумпоризоване нафте се шаље у каталитички реформатор, где се загрева до паре и пролази кроз реактор са стационарним слојем биметалног или металног катализатора који садржи малу количину платине, молибдена, ренијума или других племенитих метала. Две примарне реакције које се дешавају су производња високооктанских ароматика уклањањем водоника из молекула сировине и конверзија нормалних парафина у разгранате или изопарафине.

                            У платформинг, још један процес каталитичког реформисања, сировина која није хидродесулфуризована се комбинује са рециклираним гасом и прво пролази преко јефтинијег катализатора. Све преостале нечистоће се претварају у водоник-сулфид и амонијак и уклањају пре него што струја прође преко платинастог катализатора. Пара богата водоником циркулише да би инхибирала реакције које могу отровати катализатор. Излаз из реактора се раздваја на течни реформат, који се шаље у торањ за уклањање и гас, који се компресује и рециклира. (Погледајте слику 14.)

                            Слика 14. Процес каталитичког реформисања

                            ОИЛ10Ф12

                            Оперативне процедуре су потребне за контролу врућих тачака током покретања. Мора се пазити да се катализатор не сломи или згњечи приликом пуњења лежишта, јер ће мале ситне честице зачепити сита реформатора. Потребне су мере предострожности против прашине приликом регенерације или замене катализатора. Током регенерације катализатора може доћи до малих емисија угљен-моноксида и водоник-сулфида.

                            Испирање водом треба узети у обзир тамо где је дошло до запрљања стабилизатора у реформаторима због стварања амонијум хлорида и соли гвожђа. Амонијум хлорид се може формирати у измењивачима за претходну обраду и изазвати корозију и прљање. Хлороводоник, хидрогенацијом једињења хлора, може да формира киселине или со амонијум хлорида. Постоји могућност излагања алифатичним и ароматичним бензинима, процесном гасу богатом водоником, сумпороводонику и бензену уколико дође до цурења или испуштања.

                            Изомеризација

                            Изомеризација претвара n-бутан, n-пентан и n-хексана у њихове одговарајуће изопарафине. Неке од нормалних парафинских компоненти равног ланца лаке равне нафте имају низак октан. Они се могу конвертовати у високооктанске изомере разгранатог ланца преуређивањем веза између атома, без промене броја или врста атома. Изомеризација је слична каталитичком реформисању по томе што су молекули угљоводоника преуређени, али за разлику од каталитичког реформисања, изомеризација само претвара нормалне парафине у изопарафине. Изомеризација користи другачији катализатор од каталитичког реформинга.

                            Два различита процеса изомеризације су бутан (Ц4) и пентан/хексан. (Ц5/C6).

                            Бутан (Ц4) изомеризација производи сировину за алкилацију. Процес на нижим температурама користи високо активан катализатор алуминијум хлорида или хлороводоника без грејача за изомеризацију n-бутан. Обрађена и претходно загрејана сировина се додаје у струју рециклаже, помеша са ХЦл и пропушта кроз реактор (види слику 15).

                            Слика 15. Ц4 изомеризација

                            ОИЛ10Ф22

                            Пентан/хексан изомеризација се користи за повећање октанског броја конверзијом n-пентан и n-хексан. У типичном процесу изомеризације пентан/хексана, осушена и десулфуризована сировина се меша са малом количином органског хлорида и рециклираног водоника и загрева до температуре реактора. Затим се пропушта преко металног катализатора на подлози у првом реактору, где се хидрогенишу бензол и олефини. Напајање затим иде у реактор за изомеризацију, где се парафини каталитички изомеризују у изопарафине, хладе и прослеђују у сепаратор. Гас сепаратора и водоник, са додатним водоником, се рециклирају. Течност се неутралише алкалним материјалима и шаље у колону за уклањање, где се хлороводоник обнавља и рециклира. (Погледајте слику 16.)

                            Слика 16. Процес изомеризације

                            ОИЛ10Ф13

                            Ако сировина није потпуно осушена и одсумпорана, постоји потенцијал за стварање киселине, што доводи до тровања катализатора и корозије метала. Не сме се дозволити да вода или пара уђу у просторе где је присутан хлороводоник. Потребне су мере предострожности како би се спречило да ХЦл уђе у канализацију и одводе. Постоји могућност излагања испарењима и течностима изопентана и алифатичне нафте, као и процесном гасу богатом водоником, хлороводоничкој киселини и хлороводонику, као и прашини када се користи чврсти катализатор.

                            Производња водоника (реформисање паром)

                            Водоник високе чистоће (95 до 99%) је потребан за хидродесулфуризацију, хидрогенацију, хидрокрекинг и петрохемијске процесе. Ако се не производи довољно водоника као нуспроизвод рафинеријских процеса да би се задовољила укупна потражња рафинерије, потребна је производња додатног водоника.

                            У реформисању водене паре, одсумпорисани гасови се мешају са прегрејаном паром и реформишу у цевима које садрже катализатор на бази никла. Реформисани гас, који се састоји од паре, водоника, угљен-моноксида и угљен-диоксида, се хлади и пролази кроз претвараче где угљен-моноксид реагује са паром дајући водоник и угљен-диоксид. Угљен диоксид се пере растворима амина и испушта у атмосферу када се раствори реактивирају загревањем. Сваки угљен моноксид који остане у струји производа се претвара у метан. (Погледајте слику 17.)

                            Слика 17. Процес парног реформисања

                            ОИЛ10Ф14

                            Инспекције и испитивања се морају спровести тамо где постоји могућност квара вентила због загађивача у водонику. Пренос из каустичних пречистача да би се спречила корозија у предгрејачима мора се контролисати, а хлориди из система сировине или паре морају бити спречени да уђу у реформер цеви и контаминирају катализатор. Изложеност може бити последица контаминације кондензата процесним материјалима као што су каустици и једињења амина, као и вишак водоника, угљен-моноксида и угљен-диоксида. Постоји могућност опекотина од врућих гасова и прегрејане паре уколико дође до ослобађања.

                            Разни рафинеријски процеси

                            База мазива и процеси воска

                            Уља и воскови за подмазивање се рафинишу из различитих фракција атмосферске и вакуум дестилације. Проналаском вакуумске дестилације откривено је да воштани остатак чини боље мазиво од било које од животињских масти које су тада биле у употреби, што је био почетак модерне технологије рафинирања угљоводоника, чији је примарни циљ уклањање нежељених производа, као што су асфалти, сулфонирани аромати и парафински и изопарафински воскови из заосталих фракција у циљу производње висококвалитетних мазива. Ово се постиже низом процеса укључујући деасфалтирање, екстракцију растварачем и процесе сепарације и третмана као што су депаратизација и хидрофиниширање. (Види слику 18)

                            Слика 18. Процес производње уља за подмазивање и воска

                            ОИЛ10Ф15

                            У екстракцијској преради, редукована сирова сировина из вакуумске јединице се деасфалтира пропаном и комбинује са сировином за уље за подмазивање, претходно загрева и екстрахује растварачем да би се произвела сировина која се зове рафинат. У типичном процесу екстракције који користи фенол као растварач, сировина се меша са фенолом у делу за третман на температурама испод 204 °Ц. Фенол се затим одваја од рафината и рециклира. Рафинат се затим може подвргнути другом процесу екстракције који користи фурфурал за одвајање ароматичних једињења од неароматичних угљоводоника, чиме се добија рафинат светлије боје са побољшаним индексом вискозности и оксидационом и термичком стабилношћу.

                            Очишћени рафинат такође може бити подвргнут даљој обради ради побољшања квалитета основног материјала. Адсорбенти глине се користе за уклањање тамно обојених, нестабилних молекула из базних уља за подмазивање. Алтернативни процес, хидрофиниширање подмазивањем, пропушта врући девоскани рафинат и водоник кроз катализатор који незнатно мења молекуларну структуру, што резултира уљем светлије боје са побољшаним карактеристикама. Третиране основне сировине за мазива се затим мешају и/или мешају са адитивима како би се задовољиле захтеване физичке и хемијске карактеристике моторних уља, индустријских мазива и уља за обраду метала.

                            Две различите врсте воска који се добијају из сирове нафте су парафински восак, произведен од дестилата, и микрокристални восак, произведен од заосталих залиха. Рафинат из јединице за екстракцију садржи значајну количину воска, који се може уклонити екстракцијом растварачем и кристализацијом. Рафинат је помешан са растварачем, као што је пропан, метил етил кетон (МЕК) и смеша толуена или метил изобутил кетон (МИБК), и претходно охлађен у измењивачима топлоте. Температура кристализације се постиже испаравањем пропана у резервоарима за довод хладњака и филтера. Восак се континуирано уклања филтерима и испире хладним растварачем да би се повратило задржано уље. Растварач се извлачи из депарафинисаног рафината испаравањем и уклањањем паре и рециклира.

                            Восак се загрева врелим растварачем, охлади, филтрира и завршно опере да би се уклонили сви трагови уља. Пре него што се восак употреби, може се хидрофинисати како би се побољшао његов мирис и елиминисали сви трагови аромата како би се восак могао користити у преради хране. Рафинат без парафина, који садржи мале количине парафина, нафтена и неких ароматика, може се даље прерађивати за употребу као базна уља за подмазивање.

                            Контрола температуре уређаја за обраду је важна за спречавање корозије од фенола. Восак може зачепити канализацију или системе за одвод уља и ометати третман отпадних вода. Постоји могућност излагања процесним растварачима као што су фенол, пропан, мешавина метил етил кетона и толуена или метил изобутил кетон. Удисање угљоводоничних гасова и пара, ароматичне нафте која садржи бензен, водоник-сулфид и процесни гас богат водоником представља опасност.

