Особенности классификации минерального топлива, нефти и нефтепродуктов в соответствии с ТН ВЭД ТС

Рассмотрен способ получения метил-трет-С4-С5-алкиловых эфиров как компонента высокооктанового бензина. Синтез ведётся реакцией МеОН с соответствующим изоолефином при молекулярном соотношении (0.3-0.5):1 в прямоточном реакторе при 40-800С и давлении 5-7 атм. Рассмотрены условия, повышающие конверсию изоалкана до 100%.

Ещё одной кислородсодержащей высокооктановой присадкой является метиловый спирт. Последний обладает хорошей стабильностью, топливо на его основе содержит 85-95% об. МеОН; 3-15% об. Н2О; 0.0005-0.001% солей щелочных металлов; 0.01-0.05% фтористого ПАВ и красителя. Разработаны различные варианты использования метанола в качестве моторного топлива, перспективы его применения и способы синтеза синтетического жидкого топлива на основе МеОН.

Таким образом, на основании годичного опыта использования новых высокооктановых кислородсодержащих добавок в бензинах Optane 95 и 98, разработанных ведущей французской фирмой ELF, делается вывод, что их применение для 12 стран ЕЭС позволит обеспечить выполнение жёстких стандартов по лимитированию выбросов CO и NOx в атмосферу.

Высокооктановые добавки, не вошедшие в первую и вторую группы. В качестве альтернативы ТЭС и МТБЭ применяют:

· Железосодержащие органические соединения. Это присадки типа ФК-4; ДАФ; ДАФ-2; Фероз. Разработаны на Ачинском НПЗ.

· Присадки на основе Mn-органики. Это присадки ЦТМ; МЦТМ. Разработаны компанией ЛукОйл.

· добавки на основе N-метил-анилина. Это присадки АДА, Экстралин. Разработаны на Комсомольском и Ачинском НПЗ.

Депарафинизированный рафинат. После извлечения ароматики из бензина риформинга остаётся рафинатная фаза, включающая алканы С4 - С8 и имеющая октановое число 67.8 с содержанием ароматики не более 0.1%. Этот продукт было предложено использовать как компонент автомобильного бензина. В этом случае его предложено подвергнуть изомеризации, ректификации, извлекать из него н-Alk с помощью молекулярных сит. Депарафинизированный рафинат в этом случае трансформируется в высокооктановый компонент бензина. Показано, что компаундирование изоалканов в состав бензина позволяет получать этилированный А-98 и неэтилированный А-96 бензины.

Предложено применять в качестве антидетонационной добавки толуольный концентрат (90% толуола).

Вода в топливной системе в больших количествах вредно сказывается на работу двигателя. Вода накапливается в топливном баке, в поплавковой камере карбюратора и других элементах системы питания, попросту выпадая в осадок, поскольку тяжелее бензина. Своим появлением здесь она обязана присутствием влаги в воздухе, которая может конденсироваться на поверхности бензина при его хранении или транспортировке. А вот удалить ее из бензина или системы питания автомобиля весьма сложно. Представлена возможность использования присадки, способной связывать воду. Она позволяют образовать относительно устойчивое соединение воды с бензином и как следствие повышают октановое число.

2.4 Химические процессы протекающие в двигателе при сгорании топлива

С момента запуска двигателя в камере сгорания топлива происходят множество химических прессов. Причём получаемые продукты прямо зависят от состава бензина и от природы антидетонационной добавки. В случае использования кислородсодержащих присадок в процессе горения будет образовываться преимущественно вода, и вред экологии будет минимальный. Но, если в бензине содержится ароматика, то продуктами горения такого бензина будут полициклические ароматические соединения, которые являются канцерогенами.

Особенно большой вред экологии и двигателю автомобиля наносят этилированные топлива. При сгорании топлива ТЭС разлагается, при этом образуются активные радикалы:

Pb(C2H5) 4 ® Pb(C2H5) 3· + C2H5·

Эти радикалы имитируют окисление углеводородов, обычно стабильных в отсутствии ТЭС. Образующиеся гидроперекиси способствуют более мягкому горению. Но побочными продуктами при использовании ТЭС зачастую являются продукты его окисления. Например, (C2H5) 2Pb(OH) 2; (C2H5) 2Pb(OR) 2; (C2H5) 2PbOROH; PbO. Эти вещества накапливаются в двигателе и приводят к его поломке. Кроме того, они наносят большой вред экологии, так как свинец является канцерогеном.

