Нафтопереробка

Не всі басили сиру нафту, але всі знайомі з такими нафтопродуктами, які бензин, керосин, вазелін, мазут. Ці продукти видобувають в разі переробки нафти.

Нафтопереробка – сукупність технологічних прийомів, які застосовуються для отримання товарних продуктів з сирої нафти.

Первинна переробка нафти – заклечається в її перегонці. Практично вся сира нафта після попереднього очищення піддається перегонці на фракції, фракційна перегонка заснована на різниці в температурі кипіння окремих фракцій вуглеводнів, близьких за фізичними властивостями. Така перегонка дозволяє розділити нафту на фракції за температурами їхнього кипіння. Процес перегонки проводиться в ректифікаційних колонах.

Під час перегонки зміни хімічних властивостей продуктів не відбувається, вони розділяються лише за фізичними властивостями.

При перегонці отримують світлі нафтопродукти – бензин, лігроїн, керосин, газойль – солярове масло, а в залишку – темну фракцію – мазут. Його піддають подальшій перегонці (під зменшеним тиском) і виділяють змащувальні мастила – машинне масло, циліндрове та ін., а також отримують вазелін та парафін. Залишок мазуту після перегонки називається гудроном.

Заповнимо таблицю:

Фракція	Кількість атомів Карбону в молекулі	Галузь використання
Гази	1-4	паливо
Бензин	5-11	авіаційне й автомобільне пальне
Лігроїн	8-14	пальне для дизельних двигунів, а також розчинник у лакофарбовій промисловості
Керосин	12-18	пальне для реактивних і тракторних двигунів
Газойль (солярове масло)	>18	дизельне та котельне паливо
Мазут	залишок перегонки	крім переробки на мастила і бензин, використовують як котельне рідке пальне. Після подальшої перегонки утворюється вазелін, парафін. Залишок мазуту після відгонки називається гудроном.

Бензин у великих кількостях використовують як авіаційне й автомобільне пальне.

Лігроїн служить пальним для дизельних двигунів, а також роз­чинником у лакофарбовій промисловості. Велику кількість його переробляють на бензин.

Керосин застосовують як пальне для реактивних і тракторних двигу­нів, а також для побутових потреб.

Солярове масло використовують як моторне пальне, а мастила — для змащення механізмів.

Вазелін використовують у медицині.

Парафін застосовують для одержання вищих карбонових кислот, для просочення деревини у виробництві сірників і олівців, для виго­товлення свічок, гуталіну і т. д.

Гудрон — нелетка темна маса, після часткового окислення його застосовують для одержання асфальту.

Мазут, крім переробки на мастила і бензин, використовують як котельне рідке пальне.

Мастила, які виділяються під час перегонки мазуту, називають мінеральними (нафтовими) маслами на відміну від синтетичних масел, які одержують штучно (хоча всі масла є сумішами органічних сполук).

При вторинній переробці нафти відбувається зміна структури вуглеводнів, які входять до її складу. В основі цих методів лежать процеси перетворення вуглеводнів, що складають нафту чи нафтопродукт, під впливом нагрівання до температур 400-700 °С и вище і при різному тиску, у результаті чого одержують газоподібні, рідкі і тверді продукти.

Серед цих методів найбільше значення має крекінг (розщеплення) вуглеводнів нафти з метою підвищення виходу бензину та риформінг.

Розрізняють:

термічний крекінг – проводиться при нагріванні вихідної сировини (мазуту) та ін. при 450-550 ^оС та тиску.

При цьому відбувається розщеплення вуглеводнів на речовини з меншою кількістю атомів карбону в ланцюзі:

С₁₆Н₃₄ → С₈Н₁₈ + С₈Н₁₆

С₄Н₁₀ → С₂Н₆ + С₂Н₄

Таким чином отримують головним чином автомобільний бензин.

каталітичний крекінг – проводиться в присутності каталізаторів, що дозволяє знизити температуру реакції та отримати бензин вищого ґатунку (авіаційний). При цьому відбувається не тільки розщеплення вуглеводнів, а і ізомеризація – вихід продуктів з більшою кількістю відгалужень, що, як ми вже казали, підвищує якість бензину.

Риформінг – ароматизація вуглеводнів – тобто перетворення алканів та циклоалканів в ароматичні.