                            Прерада асфалта

                            Након операција примарне дестилације, асфалт је део заосталих материја који захтева даљу обраду да би се дале карактеристике потребне за његову коначну употребу. Асфалт за кровне материјале се производи удувавањем ваздуха. Остатак се загрева у цеви која је још увек скоро до тачке паљења и пуни се у кулу за издувавање где се врућ ваздух убризгава током унапред одређеног временског периода. Дехидрогенацијом асфалта настаје водоник-сулфид, а оксидацијом настаје сумпор-диоксид. Пара се користи за покривање врха торња како би увукла загађиваче, и пролази кроз чистач да кондензује угљоводонике.

                            Вакумска дестилација се углавном користи за производњу путног катранског асфалта. Остатак се загрева и пуни у колону где се примењује вакуум да би се спречило пуцање.

                            Кондензована пара из различитих процеса асфалтирања ће садржати угљоводонике у траговима. Сваки поремећај вакуума може довести до уласка атмосферског ваздуха и накнадног пожара. У производњи асфалта, подизање температуре дна вакуумског торња ради побољшања ефикасности може произвести метан термичким пуцањем. Ово ствара паре у резервоарима за складиштење асфалта који су у запаљивом опсегу, али се не могу открити блиц тестирањем. Издувавање ваздуха може створити неке полинуклеарне ароматике (тј. ПАХ). Кондензована пара из процеса удувавања асфалта може такође да садржи различите загађиваче.

                            Процеси заслађивања и третмана угљоводоника

                            Многи производи, као што су термална бензина добијена висбреакингом, коксовањем или термичким крекингом, и бензина са високим садржајем сумпора и дестилати из дестилације сирове нафте, захтевају третман да би се користили у мешавинама бензина и лож уља. Производи дестилације, укључујући керозин и друге дестилате, могу садржати трагове ароматика, а нафтени и базне материје уља за подмазивање могу садржати восак. Ови непожељни састојци се уклањају или у средњим фазама рафинације или непосредно пре слања производа на мешање и складиштење, процесима рафинације као што су екстракција растварачем и депарасирање растварачем. Различити полупроизводи и готови производи, укључујући средње дестилате, бензин, керозин, млазно гориво и киселе гасове треба да се осуше и засладе.

                            Третман се врши или у средњој фази процеса рафинације или непосредно пре слања готових производа на мешање и складиштење. Третирањем се уклањају загађивачи из уља, као што су органска једињења која садрже сумпор, азот и кисеоник, растворене метале, неорганске соли и растворљиве соли растворене у емулгованој води. Материјали за третман укључују киселине, раствараче, алкалије и средства за оксидацију и адсорпцију. Третмани киселином се користе за побољшање мириса, боје и других својстава мазива, за спречавање корозије и контаминације катализатора и за побољшање стабилности производа. Водоник-сулфид који је уклоњен из „сувог” киселог гаса помоћу апсорбујућег средства (диетаноламин) се спаљује, користи као гориво или претвара у сумпор. Тип третмана и агенаса зависе од сирове сировине, међупроцеса и спецификација крајњег производа.

                            Процеси третмана растварачем

                            Екстракција растварача одваја ароматике, нафтене и нечистоће из токова производа растварањем или таложењем. Екстракција растварачем спречава корозију, штити катализатор у наредним процесима и побољшава готове производе уклањањем незасићених, ароматичних угљоводоника из мазива и мазива.

                            Сировина се суши и подвргава континуираном противструјном третману растварачем. У једном процесу, сировина се испере течношћу у којој су супстанце које се уклањају растворљивије него у жељеном резултујућем производу. У другом процесу, додају се одабрани растварачи, што доводи до таложења нечистоћа из производа. Растварач се одваја од струје производа загревањем, испаравањем или фракционисањем, са заосталим количинама у траговима који се затим уклањају из рафината уклањањем паре или вакуумским флешовањем. За одвајање неорганских једињења може се користити електрична преципитација. Растварач се затим регенерише да би се поново користио у процесу.

                            Типичне хемикалије које се користе у процесу екстракције укључују широк спектар киселина, алкалија и растварача, укључујући фенол и фурфурал, као и оксидационе агенсе и адсорпционе агенсе. У процесу адсорпције, високо порозни чврсти материјали сакупљају течне молекуле на својим површинама. Избор специфичних процеса и хемијских агенаса зависи од природе сировине која се третира, присутних загађивача и захтева за готовим производима. (Погледајте слику 19.)

                            Слика 19. Процес екстракције растварачем

                            ОИЛ10Ф16

                            Депарасирање растварачем уклања восак из дестилата или резидуалних базних сировина и може се применити у било којој фази процеса рафинације. Приликом депаравања растварачем, воштане сировине се хладе измењивачем топлоте и хлађењем, а растварач се додаје да би помогао у развоју кристала који се уклањају вакуум филтрацијом. Депарафинисано уље и растварач се испиру и уклањају, а восак пролази кроз таложник воде, фракционатор растварача и флеш торањ. (Погледајте слику 20.)

                            Слика 20. Процес депарасирања растварачем

                            ОИЛ10Ф17

                            Де-асфалтирање растварачем раздваја фракције тешке нафте за производњу тешког уља за подмазивање, сировина за каталитичко крекирање и асфалта. Сировина и течни пропан (или хексан) се пумпају у кулу за екстракцију на прецизно контролисаним смешама, температурама и притисцима. Одвајање се дешава у контактору са ротирајућим диском, на основу разлика у растворљивости. Производи се затим испаравају и паром уклањају да би се повратио пропан за рециклажу. Деасфалтирање растварачем такође уклања једињења сумпора и азота, метале, остатке угљеника и парафине из сировине. (Погледајте слику 21.)

                            Слика 21. Процес деасфалтирања растварачем

                            ОИЛ10Ф18

                            Разматрања здравља и безбедности.

                            Код депаравања растварачем, прекид вакуума ће створити потенцијалну опасност од пожара дозвољавајући ваздуху да уђе у јединицу. Постоји могућност излагања парама растварача за депаравање, мешавини МЕК-а и толуена. Иако је екстракција растварачем затворен процес, постоји потенцијална изложеност канцерогеним ПАХ у процесним уљима и растварачима за екстракцију као што су фенол, фурфурал, гликол, МЕК, амини и друге процесне хемикалије током руковања и операција.

                            Де-асфалтирање захтева тачну контролу температуре и притиска како би се избегло узнемиравање. Поред тога, влага, вишак растварача или пад радне температуре могу изазвати пењење што утиче на контролу температуре производа и може изазвати поремећај. Контакт са врелим токовима уља изазива опекотине коже. Постоји потенцијал за излагање токовима врућег уља који садрже канцерогена полициклична ароматична једињења, течни пропан и паре пропана, водоник-сулфид и сумпор-диоксид.

                            Процеси хидротретирања

                            Хидротретман се користи за уклањање око 90% загађивача, укључујући азот, сумпор, метале и незасићене угљоводонике (олефине), из течних нафтних фракција, као што је бензин за директну производњу. Хидротретман је сличан хидрокрекингу по томе што се и водоник и катализатор користе за обогаћивање садржаја водоника у сировини олефина. Међутим, степен засићења није тако велики као онај који се постиже хидрокрекингом. Типично, хидротретман се врши пре процеса као што је каталитичко реформисање, тако да катализатор није контаминиран нетретираном сировином. Хидротретман се такође користи пре каталитичког крекинга за смањење сумпора и побољшање приноса производа, као и за надоградњу фракција средњег дестилата нафте у готов керозин, дизел гориво и лож уља.

                            Процеси хидротретирања се разликују у зависности од сировина и катализатора. Хидродесулфуризација уклања сумпор из керозина, смањује ароматичне карактеристике и карактеристике стварања гуме и засићује све олефине. Хидроформирање је процес дехидрогенације који се користи за обнављање вишка водоника и производњу високооктанског бензина. Хидротретирани производи се мешају или користе као сировина за каталитички реформинг.

                            In каталитичка хидродесулфуризација, сировина је деаерирана, помешана са водоником, претходно загрејана и напуњена под високим притиском кроз каталитички реактор са фиксним слојем. Водоник се одваја и рециклира, а производ се стабилизује у колони за скидање где се уклањају светли крајеви.

                            Током овог процеса, једињења сумпора и азота присутна у сировини се претварају у водоник-сулфид (Х2С) и амонијак (НХ3). Заостали водоник-сулфид и амонијак се уклањају или уклањањем паре, комбинованим сепаратором високог и ниског притиска или испирањем амина који обнавља водоник-сулфид у висококонцентрованој струји погодној за претварање у елементарни сумпор. (Погледајте слику 22 и слику 23.)

                            Слика 22. Процес хидродесулфуризације

                            ОИЛ10Ф19

                            Слика 23. Шема процеса хидродесулфуризације

                            ОИЛ10Ф26

                            Приликом хидротретирања, садржај водоник-сулфида у сировини мора бити строго контролисан на минимум да би се смањила корозија. Хлороводоник се може формирати и кондензовати као хлороводонична киселина у деловима јединице са нижом температуром. Амонијум хидросулфид се може формирати у јединицама на високој температури и под високим притиском. У случају испуштања, постоји могућност излагања ароматичним испарењима нафте која садрже бензол, водоник-сулфид или водоник, или амонијаку уколико дође до цурења или изливања киселе воде. Фенол такође може бити присутан ако се обрађују сировине са високом тачком кључања.

                            Прекомерно време контакта и/или температура ће изазвати коксовање у јединици. Потребно је предузети мере предострожности при истовару коксованог катализатора из јединице како би се спречио пожар гвожђе-сулфида. Коксовани катализатор треба да се охлади на испод 49 °Ц пре уклањања или да се баци у канте инертиране азотом где се може охладити пре даљег руковања. Специјални адитиви против пене се могу користити за спречавање тровања катализатора услед преношења силикона у сировину за кокс.