2.5 Вредные химические вещества, образующиеся при сгорании топлива в двигателе

Классификация вредных веществ выхлопного газа. Оксид углерода СО (угарный газ). Образуется в результате неполного сгорания углерода в моторном топливе. Ядовитый газ без цвета и запаха. При вдыхании связывается с гемоглобином крови, вытесняя из нее кислород, в результате чего наступает кислородное голодание, сказывающееся, прежде всего, на центральной нервной системе.

Ш Диоксид углерода СО2 (углекислый газ) обладает наркотическим действием, раздражающе действует на кожу и слизистые оболочки. Выброс СО2 автомобилями вносит свой вклад в усиление парникового эффекта и кислотные осадки, вызывающие разрушение строительных материалов и другие нежелательные последствия.

Ш Сернистый газ SО2 с парами воды в атмосфере образует аэрозоли сернистой кислоты или в результате фотохимического окисления превращается в серный ангидрид SO3. В обоих случаях в конечном итоге образуются аэрозоли серной кислоты - один из главных компонентов кислотных осадков.

Ш Альдегиды относятся к отравляющим веществам, раздражающе действующим на глаза, дыхательные пути, поражающим центральную нервную систему, почки и печень.

Ш Канцерогенные вещества (в частности, бензпирен) чрезвычайно опасны для человека даже при их малой концентрации, поскольку обладают свойством аккумулироваться в организме до критических концентраций.

Ш Сажа. Окрашенность дыма отработанных газов двигателя автомобиля зависит от содержания частиц сажи, - чем больше сажи, тем чернее дым. Как любая мелкая пыль, сажа действует на органы дыхания, но главная опасность заключается в том, что на поверхности частиц сажи адсорбируются канцерогенные вещества.

Ш Свинцовые соединения - яды, поражающие органы и ткани организма, нервную систему, желудочно-кишечный тракт, а также нарушающие обменные процессы. По данным Госкомэкологии, в десятках городов России концентрация свинца в воздухе превышает принятые в стране нормы (ПДК по свинцу 0,3 мкг/м3). Опасность отравления соединениями свинца усугубляется тем, что они, как и канцерогенные вещества, не удаляются из организма, а задерживаются в нем до опасных концентраций. Вблизи автомагистралей свинец накапливается в почве и растениях.

Ш Оксиды азота NOx образуются при сгорании любых видов топлива - природного газа, угля, бензина или мазута. Приблизительно 90% годового выброса в атмосферу оксидов азота - результат сжигания ископаемого топлива, половина этого количества выбросов приходится на автотранспорт.

Ш Углеводороды СхНy - несгоревшие химические составляющие топлива, они токсичны. Выбросы этих веществ на перекрестках и у светофоров в несколько раз больше, чем при движении по магистрали. Вместе с диоксидом азота под действием солнечного света углеводороды образуют вторичные загрязняющие вещества.



3. Переработка нефти и нефтепродуктов

Российская нефтеперерабатывающая промышленность обладает огромным производственным потенциалом. Суммарная мощность нефтеперерабатывающих заводов превышает 260 млн т. Отрасль имеет квалифицированную рабочую силу и запасы сырья. Однако объем переработки нефти составляет менее 65% от уровня конца 80-х - начала 90-х годов прошлого столетия. По масштабам фактической нефтепереработки Россия переместилась со второго места после США на четвертое, пропустив вперед Японию и Китай. По уровню потребления нефтепродуктов наша страна находится на четырнадцатом месте.

Основная часть технологических установок введена в 50-70-х годах прошлого века, свыше 80% оборудования физически и морально устарело. Современные мощности по переработке нефти вводились в строй в бывших республиках СССР, в результате в Российской Федерации остались устаревшие технологии.

Это привело к тому, что средняя глубина переработки нефти на российских нефтеперерабатывающих заводах составляет примерно 70%. Глубина переработки нефти (ГПН) - показатель, характеризующий эффективность использования сырья. Общепринятого определения этого показателя не существует. У нас в стране ГПН определяют как суммарный выход (в%) на нефть всех нефтепродуктов, кроме непревращенного остатка. По величине ГПН можно (пусть косвенно) судить о насыщенности нефтепереработки вторичными процессами и структуре ассортимента нефтепродуктов. Чем выше ГПН, тем больше нефтепродуктов получают из тонны сырья. Для сравнения в США этот показатель составляет около 90%, а на лучших американских заводах даже 98%.