При нагріванні важких фракцій нафтопродуктів в присутності каталізаторів отримуються 6-8 членні ароматичні вуглеводні.

С₆Н₁₂ → С₆Н₆ + 3Н₂

УМОВИ ЗБЕРІГАННЯ І ТРАНСПОРТУВАННЯ РІДКОГО ПАЛИВА

Рідке паливо відвантажується споживачам партіями, які супроводжуються єдиним документом (паспортом) про якість. У документі зазначається: найменування підприємства-постачальника, вид нафтопродукту, марка, номер партії і транспортної одиниці, а також показники якості даної продукції, нормо­вані встановленим стандартом, і результати випробування даного нафтопродукту. Рідке паливо перевозять усіма видами транспорту: трубопровідним, річковим, залізничним, автомобільним і, в особли­вих випадках, повітряним. На ємностях ставлять попереджувальні написи: «Вогненебезпечно», «Етиловий бензин» – для світлих на­фтопродуктів і «Отрута» – для отрутних нафтопродуктів.

Приймання рідкого палива здійснюється за масою чи зважу­ванням за об'ємом і щільністю.

Для зберігання палива використовують металеві чи залізобе­тонні резервуари. Заповнення резервуару повинно бути максима­льним для зменшення витрат на випар. Заправлення повинно здійснюватись тільки закритим способом (через шланг).

Бензин, мазут та інші рідкі палива є вибухонебезпечними, легкозаймистими пальними рідинами, їхні пари отруйні для лю­дини. Тому в місцях їхнього зберігання потрібно суворе дотри­мання правил безпеки. До роботи з рідким паливом допускаються тільки особи, що пройшли інструктаж з техніки безпеки.

ЗАСТОСУВАННЯ

Нафта – один з найважливіших джерел енергії.

При крекінг процесах утворюються гази, які містять головним чином насичені та ненасичені вуглеводні, тому широко використовуються як сировина в хімічній промисловості.

Продукти переробки нафти широко використовуються в промисловості – паливо, мастила, джерело вуглеводневої сировини для отримання пластмас, синтетичних волокон, канчуків, спиртів, кислот, СМС, вибухових речовин та ін.

Питання для самоконтролю

1. Назвіть основні положення теорії Бутлерова.

2. Що таке ізомери.

3. Які класи органічних сполук ви знаєте.

4. Дайте класифікацію вуглеводням.

5. Що таке алкани, алкени, алкіни.

6. Які оксигенвмісні органічні сполуки ви знаєте.

7. Природні джерела вуглеводнів.

8. Нафта. Фізичні властивості нафти.

9. Способи переробки нафти:

- перегонка нафти;

- крекінг нафти

10. Способи транспортування нафти.

Література

1. А. В. Домбровський. В. М. Найдан, Органічна хімія, Вища школа, 1992

2 В..М. Потапов, С. Н. Татаринчик, Органическая химия, Химия, 1989.

Лекція 10

Міжнародні правила перевезення вантажів морем (правила МОПОГ)

План лекції:

11. Класифікація небезпечних вантажів.

12. Правила, що регламентують вимоги до перевезення небезпечних речовин вибухонебезпечних речовинпершого класу.

13. Вимоги до перевезення небезпечних речовин:

- вибухові речовини;

- гази, стислі, зріджені;

- легкозаймисті рідини, суміші рідин;

- легкозаймисті речовини і матеріали;

- окиснюючі речовини і органічні пероксиди;

- отруйні і інфекційні речовини;

- радіоактивні речовини;

- їдкі і корозійні речовини;

- речовини з відносно низькою небезпекою при транспортуванні

До небезпечних вантажів відносяться речовини, матеріали, вироби, відходи виробництва і іншої діяльності, які через властиві їм властивості і особливості за наявності певних чинників в процесі перевезення, при виробництві навантажувально-розвантажувальних робіт і зберіганні можуть завдати шкоди природному довкіллю, послужити причиною вибуху, пожежі або ушкодження транспортних засобів, пристроїв, будівель і споруд, а також загибелі, травмування, отруєння, опіків або захворювання людей, тварин і птахів.