                            Други процеси заслађивања и третмана

                            Процеси третмана, сушења и заслађивања се користе за уклањање нечистоћа из мешавине. (Погледајте слику 24.)

                            Слика 24. Процеси заслађивања и третмана

                            ОИЛ10Ф20

                            Процеси заслађивања користе ваздух или кисеоник. Ако вишак кисеоника уђе у ове процесе, могуће је да дође до пожара у таложнику услед стварања статичког електрицитета. Постоји потенцијал за излагање водоник-сулфиду, сумпор-диоксиду, каустику (натријум хидроксид), истрошеном каустику, истрошеном катализатору (Мерок), прашини катализатора и заслађивачима (натријум карбонат и натријум бикарбонат).

                            Постројења за амин (третман киселим гасом).

                            Кисели гас (гориви гас из процеса као што су каталитичко крекинг и хидротретман, који садржи водоник-сулфид и угљен-диоксид) мора се третирати пре него што се може користити као гориво за рафинерију. Постројења амина уклањају киселе загађиваче из токова киселог гаса и угљоводоника. У постројењима за производњу амина, гасови и течни токови угљоводоника који садрже угљен-диоксид и/или водоник сулфид се напајају у кулу за апсорпцију гаса или течни контактор, где се кисели загађивачи апсорбују растворима амина у супротном току — моноетаноламина (МЕА), диетаноламина (ДЕА) или метилдиетаноламина. (МДЕА). Уклоњени гас или течност се уклањају изнад главе, а амин се шаље у регенератор. У регенератору се киселе компоненте уклањају топлотом и поновним кључањем и одлажу, док се амин рециклира.

                            Да би се корозија свела на најмању могућу меру, потребно је успоставити одговарајуће радне праксе и контролисати температуру дна регенератора и бојлера. Кисеоник треба држати ван система да би се спречила оксидација амина. Постоји потенцијал за излагање аминским једињењима (тј. МЕА, ДЕА, МДЕА), водоник-сулфиду и угљен-диоксиду.

                            Заслађивање и сушење

                            Заслађивање (уклањање меркаптана) третира једињења сумпора (водоник-сулфид, тиофен и меркаптан) ради побољшања боје, мириса и оксидационе стабилности и смањује концентрацију угљен-диоксида у бензину. Неки меркаптани се уклањају тако што производ дође у контакт са хемикалијама растворљивим у води (нпр. сумпорном киселином) које реагују са меркаптанима. Каустична течност (натријум хидроксид), једињења амина (диетаноламин) или катализатор са фиксним слојем заслађивања могу се користити за претварање меркаптана у мање непријатне дисулфиде.

                            Сушење производа (уклањање воде) се постиже апсорпцијом воде, са или без адсорпционих агенаса. Неки процеси се истовремено суше и заслађују адсорпцијом на молекуларним ситом.

                            Опоравак сумпора

                            Рекуперација сумпора уклања водоник-сулфид из киселих гасова и токова угљоводоника. Цлаусе процес претвара водоник-сулфид у елементарни сумпор коришћењем термичких и каталитичких реакција. Након сагоревања водоник-сулфида у контролисаним условима, лонци за избацивање уклањају воду и угљоводонике из токова напојног гаса, који се затим излажу катализатору да би се повратио додатни сумпор. Паре сумпора од сагоревања и конверзије се кондензују и обнављају.

                            Третман репног гаса

                            И оксидација и редукција се користе за третман отпадног гаса из јединица за рекуперацију сумпора, у зависности од састава гаса и економичности рафинерије. Оксидациони процеси сагоревају остатак гаса да би се сва једињења сумпора претворила у сумпор-диоксид, а процеси редукције претварају једињења сумпора у водоник-сулфид.

                            Чишћење водоник-сулфидом

                            Прочишћавање водоник-сулфидом је примарни процес обраде сировине угљоводоника који се користи за спречавање тровања катализатором. У зависности од сировине и природе загађивача, методе одсумпоравања ће варирати од апсорпције активног угља на собној температури до високотемпературне каталитичке хидрогенације праћене третманом цинк оксидом.

                            Сат и незасићени гасни погони

                            Сировине из различитих рафинеријских јединица шаљу се у постројења за пречишћавање гаса, где се бутани и бутени уклањају за употребу као сировина за алкилацију, теже компоненте се шаљу у мешање бензина, пропан се добија за ТНГ и пропилен се уклања за употребу у петрохемији.

                            Сат гасна постројења одвојене компоненте од рафинеријских гасова, укључујући бутане за алкилацију, пентане за мешање бензина, ТНГ за гориво и етан за петрохемију. Постоје два различита процеса засићеног гаса: апсорпционо-фракционисање или право фракционисање. У апсорпционо-фракционисању, гасови и течности из различитих јединица се доводе у апсорбер/деетанизатор где Ц2 а лакше фракције се одвајају апсорпцијом мршавог уља и уклањају за употребу као гориво за гориво или петрохемијско напајање. Преостале теже фракције се уклањају и шаљу у дебутанизатор, а мршаво уље се рециклира назад у апсорбер/деетанизатор. Ц3/C4 се одваја од пентана у дебутанизатору, прочишћава да би се уклонио водоник-сулфид и доводи до разделника да се одвоје пропан и бутан. Фаза апсорпције се елиминише у постројењима за фракционисање. Процеси засићеног гаса зависе од потражње за сировинама и производима.

                            Корозија настаје услед присуства водоник-сулфида, угљен-диоксида и других једињења као резултат претходног третмана. Токове који садрже амонијак треба осушити пре обраде. Адитиви против обраштања се користе у апсорпционом уљу за заштиту измењивача топлоте. Инхибитори корозије се користе за контролу корозије у надземним системима. Постоји могућност да се излагање водоник-сулфиду, угљен-диоксиду, натријум хидроксиду, МЕА, ДЕА и МДЕА пренесе из претходног третмана.

                            Незасићена гасна постројења опоравити лаке угљоводонике из токова влажних гасова из каталитичких крекера и надземних акумулатора са одложеним коксом или пријемника за фракционисање. У типичном процесу, влажни гасови се компримују и третирају амином да би се уклонио водоник-сулфид било пре или после уласка у фракциони апсорбер, где се мешају у истовремени ток дебутанизованог бензина. Лаке фракције се одвајају топлотом у бојлеру, при чему се отпадни гас шаље у сунђер апсорбер, а дно се шаље у дебутанизатор. Део дебутанизованог угљоводоника се рециклира, а остатак иде у цепач за одвајање. Горњи гасови иду у депропанизатор за употребу као сировина за јединицу алкилације. (Погледајте слику 25.)

                            Слика 25. Процес незасићеног гасног постројења

                            ОИЛ10Ф21

                            Корозија може настати од влажног водоник-сулфида и цијанида у незасићеним гасним постројењима која рукују ФЦЦ сировинама. Корозија од водоник-сулфида и наслага у секцијама високог притиска гасних компресора од амонијумових једињења је могућа када су сировине из одложеног коксера или ТЦЦ. Постоји потенцијал за излагање водоник-сулфиду и аминским једињењима као што су МЕА, ДЕА и МДЕА.

                            Процеси мешања бензина, дестилатног горива и мазива

                            Мешање је физичка мешавина више различитих течних угљоводоничних фракција за производњу готових производа са специфичним жељеним карактеристикама. Производи се могу мешати у линији кроз систем разводника или серијски мешати у резервоарима и посудама. Ин-лине мешање бензина, дестилата, млазног горива и базних залиха мазива се постиже убризгавањем пропорционалних количина сваке компоненте у главни ток где турбуленција промовише темељно мешање.

                              • Бензини су мешавине реформата, алкилата, директног бензина, термичких и каталитички крекираних бензина, коксног бензина, бутана и одговарајућих адитива.
                              • Лож уље и дизел гориво су мешавине дестилата и цикличних уља, а млазно гориво може бити директни дестилат или помешано са бензином.
                              • Уља за подмазивање су мешавине рафинисаних базних материја
                              • Асфалт се меша из разних остатака у зависности од намене.

                                     

                                    Адитиви се често мешају у бензин и моторна горива током или после мешања да би се обезбедила специфична својства која нису својствена нафтним угљоводоницима. Ови адитиви укључују појачиваче октана, агенсе против детонације, антиоксиданте, инхибиторе гума, инхибиторе пене, инхибиторе рђе, чистаче карбуратора (угљеника), детерџенте за чишћење ињектора, мирисе за дизел, боје за боје, антистатичке дестилате, оксидаторе бензина као нпр. метанол, етанол и метил терцијарни бутил етар, деактиватори метала и др.

                                    Операције шаржног и ин-лине мешања захтевају строге контроле да би се одржао жељени квалитет производа. Проливене треба очистити и поправити цурења како би се избегло клизање и падови. Са адитивима у бубњевима и кесама треба правилно руковати како би се избегло оптерећење и излагање. Потенцијал за контакт са опасним адитивима, хемикалијама, бензолом и другим материјалима постоји током мешања, а потребне су одговарајуће инжењерске контроле, лична заштитна опрема и одговарајућа хигијена да би се излагање свело на минимум.

                                    Операције помоћних рафинерија

                                    Помоћне операције које подржавају рафинеријске процесе укључују оне које обезбеђују процесну топлоту и хлађење; обезбедити смањење притиска; контрола емисија у ваздух; прикупљају и третирају отпадне воде; обезбедити комуналне услуге као што су струја, пара, ваздух и биљни гасови; и пумпа, складишти, третира и хлади процесну воду.

