Как делают бензин из нефти: методы изготовления топлива

Как делают бензин из нефти: методы изготовления топлива
Спрос на бензин в России в прошлом году стремительно возрос. По данным Министерства энергетики, в 2022 году нефтеперерабатывающие компании поставили на внутренний рынок более 33 миллионов тонн горючего, что на 4,7% больше по сравнению с 2021 годом. Чем обусловлена такая тенденция? Во-первых, отечественный бензин стал качественнее. Во-вторых, государство повысило уровень борьбы с суррогатами. При всем этом цена за 1 литр горючего только возрастает, поэтому нефтеперерабатывающие предприятия стремительно наращивают объемы производства, но не в ущерб для качественных показателей топлива.
Как делают бензин? Какие методы производства позволяют нефтяникам получать продукт с высоким октановым числом, низким содержанием серы и примесей? Какую технологию переработки нефти считают экономически и экологически выгодной? Какие нефтеперерабатывающие компании занимают лидирующие позиции среди поставщиков бензина в РФ? Давайте разбираться.

Из какого сырья делают бензин

Для изготовления бензина требуется сырая нефть — темно-черная маслянистая жидкость с выраженным запахом. Ее относят к ископаемым разновидностям топлива. Больше всего для производства бензина подходят легкие сорта сырья, с низкой плотностью. В них содержится до 0,5% серы, при перегонке они дают больший выход фракций. Легкие сорта нефти добывают в основном в Центральной, Западной и Восточной Сибири. На нефтеперерабатывающие предприятия их доставляют железнодорожным транспортом или по трубопроводам.

Физико-химический состав сырой нефти непостоянный. Он легко изменяется. В черном золоте есть асфальтены, вода, углистые и другие частицы, мицеллы, которые при малейшем воздействии температуры или других факторов начинают активно вступать в реакции, поэтому очень важно соблюдать технологию.

Чтобы повысить октановое число и существенно улучшить свойства бензина, его состав обогащают присадками — антикоррозийными, противоизносными, антифрикционными, антиокислительными. Благодаря этому топливо не только улучшает тяговые характеристики двигателя, но и увеличивает его срок службы.

Многие нефтеперерабатывающие заводы добавляют в переработанную нефть свинцовые соединения, в результате получают этилированное горючее с высоким октановым числом, из которого мотор может выжать максимальное количество энергии. Минус такого топлива — низкая экологичность. В отработанных газах содержится большое количество свинца, опасного для окружающей среды и здоровья человека.

Чтобы повысить показатели экологичности бензина, его очищают от серы. Благодаря этому в выхлопных газах существенно снижается содержание токсических веществ. Фрактические смолы приводят в норму, разделяя топливо по фракциям и давлению присутствующих в составе насыщенных паров.

Независимо от того, какие технологии применяют производители при изготовлении бензина, в качестве исходного материала всегда выступает сырая нефть.

Технология изготовления бензина

Как нефтеперерабатывающий завод получает качественный бензин из нефти? Основные этапы технологического процесса:

Доставка сырой нефти. Сырье транспортируют к месту последующей переработки, используя трубопровод, железнодорожный или морской транспорт — все зависит от того, насколько нефтеперерабатывающий завод удален от места добычи черного золота.
Хранение. Нефть помещают в специальные резервуары для смешивания и отстаивания. Почему нельзя использовать сырье, которое предварительно не отстаивалось? У него будет неоднородный состав с высоким содержанием воды и соли.
Первичная обработка. Сырье перекачивают в резервуар с водой. Затем на него воздействуют электрическими разрядами. В результате этого соли, которые содержатся в нефти, оседают на стенках и дне емкости, а лишняя вода испаряется.
Атмосферно-вакуумная или первичная перегонка. Под высоким давлением в вакууме происходит подогрев очищенной нефти, в результате процедуры она распределяется на разные виды. Остатки поступают в один блок, горючее переходит на следующий производственный этап.
Переработка и утилизация отходов. Отходы нагревают, вследствие этого получают нефтепродукты, из которых потом изготавливают ДТ.
Вторичная переработка. На этом этапе происходит расщепление тяжелой нефти, выделяются фракции дизельного топлива и бензина.
Риформинг, крекинг. В процессе крекинга перерабатываемую нефть очищают от серы, ее свойства улучшаются. Риформинг позволяет добиться требуемого октанового числа. Большинство нефтеперерабатывающих заводов производят бензин только двух марок — АИ-92 и АИ-95, поскольку процесс каталитического риформинга достаточно затратный.
Смешивание. Следующий этап предполагает смешивание разных составов бензина со вспомогательными компонентами для получения высокого октанового числа. Процесс смешивания занимает в среднем 6 часов, с учетом проверок и исследований на него уходит 24 часа. Какие присадки добавляют? Нафталин, марганец, бензол, спирт. При этом должны соблюдаться пропорции. Если переборщить с присадками, качество горючего только ухудшится.
Проверка. На многих нефтеперерабатывающих заводах есть собственная лаборатория, в которой проводят исследования на качество полученного бензина. Топливо анализируют, если его технические и эксплуатационные свойства соответствуют стандартам и всем предусмотренным требованиям, выдают сертификат и отправляют горючее на заправки. Проверку проводят также перед изготовлением бензина, оценивают исходное сырье — сырую нефть, а также на всех остальных этапах.