Правила, що регламентують вимоги до перевезення усіх категорій небезпечних вантажів, називаються МОПОГ. Складені на підставі Міжнародного кодексу морського перевезення небезпечних вантажів (МКМПОГ), розробленого ІМО.

МК МПОГ складається з 4 частин і Доповнення:

- Частина I - Інформація і інструкції для усіх небезпечних вантажів, включаючи Алфавітний і ООН числові списки

- Частина II - Класи 1, 2 і 3: Інформація і інструкції до кожної речовини, матеріалу або виробу цього класу.

- Частина III - Класи 4.1, 4.2, 4.3, 5.1 і 5.2: Інформація і інструкції до кожної речовини, матеріалу або виробу цього класу.

- Частина IV - Класи 6.1, 6.2, 7, 8 і 9: Інформація і інструкції до кожної речовини, матеріалу або виробу цього класу.

Згідно МОПОГ небезпечні вантажі діляться на 9 класів.

• Клас 1 - вибухові матеріали, які за своїми властивостями можуть вибухати, викликати пожежу з вибуховою дією, а також пристрої, що містять вибухові речовини і засоби підривання, призначені для справляння піротехнічного враження;
• підклас 1.1 - вибухові і піротехнічні речовини і вироби з небезпекою вибуху масою, коли вибух миттєво охоплює увесь вантаж;
• підклас 1.2 - вибухові і піротехнічні речовини і вироби, що не вибухають масою;
• підклас 1.3 - вибухові і піротехнічні речовини і вироби, що мають небезпеку загоряння з незначною вибуховою дією або без нього;
• підклас 1.4 - вибухові і піротехнічні речовини і вироби, що представляють незначну небезпеку вибуху під час транспортування тільки у разі займання або ініціації, що не дають руйнування пристроїв і упаковок;
• підклас 1.5 - вибухові речовини з небезпекою вибуху масою, які настільки нечутливі, що при транспортуванні ініціація або перехід від горіння до детонації маловірогідні;
• підклас 1.6 - вироби, що містять виключно нечутливі до детонації речовини, що не вибухають масою і що характеризуються низькою вірогідністю випадкової ініціації;

Примітка: вибухові суміші газів, пари і пилу не розглядаються як вибухові речовини.

• Клас 2 - гази стислі, зріджені охолодженням і розчинені під тиском, відповідають хоч би одній з наступних умов:
• - абсолютний тиск пари при температурі 50°С рівно або вище 300 кПа;
• - критична температура нижче 50°С. По фізичному стану гази діляться на:

стислі, критична температура яких нижча - 10°С;

зріджені, критична температура яких рівна або вище - 10°С, але нижче 70°С;

зріджені, критична температура яких рівна або вище 70°С;

розчинені під тиском;

зріджені переохолодженням;

аерозолі і стислі гази, що потрапляють під дію спеціальних предписаний.

• підклас 2.1 - незаймисті гази;
• підклас 2.2 - незаймисті отруйні гази;
• підклас 2.3 - легкозаймисті гази;
• підклас 2.4 - легкозаймисті отруйні гази;
• підклас 2.5 - хімічно нестійкі;
• підклас 2.6 - хімічно нестійкі отруйні.

Клас 3 - легкозаймисті рідини, суміші рідин, а також рідини, що містять тверді речовини в розчині або суспензії, які виділяють легкозаймисті пари, що мають температуру спалаху в закритому тиглі 6ГС і нижче;

- підклас 3.1 - легкозаймисті рідини з низькою температурою спалаху і рідини, що мають температуру спалаху в закритому тиглі нижче мінус 18 'З або спалахи, що мають температуру, у поєднанні з іншими небезпечними властивостями, окрім легкозаймистих;

- підклас 3.2 - легкозаймисті рідини з середньою температурою спалаху - рідини з температурою спалаху в закритому тиглі від мінус 18 до плюс 23°С;

- підклас 3.3 - легкозаймисті рідини з високою температурою спалаху - рідини з температурою спалаху від 23 до 61 °С включно в закритому тиглі.