                                    Третман отпадних вода

                                    Отпадне воде рафинерије обухватају кондензовану пару, воду за уклањање, истрошене каустичне растворе, расхладни торањ и котао, воду за прање, воду за неутрализацију алкалног и киселог отпада и друге воде повезане са процесом. Отпадне воде обично садрже угљоводонике, растворене материјале, суспендоване чврсте материје, феноле, амонијак, сулфиде и друга једињења. Пречишћавање отпадних вода се користи за процесну воду, отпадне воде и канализационе воде пре њиховог испуштања. Ови третмани могу захтевати дозволе или мора постојати рециклажа.

                                    Постоји могућност пожара ако паре из отпадних вода које садрже угљоводонике дођу до извора паљења током процеса третмана. Постоји могућност излагања различитим хемикалијама и отпадним производима током процеса узорковања, инспекције, одржавања и ремонта.

                                    Претрадање

                                    Предтретман је почетно одвајање угљоводоника и чврстих материја из отпадне воде. АПИ сепаратори, интерцепторне плоче и таложници се користе за уклањање суспендованих угљоводоника, зауљеног муља и чврстих материја гравитационим одвајањем, обрадом и филтрацијом. Кисела отпадна вода се неутралише амонијаком, кречом или сода пепелом. Алкалне отпадне воде се третирају сумпорном киселином, хлороводоничном киселином, димним гасом богатим угљен-диоксидом или сумпором. Неке емулзије уље у води се прво загревају да би се помогло одвајању уља и воде. Гравитационо одвајање зависи од различитих специфичних тежина воде и глобула уља које се не мешају, што омогућава да се слободно уље скине са површине отпадне воде.

                                    Скидање киселе воде

                                    Вода која садржи сулфиде, названа кисела вода, производи се у процесима каталитичког крекинга и хидротретирања, и кад год се пара кондензује у присуству гасова који садрже водоник-сулфид.

                                    Одстрањивање се користи на отпадној води која садржи сулфиде и/или амонијак, а екстракција растварачем се користи за уклањање фенола из отпадних вода. Отпадној води која треба да се рециклира може бити потребно хлађење да би се уклонила топлота и/или оксидација прскањем или уклањањем ваздуха да би се уклонили сви преостали феноли, нитрати и амонијак.

                                    Секундарни третман

                                    Након претходног третмана, суспендоване чврсте материје се уклањају седиментацијом или ваздушном флотацијом. Отпадне воде са ниским нивоом чврстих материја се просијавају или филтрирају, а средства за флокулацију могу се додати да помогну одвајању. Материјали са високим карактеристикама адсорпције се користе у филтерима са фиксним слојем или се додају у отпадну воду да би се формирала суспензија која се уклања седиментацијом или филтрацијом. Секундарни процеси третмана биолошки разграђују и оксидирају растворљиве органске материје коришћењем активног муља, неаерираних или газираних лагуна, методама капљеног филтера или анаеробним третманима. Додатне методе третмана се користе за уклањање уља и хемикалија из отпадних вода.

                                    Терцијарни третман

                                    Терцијарни третмани уклањају специфичне загађиваче како би се испунили регулаторни захтеви за испуштање. Ови третмани укључују хлорисање, озонирање, јонску измену, реверзну осмозу, адсорпцију активног угља и друге. Компримовани кисеоник може да се дифундује у токове отпадних вода да оксидише одређене хемикалије или да задовољи регулаторне захтеве за садржај кисеоника.

                                    Расхладни торњеви

                                    Расхладни торњеви уклањају топлоту из процесне воде испаравањем и латентним преносом топлоте између топле воде и ваздуха. Два типа торњева су противточни и попречни.

                                      • Код противточног хлађења, топла процесна вода се пумпа до највишег пленума и дозвољава да падне кроз торањ. Бројне летвице, или млазнице за распршивање, налазе се по целој дужини торња како би распршили ток воде и помогли у хлађењу. Истовремено, ваздух улази на дно торња, стварајући истовремени ток ваздуха према води. Торњеви са индукованим промајем имају вентилаторе на излазу ваздуха. Торњеви са принудним вуком имају вентилаторе или дуваљке на улазу ваздуха.
                                      • Куле са попречним протоком уводе проток ваздуха под правим углом у односу на проток воде кроз структуру.

                                         

                                        Рециркулацијска расхладна вода мора бити третирана да би се уклониле нечистоће и сви растворени угљоводоници. Нечистоће у води за хлађење могу кородирати и запрљати цевоводе и измењиваче топлоте, каменац од растворених соли може да се таложи на цевима, а дрвене расхладне куле могу да оштете микроорганизми.

                                        Вода расхладног торња може бити контаминирана процесним материјалима и нуспроизводима, укључујући сумпор-диоксид, водоник-сулфид и угљен-диоксид, са резултујућим излагањем. Постоји могућност излагања хемикалијама за третман воде или водоник-сулфиду када се отпадна вода третира заједно са расхладним торњевима. Пошто је вода засићена кисеоником од хлађења ваздухом, шансе за корозију су појачане. Једно средство за превенцију корозије је додавање материјала расхладној води који формира заштитни филм на цевима и другим металним површинама.

                                        Када је расхладна вода контаминирана угљоводоницима, запаљиве паре могу да испаре у одводни ваздух. Ако је присутан извор паљења или муње, може доћи до пожара. Опасност од пожара постоји када постоје релативно сува подручја у расхладним торњевима са индукованим промајем запаљиве конструкције. Губитак струје вентилатора расхладног торња или пумпи за воду може створити озбиљне последице у процесима.

                                        Генерисање паре

                                        Пара се производи кроз рад грејача и котлова у централним постројењима за производњу паре и на различитим процесним јединицама, користећи топлоту из димних гасова или других извора. Системи за производњу паре укључују:

                                          • грејалице (пећи), са својим горионицима и системом ваздуха за сагоревање
                                          • системи промаје или притиска за уклањање димних гасова из пећи, дуваљке чађи и системи компримованог ваздуха који затварају отворе како би спречили излазак димних гасова
                                          • котлови, који се састоје од већег броја цеви које воде мешавину воде и паре кроз пећ обезбеђујући максималан пренос топлоте (ове цеви се крећу између бубњева за дистрибуцију паре на врху котла и бубњева за прикупљање воде на дну котла)
                                          • парне бубњеве за прикупљање паре и усмеравање у прегрејач пре него што уђе у систем за дистрибуцију паре.

                                                 

                                                Најопаснија операција у производњи паре је покретање грејача. Запаљива мешавина гаса и ваздуха може да се створи као резултат губитка пламена на једном или више горионика током гашења. Специфичне процедуре покретања су потребне за сваки различит тип јединице, укључујући прочишћавање пре гашења светла и процедуре за хитне случајеве у случају престанка паљења или губитка пламена горионика. Ако напојна вода понестане, а котлови су суви, цеви ће се прегрејати и отказати. Вишак воде ће се преносити у систем за дистрибуцију паре, узрокујући штету на турбинама. Котлови треба да имају системе за континуирано или повремено продувавање како би се уклонила вода из парних бубњева и ограничило накупљање каменца на лопатицама турбине и цевима прегрејача. Мора се водити рачуна да се прегрејач не прегреје током покретања и искључивања. Алтернативни извори горива треба да буду обезбеђени у случају губитка горивог гаса услед гашења рафинеријске јединице или хитног случаја.

                                                Гориво за грејање

                                                Било које или било која комбинација горива, укључујући рафинеријски гас, природни гас, лож уље и угаљ у праху може се користити у грејачима. Отпадни гас из рафинерије се сакупља из процесних јединица и комбинује са природним гасом и ТНГ у балансном бубњу за гориво. Балансни бубањ обезбеђује константан притисак у систему, прилично стабилан БТУ (енергетски) садржај горива и аутоматско одвајање суспендованих течности у гасним парама и спречава преношење великих комадића кондензата у дистрибутивни систем.

                                                Уље за ложење је обично мешавина сирове нафте у рафинерији и талог и испуцалих остатака, помешаних са другим производима. Систем лож уља испоручује гориво до грејача процесних јединица и генератора паре на потребним температурама и притисцима. Лож уље се загрева до температуре пумпања, усисава кроз сито за грубо усисавање, пумпа се до грејача за контролу температуре и затим кроз фино сито пре него што се спали. Лонци за избацивање, који се налазе у процесним јединицама, користе се за уклањање течности из горивног гаса пре сагоревања.

                                                У једном примеру производње топлоте процесне јединице, котлови са угљен моноксидом (ЦО) рекуперирају топлоту у јединицама за каталитичко крекирање док се угљен моноксид у димном гасу сагорева до потпуног сагоревања. У другим процесима, јединице за рекуперацију отпадне топлоте користе топлоту из димних гасова за производњу паре.

                                                Дистрибуција паре

                                                Пара се обично генерише грејачи и котлови комбиновани у једну јединицу. Пара напушта котлове на највећем притиску који захтевају процесне јединице или електрични генератор. Притисак паре се затим смањује у турбинама које покрећу процесне пумпе и компресоре. Када се пара из рафинерије такође користи за погон генератора парних турбина за производњу електричне енергије, пара се мора производити под много већим притиском него што је потребно за процесну пару. Систем за дистрибуцију паре састоји се од вентила, фитинга, цевовода и прикључака који су погодни за притисак паре која се транспортује. Већина паре која се користи у рафинерији кондензује се у воду у измењивачима топлоте и поново се користи као напојна вода за котлове или се испушта у третман отпадних вода.