Следует понимать, что из 100% используемой нефти готового бензина получают только 24%, все остальное — мазут, газ, авиационное и дизельное топливо. Например, если мы переработаем 150 тонн черного золота, то получим бензин в объеме не более 36 тонн.

Нефть могут перегонять двумя способами. В основе первого способа лежит принцип фракционного испарения. Сырье постепенно нагревают до температуры +350°С. В результате термического воздействия из его состава выделяются сначала легкие, затем тяжелые фракции.

Второй способ базируется на принципе фракционной конденсации. Нефть доводят до кипения, затем подвергают конденсации в ректификационной колонне.

Что такое перегонка нефти, зачем она нужна

Под перегонкой черного золота понимают физический процесс, в результате которого сырье в зависимости от температуры кипения углеводородов разделяется на отдельные фракции. Прибегая к перегонке, нефтеперерабатывающие заводы получают такие продукты:

лигроин;
бензин;
газойль;
керосин.

Отходы, которые получаем в результате перегонки, представляют собой черную вязкую жидкость — мазут. Его можно использовать в исходном виде и перерабатывать. Переработку мазута производят по той же схеме, только при пониженном давлении, чтобы исключить процесс его разложения. Результат перегонки мазута — смазочные масла: цилиндровые, веретенные, машинные и гудрон. Из некоторых сортов мазута можно получить парафин и вазелин. Гудрон активно используют, когда делают асфальт.

Зачем перегоняют исходное сырье? Чтобы получить разные марки бензина с улучшенными эксплуатационными и качественными характеристиками. Жидкое топливо после перегонки не только обеспечивает эффективную работу двигателя, но и не загрязняет топливную систему, предотвращает образование отложений в контуре.

Перегонка сырья не увеличивает объем полученного топлива, а наоборот, уменьшает его, но по качеству полученный продукт в несколько раз превосходит аналоги, которые не подвергались перегонке.

Лучшие производители качественного топлива в России

Как свидетельствуют данные ЦДУ ТЭК, около 95% топлива в РФ производят вертикально интегрированные нефтяные компании. Самые популярные из них:

«Роснефть»

Компания получила ветку первенства в своей отрасли не только в России, но и во всем мире. Ее основной пакет акций принадлежит акционерному обществу «Роснефтегаз». В собственности компании 9 предприятий. «Роснефть» также владеет Рязанской нефтеперерабатывающей фирмой и Ангарской НХК. Под брендом «Роснефть» реализуют топливо разных видов и марок.

«Лукойл»

По мощности переработки нефтепродуктов эта фирма заняла заслуженное второе место. Ее годовая выручка чуть меньше, чем выручка «Газпрома». Компания стремится стать лидером на рынке переработки черного золота. Ее торговая марка вот уже несколько лет находится в рейтинге 100 лучших.

Акционерное общество «Лукойл» было основано в 1991 году путем слияния трех фирм. Компания регулярно совершенствует технологии производства и наращивает активы. В состав топлива «Лукойл» входят уникальные присадки, которые обеспечивают повышенные антикоррозийные, антифрикционные, противоизносные свойства.

«Газпром нефть»

Компания закрывает тройку лидеров. Фирмам «Лукойл» и «Роснефть» она уступает только по мощности переработки нефтяных продуктов, а по производству бензина их превосходит на 10%.

Основная специализация компании — добыча, переработка и продажа природного газа. Еще одно ключевое направление деятельности «Газпром нефти» — изготовление бензина.

Компанию основали в 1995 году по указу Президента РФ Б. Ельцина. Сначала она получила название «Сибирская нефтяная компания». На сегодняшний день в состав «Газпром нефть» входят Московский и Омский нефтеперерабатывающие заводы. МНПЗ, созданный еще в 1938 году. Его основной профиль — топливный.

Перечисленным компаниям принадлежит основная часть российского рынка. Как делают бензин нефтеперерабатывающие заводы, входящие в их состав? Используют термический и каталитический крекинг, гидрокрекинг, риформинг, полимеризацию и алкилирование.

Достойную конкуренцию компаниям «Лукойл», «Газпром нефть» и «Роснефть» составляют такие производители, как «Славнефть», ТНК-ВР, «Башнефть», «Сургутнефтегаз». Их топливо по качеству и показателям октанового числа не уступает аналогам конкурентов, но выпускается в меньшем объеме, его реализуют мелкие сети заправочных станций, поэтому особой популярностью у россиян оно не пользуется.

Несмотря на то что все без исключения российские нефтеперерабатывающие компании придерживаются одной технологии изготовления горючего, по показателям октанового числа и составу оно может существенно отличаться. Поэтому заправляйте автомобиль сертифицированными марками бензина только проверенных и известных вам брендов. В противном случае проблем с двигателем не избежать.