Клас 4 - легкозаймисті речовини і матеріали (окрім класифікованих як вибухові), здатні під час перевезення легко спалахувати від зовнішніх джерел займання, в результаті тертя, поглинання вологи, мимовільних хімічних перетворень, а також при нагріванні;

- підклас 4.1 - легкозаймисті тверді речовини, здатні легко запалюватися від короткочасної дії зовнішніх джерел займання (іскри, полум'я або тертя) і активно горіти;

- підклас 4.2 - самозаймисті речовини, які в звичайних умовах транспортування можуть мимоволі нагріватися і запалюватися;

- підклас 4.3 - речовини, що виділяють займисті гази при взаємодії з водою.

Клас 5 - окиснюючі речовини і органічні пероксиди, які здатні легко виділяти кисень, підтримувати горіння, а також можуть, у відповідних умовах або в суміші з іншими речовинами, викликати самозаймання і вибух;

- підклас 5.1 - окиснюючі речовини, які самі по собі не горючі, але сприяють легкій займистості інших речовин і виділяють кисень при горінні, тим самим збільшуючи інтенсивність вогню;

- підклас 5.2 - органічні пероксиди, які в більшості випадків горючі, можуть діяти як окиснюючі речовини і небезпечно взаємодіяти з іншими речовинами. Багато хто з них легко спалахує і чутливі до удару і тертя.

Клас 6 - отруйні і інфекційні речовини, здатні викликати смерть, отруєння або захворювання при попаданні всередину організму або при зіткненні з шкірою і слизовою оболонкою;

- підклас 6.1 - отруйні (токсичні) речовини, здатні викликати отруєння при вдиханні (пари, пилу), попаданні всередину або контакті з шкірою;

- підклас 6.2 - речовини і матеріали, хвороботворні мікроорганізми, що містять, небезпечні для людей і тварин.

До 7 класу відносяться радіоактивні речовини і будь-які вироби, що утримують їх.

Клас 8 - їдкі і корозійні речовини, які викликають ушкодження шкіри, поразку слизових оболонок очей і дихальних шляхів, корозію металів і ушкодження транспортних засобів, споруд або вантажів, а також можуть викликати пожежу при взаємодії з органічними матеріалами або деякими хімічними речовинами;

- підклас 8.1 -кислоти,

- підклас 8.2 - луги;

- підклас 8.3 - різні їдкі і корозійні речовини.

Клас 9 - речовини з відносно низькою небезпекою при транспортуванні, не віднесені ні до одного з попередніх класів, але що вимагають застосування до них певних правил перевезення і зберігання;

- підклас 9.1 - тверді і рідкі горючі речовини і матеріали, які за своїми властивостями не відносяться до 3 і 4-у класам, але за певних умов можуть бути небезпечними в пожежному відношенні (горючі рідини з температурою спалаху від 6^оС до 100°С в закритій посудині, волокна і інші аналогічні матеріали);

- підклас 9.2 - речовини, що стають їдкими і корозійними при певних умовах.

Правила регламентують вимоги до упаковки і маркування небезпечних вантажів. Для усіх класів небезпечних вантажів, окрім 9 класу, встановлений ярлик небезпеки міжнародного зразка, який наносять на кожне вантажне місце, вказуючи умовним символом вид небезпеки. У алфавітному покажчику Правил пойменовані усі вантажі, що допускаються до перевезення. Вони також містять таблицю сумісності вантажів. Крім того, в МОПОГ обумовлені додаткові питання: технічні умови навантаження, вивантаження, зберігання і укладання небезпечних вантажів, заходи техніки безпеки і першої допомоги при нещасних випадках, міри попередження небезпечних наслідків із-за псування тари і упаковки небезпечних вантажів.

Вимоги до судів, які перевозять небезпечні вантажі

До перевезення небезпечних вантажів можуть бути допущені судна, що мають відповідний запис в класифікаційному свідоцтві Регістра. Можна робити перевезення тільки тих класів небезпечних вантажів, які обумовлені цим записом. Судно, спеціально не пристосоване для перевезення небезпечних вантажів, може бути дообладнуване і пред'явлене Регістру для отримання відповідного запису в класифікаційному свідоцтві.