                                                Парна напојна вода

                                                Снабдевање напојном водом је важан део производње паре. У систем за производњу паре увек мора да улази онолико килограма воде колико килограма паре излази из њега. Вода која се користи за производњу паре не сме да садржи загађиваче, укључујући минерале и растворене нечистоће, које могу оштетити систем или утицати на рад. Суспендовани материјали као што су муљ, канализација и уље, који формирају каменац и муљ, се коагулирају или филтрирају из воде. Растворени гасови, посебно угљен-диоксид и кисеоник који изазивају корозију котла, уклањају се деаерацијом и третманом. Растворени минерали као што су металне соли, калцијум и карбонати, који изазивају наслаге каменца, корозију и наслаге турбинских лопатица, третирају се кречњаком или сода пепелом како би се исталожили из воде. У зависности од својих карактеристика, сирова напојна вода из котла може се пречишћавати бистрењем, таложењем, филтрацијом, изменом јона, деаерацијом и унутрашњим третманом. Рециркулацијска расхладна вода се такође мора третирати како би се уклонили угљоводоници и други загађивачи.

                                                Процесни грејачи, измењивачи топлоте и хладњаци

                                                Процесни грејачи и измењивачи топлоте загревају сировине у торњевима за дестилацију иу рафинеријским процесима до реакционих температура. Највећи део топлоте која се обезбеђује процесним јединицама долази од грејача који се налазе на сировим и реформским предгрејачима, коксним грејачима и ребојлерима са великим колонама, који се напајају рафинеријом или природним гасом, дестилатом и резидуалним уљима. Грејачи су обично дизајнирани за специфичне процесне операције, а већина је или цилиндричних вертикалних или кутијастих дизајна. Измењивачи топлоте користе или пару или врући угљоводоник, пренет из неког другог дела процеса, за унос топлоте.

                                                Топлота се такође уклања из неких процеса измењивачима ваздуха и воде, вентилаторима са ребрима, хладњацима гаса и течности и горњим кондензаторима, или преносом топлоте на друге системе. Основни механички компресијски расхладни систем је дизајниран да опслужује једну или више процесних јединица и укључује испаривач, компресор, кондензатор, контроле и цевовод. Уобичајене расхладне течности су вода, мешавина алкохола и воде или различити раствори гликола.

                                                Потребна су средства за обезбеђивање одговарајуће промаје или прочишћавања паром да би се смањила могућност експлозије при паљењу ватре у пећима за грејање. За сваки тип јединице потребне су посебне процедуре за покретање и хитне случајеве. Ако ватра захвати вентилаторе пераја, може доћи до квара због прегревања. Ако запаљиви производ побегне из измењивача топлоте или хладњака због цурења, може доћи до пожара.

                                                Морате водити рачуна да се осигура да је сав притисак уклоњен са цеви грејача пре уклањања било ког заглавља или чепова. Треба обратити пажњу на обезбеђивање растерећења притиска у системима цевовода измењивача топлоте у случају да су блокирани док су пуни течности. Ако контроле не успију, може доћи до варијација температуре и притиска са обе стране измењивача топлоте. Ако цеви измењивача топлоте покваре и процесни притисак је већи од притиска грејача, производ би могао да уђе у грејач са последицама у наставку. Ако је притисак мањи, струја грејача би могла да уђе у ток процесне течности. Ако дође до губитка циркулације у расхладним уређајима течности или гаса, повећана температура производа може утицати на низводне операције, захтевајући смањење притиска.

                                                У зависности од горива, процеса рада и дизајна јединице, постоји потенцијал за излагање водоник-сулфиду, угљен-моноксиду, угљоводоницима, муљу напојне воде из парног котла и хемикалијама за третман воде. Треба избегавати контакт са кожом са издувавањем котла који може садржати фенолна једињења. Могуће је излагање топлоти зрачења, прегрејаној пари и врућим угљоводоницима.

                                                Системи за смањење притиска и бакље

                                                Инжењерске контроле које су уграђене у процесе укључују смањење концентрације запаљиве паре вентилацијом, разблаживањем и инертацијом. Под притиском се контролне собе одржавају изнад атмосферског притиска како би се смањила могућност уласка пара. Системи за смањење притиска су обезбеђени за контролу пара и течности које се ослобађају помоћу уређаја за смањење притиска и издувавања. Растерећење притиска је аутоматско, планирано ослобађање када радни притисак достигне унапред одређени ниво. Продувавање се обично односи на намерно ослобађање материјала, као што су издувавање услед покретања процесне јединице, издувавање пећи, заустављање и хитни случајеви. Смањење притиска паре је брзо уклањање пара из посуда под притиском у случају нужде. Ово се може постићи употребом диска за пуцање, обично подешеног на виши притисак од вентила за ослобађање.

                                                Сигурносни вентили

                                                Сигурносни вентили, који се користе за контролу притиска ваздуха, паре, гаса и паре и течности угљоводоника, отварају се пропорционално порасту притиска у односу на нормалан радни притисак. Сигурносни вентили, дизајнирани првенствено за ослобађање великих количина паре, обично се отварају до пуног капацитета. Надпритисак потребан за отварање вентила за растерећење течности, где није потребно пражњење велике запремине, повећава се како се вентил подиже због повећаног отпора опруге. Сигурносни отпуштајући вентили са пилотом, са до шест пута већим капацитетом од нормалних вентила за растерећење, користе се тамо где је потребно чвршће заптивање и веће количине пражњења. Неиспарљиве течности се обично пумпају у системе за одвајање и рекуперацију уља/воде, а испарљиве течности се шаљу у јединице које раде под нижим притиском.

                                                Фларес

                                                Типичан затворени систем за отпуштање притиска и бакљи укључује вентиле и водове из процесних јединица за сакупљање пражњења, бубњеве за одвајање пара и течности, заптивке и/или гас за прочишћавање за заштиту од повратног удара и систем бакље и запаљивача, који сагорева испарења ако испуштање директно у атмосферу није дозвољено. Пара се може убризгати у врх бакље да би се смањио видљив дим.

                                                Не треба дозволити да се течности испусте у систем за одлагање паре. Бубњеви за избацивање бакљи и бакље морају бити довољно велики да издрже хитне ударе, а бубњеви захтевају растерећење у случају превеликог притиска. Обезбедите вентиле за смањење притиска тамо где постоји потенцијал за надпритисак у рафинеријским процесима, на пример због следећих узрока:

                                                  • губитак воде за хлађење, што може резултирати знатно повећаним падом притиска у кондензаторима, заузврат повећавајући притисак у процесној јединици
                                                  • брзо испаравање и повећање притиска од убризгавања течности са нижом тачком кључања, укључујући воду, у процесну посуду која ради на вишим температурама
                                                  • експанзија паре и резултирајући надпритисак услед прегрејане процесне паре, неисправних грејача или пожара
                                                  • квар аутоматских контрола, затворени излази, квар измењивача топлоте итд.
                                                  • унутрашња експлозија, хемијска реакција, топлотна експанзија, акумулирани гасови итд.
                                                  • губитак рефлукса, што узрокује пораст притиска у дестилационим торњевима.

                                                            Пошто количина рефлукса утиче на запремину паре која напушта дестилациони торањ, губитак запремине изазива пад притиска у кондензаторима и пораст притиска у дестилационим торњевима.

                                                            Одржавање је важно јер су вентили потребни да би правилно функционисали. Уобичајени проблеми са радом вентила укључују:

                                                              • неотварање под подешеним притиском због зачепљења улаза или излаза вентила или корозије, спречавајући правилан рад држача диска и вођица
                                                              • неуспех при поновном постављању након отварања услед запрљања, корозије или наслага на седишту или покретним деловима, или због чврстих материја у струји гаса који секу диск вентила
                                                              • цвокотање и превремено отварање, због тога што је радни притисак преблизу подешеној тачки вентила.

                                                                   

                                                                  Комуналне услуге

                                                                  вода. У зависности од локације и ресурса заједнице, рафинерије могу користити јавне залихе воде за пиће и процесну воду или ће можда морати да пумпају и пречишћавају сопствену воду за пиће. Третман може укључивати широк спектар захтева, од одсољавања до филтрације, хлорисања и тестирања.

                                                                  Канализација. Такође, у зависности од доступности комуналних или приватних постројења за пречишћавање ван локације, рафинерије ће можда морати да обезбеде издавање дозвола, сакупљање, третман и испуштање свог санитарног отпада.

                                                                  Електрична енергија. Рафинерије или добијају електричну енергију из спољних извора или производе сопствену, користећи електричне генераторе које покрећу парне турбине или гасни мотори. Области су класификоване у односу на врсту електричне заштите која је потребна да би се спречила варница од запаљења пара или да би се спречила експлозија унутар електричне опреме. Електричне подстанице, које се обично налазе у некласификованим областима, далеко од извора запаљиве паре угљоводоника или распршене воде у расхладном торњу, садрже трансформаторе, прекидаче и склопке за напајање. Подстанице напајају струју дистрибутивним станицама унутар подручја процесне јединице. Дистрибутивне станице могу бити лоциране у класификованим подручјима, под условом да су испуњени захтеви за електричну класификацију. Дистрибутивне станице обично користе трансформатор пуњен течношћу и опремљен уређајем за искључивање напуњеним уљем или ваздушним прекидом.

                                                                  Уобичајене мере предострожности у вези са електричном енергијом, укључујући суву подлогу, знакове упозорења „високог напона“ и заштиту треба применити како би се заштитили од струјног удара. Запослени треба да буду упознати са рафинеријским електричним безбедним радним процедурама. Треба применити закључавање/означавање и друге одговарајуће безбедне радне праксе како би се спречило напајање током рада на високонапонској електричној опреми. Може доћи до опасних изложености када радите око трансформатора и прекидача који садрже диелектрични флуид који захтева посебне мере предострожности. О овим темама се детаљније говори на другим местима у овом делу Енциклопедија.

                                                                  Рад турбина, гасних и ваздушних компресора

                                                                  Компресори за ваздух и гас

                                                                  Рафинеријске издувне вентилације и системи за довод ваздуха су дизајнирани да хватају или разблажују гасове, димове, прашину и паре који могу контаминирати радне просторе или спољашњу атмосферу. Ухваћени загађивачи се враћају ако је то изводљиво или се усмеравају у системе за одлагање након чишћења или спаљивања. Системи за довод ваздуха обухватају компресоре, хладњаке, пријемнике ваздуха, сушаре ваздуха, контроле и дистрибутивне цеви. Дуваљке се такође користе за обезбеђивање ваздуха одређеним процесима. Ваздух у постројењу се обезбеђује за рад алата на ваздушни погон, регенерацију катализатора, процесне грејаче, парно-ваздушно декоксовање, оксидацију киселе воде, заслађивање бензином, дување асфалта и друге намене. Ваздух за инструменте је предвиђен за употребу у пнеуматским инструментима и контролама, ваздушним моторима и прикључцима за прочишћавање. Биљни гас, као што је азот, је обезбеђен за инертирање судова и друге намене. И клипни и центрифугални компресори се користе за гас и компримовани ваздух.

                                                                  Ваздушни компресори треба да буду постављени тако да усисни систем не узима запаљиве паре или корозивне гасове. Постоји могућност пожара ако дође до цурења у компресорима гаса. Бубњеви за избацивање су потребни да би се спречило продирање течности у гасне компресоре. Ако су гасови контаминирани чврстим материјалима, потребна су сита. Неуспех аутоматских контрола компресора ће утицати на процесе. Ако би максимални притисак потенцијално могао бити већи од пројектованог притиска компресора или процесне опреме, треба обезбедити растерећење притиска. Заштита је потребна за изложене покретне делове компресора. Зграде компресора треба да буду правилно електрично класификоване и да се обезбеди одговарајућа вентилација.

                                                                  Тамо где се ваздух из биљке користи као резерва за ваздух за инструменте, међуконекције морају бити узводно од система за сушење ваздуха инструмента како би се спречила контаминација инструмената влагом. Алтернативни извори довода ваздуха за инструменте, као што је употреба азота, могу бити потребни у случају нестанка струје или квара компресора. Примените одговарајуће мере заштите тако да се гас, ваздух из постројења и инструментални ваздух не користе као извори за дисање или за притисак у системима воде за пиће.

                                                                  Турбине

                                                                  Турбине су обично на гас или пару и користе се за погон пумпи, компресора, дуваљки и друге опреме за процес рафинерије. Пара улази у турбине на високим температурама и притисцима, ширећи се попреко и покрећући ротирајуће лопатице док се усмеравају помоћу фиксних лопатица.

                                                                  Парним турбинама које се користе за издувне гасове које раде под вакуумом потребан је сигурносни вентил на испусној страни ради заштите и одржавања паре у случају квара вакуума. Тамо где максимални радни притисак може бити већи од пројектованог притиска, парним турбинама су потребни уређаји за растерећење. Требало би размотрити обезбеђивање регулатора и уређаја за контролу прекорачења брзине на турбинама.

                                                                  Пумпе, цевоводи и вентили

                                                                  Центрифугалне и потисне (клипне) пумпе се користе за кретање угљоводоника, процесне воде, воде за пожар и отпадних вода кроз рафинерију. Пумпе покрећу електромотори, парне турбине или мотори са унутрашњим сагоревањем.

                                                                  Системи процесних и комуналних цевовода дистрибуирају угљоводонике, пару, воду и друге производе по целом објекту. Они су величине и направљени од материјала у зависности од врсте услуге, притиска, температуре и природе производа. Постоје прикључци за вентилацију, одвод и узорке на цевоводима, као и одредбе за затварање. Користе се различити типови вентила, укључујући засуне, бајпас вентиле, кугласте и кугласте вентиле, чеп вентиле, блок вентиле и вентиле за одзрачивање и неповратне вентиле, у зависности од њихове радне намене. Овим вентилима се може управљати ручно или аутоматски.

                                                                  Вентили и инструменти који захтевају сервисирање или друге радове треба да буду доступни на нивоу нивоа или са оперативне платформе. Даљински управљани вентили, противпожарни вентили и изолациони вентили могу се користити за ограничавање губитка производа на усисним водовима пумпе у случају цурења или пожара. Радни вентилациони и одводни прикључци могу бити опремљени двоструким блок вентилима, или блок вентилом и утикачем или слепом прирубницом за заштиту од испуштања. У зависности од производа и услуге, можда ће бити потребно спречавање повратног тока из испусног вода. Могу се предвидети одредбе за проширење цевовода, кретање и промене температуре како би се избегло пуцање. Пумпе које раде са смањеним протоком или без њега могу се прегрејати и пукнути. Квар аутоматске контроле пумпе може довести до одступања у притиску и температури процеса. Треба обезбедити растерећење притиска у испусном цевоводу тамо где пумпе могу бити под притиском.

                                                                  Складиште резервоара

                                                                  Атмосферски резервоари за складиштење и резервоари за складиштење под притиском се користе у целој рафинерији за складиштење сирове нафте, интермедијарних угљоводоника (оних који се користе за прераду) и готових производа, течности и гасова. Такође су обезбеђени резервоари за воду за пожар, процесну и воду за третман, киселине, ваздух и водоник, адитиве и друге хемикалије. Тип, конструкција, капацитет и локација резервоара зависе од њихове употребе и природе, притиска паре, тачака паљења и течења ускладиштених материјала. У рафинеријама се користе многе врсте резервоара, а најједноставнији су надземни резервоари са конусним кровом за складиштење запаљивих (неиспарљивих) течности као што су дизел горива, лож уља и уља за подмазивање. Отворени и покривени (унутрашњи) резервоари са плутајућим кровом, који чувају запаљиве (испарљиве) течности као што су бензин и сирова нафта, ограничавају количину простора између врха производа и крова резервоара како би се одржало стање богато паром. атмосфере како би се спречило паљење.

                                                                  Потенцијал за пожар постоји ако су резервоари за складиштење угљоводоника препуни или ако се појаве цурења која омогућавају течности и парама да побегну и дођу до извора паљења. Рафинерије треба да успоставе мануелне процедуре за мерење и пријем производа како би контролисале препуњавање или да обезбеде аутоматску контролу преливања и системе сигнализације на резервоарима. Резервоари могу бити опремљени фиксним или полуфиксним системима противпожарне заштите од пене и воде. Даљински управљани вентили, изолациони вентили и противпожарни вентили могу бити обезбеђени на резервоарима за испумпавање или затварање у случају пожара унутар резервоара или у насипу резервоара или складишту. Програми за одзрачивање резервоара, чишћење и улазак у скучени простор користе се за контролу рада унутар резервоара, а системи дозвола за врући рад се користе за контролу извора паљења уи око резервоара за складиштење.

                                                                  Руковање, отпрема и транспорт

                                                                  Утовар гасова и течних угљоводоника у цевоводе, вагоне цистерне, камионе цистерне и бродове и барже за транспорт до терминала и потрошача је коначна рафинерија. Карактеристике производа, потребе дистрибуције, захтеви за отпрему, превенција од пожара и заштита животне средине и оперативни критеријуми су важни при пројектовању поморских докова, регала за утовар и цевоводних разводника. Оперативне процедуре морају бити успостављене и сагласне од стране пошиљаоца и примаоца, а комуникација се одржава током преноса производа. Камиони цистерне и железнички вагони цистерне могу бити натоварени одозго или одоздо. Утовар и истовар течног нафтног гаса (ЛПГ) захтева посебна разматрања поред оних за течне угљоводонике. Где је потребно, системи за рекуперацију паре треба да буду обезбеђени на регалима за утовар и бродским доковима.

                                                                  Безбедна радна пракса и одговарајућа лична заштитна опрема могу бити потребни приликом утовара или истовара, чишћења изливања или цурења, или приликом мерења, инспекције, узорковања или обављања активности одржавања на објектима за утовар или системима за рекуперацију паре. Испоруку треба зауставити или преусмерити у случају хитне ситуације као што је препуна одељка цистерне или вагона.

                                                                  У рафинеријама се користи велики број различитих опасних и токсичних хемикалија, од малих количина тест реагенса који се користе у лабораторијама до великих количина сумпорне киселине и флуороводоничне киселине које се користе у алкалној преради. Ове хемикалије се морају правилно примити, складиштити и њима се руковати. Произвођачи хемикалија обезбеђују информације о безбедности материјала које рафинерије могу користити за развој безбедносних процедура, инжењерских контрола, захтева за личну заштиту и процедура реаговања у хитним случајевима за руковање хемикалијама.

                                                                  Природа опасности у објектима за утовар и истовар зависи од производа који се утоварују и производа који су претходно транспортовани у цистерни, камиону цистерни или броду. Везивање изједначава електрични набој између утоварне полице и камиона цистерне или цистерне. Уземљење спречава проток лутајућих струја на камионским и шинским утоварним објектима. Изолационе прирубнице се користе на прикључцима цевовода на бродском доку како би се спречило накупљање статичког електрицитета и пражњења. Затварачи пламена су инсталирани у сталак за пуњење и линије за рекуперацију морске паре како би се спречило враћање пламена. Тамо где је дозвољено оптерећење прекидача, треба успоставити и поштовати безбедне процедуре.

                                                                  Системи аутоматског или ручног затварања на колекторима за снабдевање треба да буду обезбеђени на регалима за пуњење са горње и доње стране и бродским доковима у случају цурења или препуна. Заштита од пада, као што су шине за руке, може бити потребна за докове и полице за утовар на врху. Системи за одводњавање и рекуперацију могу бити обезбеђени на регалима за утовар за атмосферску дренажу, на доковима и за руковање изливањем и цурењем. Мере предострожности су потребне у објектима за пуњење ТНГ-а како не би дошло до преоптерећења или превеликог притиска у цистернама и камионима.