До початку вантаження небезпечних вантажів на судно суднова адміністрація зобов'язана перевірити готовність судна до перевезення. У комплекс підготовчих заходів входять:

зачистка, миття і сушка вантажних приміщень;

перевірка технічного стану устаткування судна - засобів пожежогасінні, системи пожежної сигналізації, газоаналізаторів систем освітлення, осушувальної системи, системи вентиляції і так далі;

інструктаж членів екіпажа про властивості вантажу, характер його небезпеки, види упаковки вантажу, призначення призначенні знаків небезпеки, правилах укладання, методах обережності і першої допомоги потерпілим, правилах техніки безпеки; з аварійною партією належить провести заняття по відробітку методів гасіння пожеж і ліквідації аварійних розливів і розсипу вантажу.

Капітан несе повну відповідальність за готовність судна до перевезення небезпечних вантажів.

Вимоги до тари і упаковки. Розміщення небезпечних вантажів на судні.

Вимоги до тари і упаковки кожного небезпечного вантажу дані в картці на вантаж і в розділах перевезення конкретного класу вантажу. Міцність тари має бути такою, щоб вона змогла протистояти звичайним умовам морського перевезення і оберігала вантаж від витоку, утруски і усихання. У Правилах МОПОГ дані визначення видів закупорювання тари для небезпечних вантажів:

герметично укупоренное - паронепроникне закупорювання;

ефективно закрите - закупорювання, непроникне для рідини;

надійно закрите - закупорювання, при якому сухий вміст не може висипатися за звичайних умов звернення і перевантаження.

Матеріал, використовуваний для виготовлення тари, має бути інертним по відношенню до вантажу або мати спеціальне покриття з інертного матеріалу в місцях зіткнення з вантажем.

На судах, що перевозять небезпечні вантажі, повинні складатися детальні вантажні плани з вказівкою місця розташування кожної окремої партії вантажу, класу вантажу, кількості місць і маси, виду тари. Якщо вантаж пожежонебезпечний, то вантажний план узгоджується з представниками ВОХР, а якщо вантаж небезпечний в санітарному відношенні, то з представниками санепідемстанції.

На судні вантаж розміщують на розсуд капітана, проте, він не може бути занурений на палубу без письмової згоди відправника. Якщо небезпечний вантаж розміщується на палубі, то він не Якщо небезпечний вантаж розміщується на палубі, то він не повинен займати більше половини площі палуби. При цьому має бути забезпечений вільний прохід шириною не менше 1 м до пожежних ріжків, палубних механізмів і пристроїв, а робоча площа у механізмів і пристроїв має бути не менше 1 на 1 м Вантаж має бути надійно закріплений і до нього необхідно забезпечити можливість вільного доступу, як в звичайній, так і в аварійній ситуації; він має бути захищений від дії морської води і метеорологічних чинників. Вогненебезпечні вантажі повинні розміщуватися на відстані не менше 7,5 м від рятувальних шлюпок.
При розміщенні небезпечного вантажу під палубою необхідно забезпечити можливість контролю за станом вантажу в рейсі, а також ведення боротьби з пожежею і аваріями. Для цього необхідно не завантажувати лази в трюмах і на твиндеках, що забезпечують спуск людей в трюм.

При укладанні небезпечного вантажу прагнуть до того, щоб мати можливість доступу до вантажу для ліквідації аварії і витягання усього або частини вантажу з вантажного приміщення.

Вантаж слід укладати щільними штабелями, що виключають його переміщення, з умовою забезпечення відповідної вентиляції (аерації) усього зануреного в трюм вантажу, а якщо необхідно, то і кожного окремого штабелю вантажу. Висота штабелювання кожного виду небезпечного вантажу визначається міцністю тари і упаковки. Вона вказується в картці на вантаж.

Питання для самоконтролю

1. Перерахуйте класи небезпечних вантажів.

2. Характерізуйте 1 клас небезпечних вантажів.

3. Характерізуйте 2 клас небезпечних вантажів.

4. Характерізуйте 3 клас небезпечних вантажів.

5. Характерізуйте 4 клас небезпечних вантажів.

6. Характерізуйте 5 клас небезпечних вантажів.

7. Характерізуйте 6 клас небезпечних вантажів.

8. Характерізуйте 7 клас небезпечних вантажів.

9. Характерізуйте 8 клас небезпечних вантажів.

10. Характерізуйте 9 клас небезпечних вантажів.

11. Вимоги до тари і упаковки.

12. Розміщення небезпечних вантажів на судні.

Література

1. Международный кодекс МОПОГ, 1996.

2. Конспект лекцій.