                                                                  Подршке и објекти рафинерије

                                                                  Бројни различити објекти, активности и програми, од којих сваки има своје специфичне безбедносне и здравствене захтеве, потребни су за подршку процеса рафинерије у зависности од локације рафинерије и расположивих ресурса.

                                                                  Административне активности

                                                                  Широк спектар активности административне подршке, у зависности од филозофије рафинерије и доступности услуга у заједници, је потребан да би се осигурао наставак рада рафинерије. Функција која контролише кретање нафте у, унутар и из рафинерије јединствена је за рафинерије. Административне функције се могу рашчланити на следећи начин. Свакодневни рад процесних јединица је оперативна функција. Друга функција је одговорна за осигурање да су направљени аранжмани за континуирано снабдевање сировом нафтом. Остале функционалне активности укључују медицинске услуге (и хитне и континуиране здравствене заштите), услуге исхране, инжењерске услуге, услуге домара и рутинске административне и управљачке функције заједничке већини индустрија, као што су рачуноводство, набавка, људски односи и тако даље. Функција обуке у рафинерији је одговорна за вештине и занатску обуку надзорника и запослених, укључујући почетну обуку, обуку за освежавање и поправку, као и за оријентацију запослених и извођача и обуку за реаговање у ванредним ситуацијама и безбедне радне праксе и процедуре.

                                                                  Изградња и одржавање

                                                                  Наставак безбедног рада рафинерија зависи од успостављања и спровођења програма и процедура за редовно одржавање и превентивно одржавање и обезбеђивања замене по потреби. Преокрети, при чему ће се цела рафинерија или читаве процесне јединице угасити ради целокупне опреме и замене у једном тренутку, је врста програма превентивног одржавања јединственог за процесну индустрију. Активности механичког интегритета, као што су инспекција, поправка, тестирање и сертификација вентила и растерећења, које су део програма управљања безбедношћу процеса, важне су за наставак безбедног рада рафинерије, као и налози за одржавање за континуирану ефикасност рафинеријски програм „управљање променама“. Програми радних дозвола контролишу рад на топлом и безбедан рад, као што су изолација и закључавање, и улазак у скучене просторе. Продавнице за одржавање и инструментацију имају сврхе које укључују:

                                                                    • деликатан и прецизан рад на тестирању, одржавању и калибрацији контрола процеса рафинерије, инструмената и рачунара
                                                                    • заваривање
                                                                    • поправка и ремонт опреме
                                                                    • одржавање возила
                                                                    • столарије и тако даље.

                                                                             

                                                                            Безбедност и здравље изградње и одржавања се ослањају на неке од следећих програма.

                                                                            Изолација

                                                                            Безбедно одржавање, поправка и замена опреме у процесним јединицама често захтева изолацију резервоара, судова и водова како би се спречила могућност уласка запаљивих течности или пара у област у којој се обављају врући радови. Изолација се обично постиже искључивањем и затварањем свих цевовода који воде до или из посуде; заслепљивање или затамњење цеви на споју близу резервоара или посуде; или затварање двоструког сета блок вентила на цевоводу, ако постоји, и отварање вентила за одзрачивање између два затворена вентила.

                                                                            Лоцкоут/тагоут

                                                                            Програми за закључавање и означавање спречавају ненамерно активирање електричне, механичке, хидрауличке или пнеуматске опреме током поправке или одржавања. Сва опрема са електричним напајањем треба да има свој прекидач или главни прекидач закључан или означен и тестиран како би се осигурала нефункционалност, пре почетка рада. Пре почетка рада механичку хидрауличку и пнеуматску опрему треба искључити и имати закључан или означен извор напајања. Линије за затварање вентила на којима се ради или које су изоловане такође треба да буду закључане или означене како би се спречило неовлашћено отварање.

                                                                            металургија

                                                                            Металургија се користи да би се осигурала трајна чврстоћа и интегритет водова, посуда, резервоара и реактора који су подложни корозији од киселина, корозивних средстава, киселе воде, гасова и других хемикалија које стварају и користе се у преради сирове нафте. Методе испитивања без разарања се користе у целој рафинерији да би се открила прекомерна корозија и хабање пре него што дође до квара. Потребне су одговарајуће мере предострожности како би се спречило прекомерно излагање радника који рукују или су изложени опреми за радиоактивно испитивање, бојама и хемикалијама.

                                                                            складишта

                                                                            У складиштима се чувају не само делови, материјали и опрема потребни за наставак рада рафинерије, већ и упаковане хемикалије и адитиви који се користе у одржавању, преради и мешању. Складишта такође могу одржавати залихе потребне личне заштитне одеће и опреме, укључујући качкете, рукавице, кецеље, заштиту за очи и лице, заштиту за дисање, заштитну и непропусну обућу, одећу отпорну на пламен и одећу за заштиту од киселина. Правилно складиштење и одвајање запаљивих и запаљивих течности и опасних хемикалија је потребно да би се спречило изливање, пожар и мешање некомпатибилних производа.

                                                                            Лабораторије

                                                                            Лабораторије су одговорне за утврђивање вредности и конзистенције сирових уља пре прераде, као и за обављање испитивања потребних за контролу квалитета готовог производа. Лабораторијско особље треба да буде обучено да препозна опасности које су инхерентне у руковању и мешању токсичних хемикалија и запаљивих течности, и да обезбеди заштиту за себе и друге.

                                                                            Безбедност и хигијена животне средине и рада

                                                                            Друге важне активности подршке рафинерији су безбедност, превенција и заштита од пожара, заштита животне средине и индустријска хигијена. Оне могу бити обезбеђене као засебне функције или интегрисане у рафинеријске операције. Безбедност, спремност и реаговање у ванредним ситуацијама, као и активности превенције и заштите од пожара су често одговорност исте функције унутар рафинерије.

                                                                            Функција безбедности учествује у програмима управљања безбедношћу процеса као део тимова за преглед дизајна, прегледа пре изградње и изградње и прегледа пре пуштања у рад. Безбедност често помаже у процесу квалификације извођача радова, прегледа активности извођача и истражује инциденте који укључују запослене и извођаче. Особље за безбедност може бити одговорно за надгледање активности које захтевају дозволе, као што су улазак у скучени простор и рад на топлом, и за проверу доступности и спремности преносивих апарата за гашење пожара, објеката за деконтаминацију, безбедносних тушева, станица за испирање очију, фиксних уређаја за детекцију и аларма и хитних случајева. самостални апарат за дисање постављен на стратешким локацијама у случају испуштања токсичног гаса.

                                                                            Сигурносни програми. Функција безбедности рафинерије обично има одговорност за развој и администрацију различитих програма безбедности и превенције инцидената, укључујући, али не ограничавајући се на, следеће:

                                                                              • пројектовање конструкције и прегледи безбедности пре пуштања у рад
                                                                              • истрагу и извештавање о несрећи, инциденту и скором несрећу
                                                                              • планове приправности за ванредне ситуације и програме реаговања
                                                                              • програм безбедности извођача радова
                                                                              • безбедне радне праксе и процедуре
                                                                              • лоцкоут/тагоут
                                                                              • улазак у ограничен и инертан простор
                                                                              • скеле
                                                                              • електрична сигурност, уземљење опреме и програм заштите од квара
                                                                              • чување машина
                                                                              • сигурносних знакова и обавештења
                                                                              • врући рад, безбедан рад и систем дозвола за улазак.

                                                                                                     

                                                                                                    Ватрогасне јединице. Ватрогасне екипе рафинерије и хитне службе могу бити чланови бригаде са пуним радним временом; именовани запослени у рафинерији, као што су оператери и особље за одржавање који су обучени и додељени да реагују поред својих редовних дужности; или комбинација оба. Поред пожара, бригаде традиционално реагују на друге инциденте у рафинерији као што су испуштање киселине или гаса, спасавање из пловила или резервоара, изливање итд. Функција заштите од пожара може бити одговорна за инспекцију и тестирање детектора пожара и сигнала, и фиксних и преносивих система и опреме за заштиту од пожара, укључујући ватрогасна возила, ватрогасне пумпе, водове за воду, хидранте, црева и млазнице.

                                                                                                    Гашење пожара у рафинерији разликује се од нормалног гашења пожара јер је често боље дозволити да одређени пожари наставе да горе него гашење. Поред тога, свака врста течности, гаса и паре угљоводоника има јединствене карактеристике хемије пожара које се морају темељно разумети како би се на најбољи начин контролисала њихова пожара. На пример, гашење пожара паре угљоводоника без претходног заустављања ослобађања паре, само би створило континуирани облак паре са вероватноћом поновног паљења и експлозије. Пожаре у резервоарима који садрже сирову нафту и тешке остатке треба руковати посебним техникама гашења како би се избегла могућност експлозије или прокључања резервоара.

                                                                                                    Пожари угљоводоника се често гасе заустављањем протока производа и омогућавањем да ватра изгори док се примењује расхладна вода да би се заштитила суседна опрема, резервоари и посуде од излагања топлоти. Многи фиксни системи за заштиту од пожара су дизајнирани за ову специфичну сврху. Гашење пожара у процесним јединицама под притиском захтева посебну пажњу и обуку, посебно када су укључени катализатори као што је флуороводонична киселина. Специјалне хемикалије за гашење пожара, као што су суви прах и раствори пена-вода, могу се користити за гашење пожара угљоводоника и контролу емисије паре.

                                                                                                    Хитна приправност. Рафинерије треба да развију и имплементирају планове за хитне случајеве за бројне различите потенцијалне ситуације, укључујући експлозије, пожаре, испуштање и спасавање. Планови за ванредне ситуације треба да укључују коришћење спољне помоћи, укључујући извођаче, државну и међусобну помоћ, као и доступност специјалних залиха и опреме, као што су пена за гашење пожара и материјали за задржавање изливања и адсорпцију.

                                                                                                    Испитивање гаса и паре

                                                                                                    Праћење гаса, честица и паре, узорковање и тестирање у рафинеријама се спроводи како би се осигурало да се рад може обављати безбедно и да се процеси могу одвијати без токсичних или опасних изложености, експлозија или пожара. Испитивање атмосфере се спроводи коришћењем различитих инструмената и техника за мерење садржаја кисеоника, пара и гасова угљоводоника, као и за одређивање нивоа опасног и токсичног излагања. Инструменти морају бити правилно калибрисани и подешени пре употребе, од стране квалификованих особа, како би се обезбедила поуздана и тачна мерења. У зависности од локације рада, потенцијалних опасности и врсте радова који се изводе, испитивање, узорковање и праћење могу се спроводити пре почетка рада, или у одређеним интервалима током рада, или непрекидно током рада.

                                                                                                    Приликом успостављања рафинеријских процедура за узорковање и испитивање запаљивих, инертних и токсичних атмосфера, треба размотрити употребу личне заштитне опреме, укључујући одговарајућу заштиту за дисање. Треба напоменути да респиратори типа канистера нису погодни за атмосфере са недостатком кисеоника. Захтеви за испитивање треба да зависе од степена опасности која би била присутна у случају квара инструмента.

                                                                                                    Испитивање следећих супстанци може се обавити коришћењем преносиве опреме или фиксне инструментације:

                                                                                                    Кисеоник. Мерачи запаљивог гаса раде тако што сагоревају минутни узорак атмосфере која се тестира. Да би се добило тачно очитавање запаљивог гаса, најмање 10% и максимално 25% кисеоника мора бити присутно у атмосфери. Количина кисеоника присутна у атмосфери се одређује коришћењем мерача кисеоника пре или истовремено са коришћењем мерача запаљивих гасова. Тестирање кисеоника је од суштинског значаја када се ради у скученим или затвореним просторима, пошто улазак без заштите за дисање (под условом да нема токсичног излагања) захтева нормалну концентрацију кисеоника у ваздуху за дисање од приближно 21%. Мерачи кисеоника се такође користе за мерење количине кисеоника присутног у инертним просторима, како би се осигурало да нема довољно присуства да би се подржало сагоревање током топлог рада или других операција.

                                                                                                    Паре и гасови угљоводоника. „Врели рад” је рад који ствара извор паљења, као што је заваривање, сечење, брушење, чишћење пескарењем, рад мотора са унутрашњим сагоревањем и тако даље, у областима где постоји могућност излагања запаљивим парама и гасовима. Да би се безбедно обављао рад на топлом, инструменти познати као мерачи запаљивог гаса се користе за испитивање атмосфере на испарења угљоводоника. Паре или гасови угљоводоника ће сагорети само када се помешају са ваздухом (кисеоником) у одређеним размерама и запале. Ако у ваздуху нема довољно паре, за смешу се каже да је „превише мршава да би сагорела“, а ако има превише паре (премало кисеоника), смеша је „пребогата да би сагорела“. Граничне пропорције се називају „горња и доња граница запаљивости“ и изражавају се као проценат запремине паре у ваздуху. Сваки молекул или смеша угљоводоника има различите границе запаљивости, које се обично крећу од око 1 до 10% паре у ваздуху. Паре бензина, на пример, имају доњу границу запаљивости од 1.4%, а горњу границу запаљивости од 7.6%.

                                                                                                    Токсичне атмосфере. Специјални инструменти се користе за мерење нивоа токсичних и опасних гасова, пара и честица које могу бити присутне у атмосфери у којој људи раде. Ова мерења се користе за одређивање нивоа и врсте потребне заштите, која може варирати од потпуне вентилације и замене атмосфере до употребе респираторне и личне заштитне опреме од стране људи који раде у тој области. Примери опасних и токсичних изложености који се могу наћи у рафинеријама укључују азбест, бензол, водоник-сулфид, хлор, угљен-диоксид, сумпорну и флуороводоничну киселину, амине, фенол и друге.

                                                                                                    Здравствени и безбедносни програми

                                                                                                    Основа за индустријску хигијену рафинерије је програм административне и инжењерске контроле који покрива изложеност објекта токсичним и опасним хемикалијама, лабораторијску безбедност и хигијену, ергономију и медицински надзор.

                                                                                                    Регулаторне агенције и компаније постављају ограничења изложености разним токсичним и опасним хемикалијама. Функција хигијене на раду спроводи праћење и узорковање како би измерила изложеност запослених опасним и токсичним хемикалијама и супстанцама. Индустријски хигијеничари могу развити или препоручити инжењерске контроле, превентивне радне праксе, замену производа, личну заштитну одећу и опрему или алтернативне мере заштите или смањења изложености.

                                                                                                    Медицински програми. Рафинерије обично захтевају прераду и периодичне лекарске прегледе да би се утврдила способност запосленог да на почетку и касније обавља посао, и да се увери да захтеви и изложеност наставка рада неће угрозити здравље или безбедност запосленог.

                                                                                                    Лична заштита. Програми личне заштите треба да покрију типичне рафинеријске изложености, као што су бука, азбест, изолација, опасан отпад, водоник сулфид, бензол и процесне хемикалије укључујући каустике, флуороводоник, сумпорну киселину и тако даље. Индустријска хигијена може одредити одговарајућу личну заштитну опрему која се користи за различита излагања, укључујући респираторе са негативним притиском и ваздухом и заштиту слуха, очију и коже.

                                                                                                    Безбедност производа. Свест о безбедности производа обухвата познавање опасности од хемикалија и материјала којима постоји могућност излагања на радном месту, и које радње треба предузети у случају излагања гутањем, удисањем или контактом са кожом. Токсиколошке студије сирове нафте, рафинеријских токова, процесних хемикалија, готових производа и предложених нових производа спроводе се како би се утврдили потенцијални ефекти изложености и на запослене и на потрошаче. Подаци се користе за развој здравствених информација у вези са дозвољеним границама излагања или прихватљивим количинама опасних материја у производима. Ове информације се обично дистрибуирају листовима о безбедности материјала (МСДС) или сличним документима, а запослени су обучени или едуковани о опасностима материјала на радном месту.

                                                                                                    Заштита животне средине

                                                                                                    Заштита животне средине је важан фактор у рафинеријским операцијама због регулаторних захтева и потребе за очувањем како цене нафте и трошкови ескалирају. Рафинерије нафте производе широк спектар емисија у ваздух и воду које могу бити опасне по животну средину. Неки од њих су загађивачи у оригиналној сировој нафти, док су други резултат процеса и операција рафинерије. Емисије у ваздух укључују водоник-сулфид, сумпор-диоксид, оксиде азота и угљен-моноксид (видети табелу 2). Отпадне воде обично садрже угљоводонике, растворене материјале, суспендоване чврсте материје, феноле, амонијак, сулфиде, киселине, алкалије и друге загађиваче. Такође постоји ризик од случајног изливања и цурења широког спектра запаљивих и/или токсичних хемикалија.

                                                                                                    Контроле успостављене да обуздају испуштање течности и паре и смање оперативне трошкове укључују следеће:

                                                                                                      • Уштеде енергије. Контроле укључују контролу цурења паре и програме поврата кондензата ради уштеде енергије и повећања ефикасности.
                                                                                                      • Загађење воде. Контроле укључују третман отпадних вода у АПИ сепараторима и накнадним постројењима за третман, сакупљање атмосферских вода, задржавање и третман и спречавање изливања, задржавање и контролу програма.
                                                                                                      • Загађење ваздуха. Пошто рафинерије раде континуирано, детекција цурења, посебно на вентилима и цевним прикључцима, је важна. Контроле укључују смањење емисија и испуштања паре угљоводоника у атмосферу, рафинеријске вентиле и програме непропусности фитинга, заптивке за плутајуће кровне резервоаре и програме задржавања паре, и рекуперацију паре за објекте за утовар и истовар и за вентилационе резервоаре и посуде.
                                                                                                      • Загађење тла. Спречавање изливања нафте због загађивања земљишта и контаминације подземних вода постиже се коришћењем насипа и обезбеђивањем дренаже до одређених, заштићених зона заштите. Контаминација од изливања унутар подручја насипа може се спречити употребом секундарних мера заштите, као што су непропусне пластичне или глинене облоге насипа.
                                                                                                      • Одговор на изливање. Рафинерије треба да развију и спроводе програме за реаговање на изливање сирове нафте, хемикалија и готових производа, како на копну тако и на води. Ови програми се могу ослањати на обучене запослене или спољне агенције и извођаче да реагују на хитне случајеве. Врста, потребна количина и доступност залиха и опреме за чишћење и санацију изливања, било на лицу места или на позив, треба да буду укључени у план приправности.

                                                                                                       

                                                                                                              Назад

                                                                                                              Читати 141567 пута Последња измена у суботу, 30. јула 2022. у 20:45

                                                                                                              " ОДРИЦАЊЕ ОД ОДГОВОРНОСТИ: МОР не преузима одговорност за садржај представљен на овом веб порталу који је представљен на било ком другом језику осим енглеског, који је језик који се користи за почетну производњу и рецензију оригиналног садржаја. Одређене статистике нису ажуриране од продукција 4. издања Енциклопедије (1998).“

                                                                                                              Садржај

                                                                                                              Референце за нафту и природни гас

                                                                                                              Управа за безбедност и здравље на раду (ОСХА), 1996. ОСХА упутство ТЕД 1.15 ЦХ-1. Вашингтон, ДЦ: ОСХА, Министарство рада САД.