Такое положение с ГПН сложилось исторически, в связи с потребностью в мазуте как топливе.

Дальнейшее развитие отрасли требует ее модернизации и технического перевооружения.

По официальным данным Госкомстата России, производством нефтепродуктов занято 65 нефтеперерабатывающих заводов. Большинство из них входят в состав крупных нефтяных компаний. Для нефтяного комплекса России характерна соизмеримость мощностей добычи и переработки нефти в отличие от США и Западной Европы, где перерабатывающая промышленность по объему почти в три раза превышает нефтедобычу. Для России эта соразмерность - предпосылка стабильного функционирования обеих отраслей в условиях постоянно меняющихся мировых цен на нефть. Однако формированию оптимального соотношения производства и экспорта мешает ряд причин. Во-первых, российские нефтяные компании зачастую не заинтересованы в продаже товарных нефтепродуктов, так как их производство требует больших затрат на модернизацию. Во-вторых, западные компании заинтересованы в загрузке собственных перерабатывающих мощностей, а значит, в закупке сырой нефти. В-третьих, экспорт товарных нефтепродуктов из России затруднен из-за их невысокого качества. Так, даже экспортное дизельное топливо из России с содержанием серы не более 0,05% используется на одном из заводов Западной Европы только в качестве сырья для получения и последующего экспорта в Северную Европу специального дизельного топлива «Ситидизель» с цетановым числом 53, содержанием серы 0,005% и ароматических углеводородов менее 20%. [5]

Кроме того, приходится учитывать, что в 2005 г. в США и Западной Европе будут введены еще более жесткие требования к качеству нефтепродуктов, а это может привести к дополнительным технологическим трудностям для российских предприятий и затруднить экспорт продуктов нефтепереработки.

Нефтепереработка - это многоступенчатый процесс физической и химической обработки сырой нефти, результатом которого является получение комплекса нефтепродуктов.

Рис. 1 Основные продукты нефтепереработки

Переработку нефти осуществляют методом перегонки, то есть физическим разделение нефти на фракций. Различают первичную и вторичную переработку нефти. При первичной переработке из нефти удаляют соли и воду. Эффективное обессоливание позволяет уменьшить коррозию оборудования, предотвратить разрушение катализаторов, улучшить качество нефтепродуктов. Затем в атмосферных или вакуумно-атмосферных ректификационных колоннах нефть разделяется на фракции. Их используют как готовую продукцию, например низкооктановые бензины, дизельное топливо, керосин, или направляют на последующую переработку.

Вторичная переработка нефти обеспечивает химическое превращение, вплоть до деструкции молекул, полученных при первичной переработке фракций (дистиллятов) в целях увеличения содержания в них углеводородов определенного типа. Основным методом вторичной переработки нефти является крекинг - термический, каталитический и гидрокрекинг. Крекинг - это процесс переработки нефти и ее фракций, вызывающий распад тяжелых углеводородов, изомеризацию и синтез новых молекул. Он применяется главным образом для получения моторных топлив.

При термическом крекинге тяжелые углеводороды, входящие в состав остаточных продуктов перегонки нефти, расщепляются на легкие углеводороды. Наиболее распространенным является глубокий крекинг керосиногазойлевых фракций для получения бензина. Он проводится при температуре 500 -520°С и давлении до 5 МПа. Выход бензина при этом достигает 60 - 70%.

Тяжелые нефтепродукты (мазут, гудрон и др.) подвергаются термическому крекингу низкого давления, осуществляемому при температуре 500 -600°С, или коксованию. Его проводят в целях получения газойля, используемого для производства моторных топлив, и кокса (выход до 20%), применяемого, например, для изготовления электродов.

Может проводиться высокотемпературный крекинг, или пиролиз, осуществляемый при температуре 650 - 750°С и давлении, близком к атмосферному. Этот процесс дает возможность перерабатывать тяжелое остаточное нефтесырье в газ, используемый в химической промышленности, а также получать ароматические углеводороды - бензол, толуол, нафталин и др.

Каталитический крекинг служит для получения дополнительного количества высокооктанового бензина и дизельного топлива разложением тяжелых нефтяных фракций с применением катализаторов. Этот процесс позволяет увеличить выход и повысить качество бензина по сравнению с термическим крекингом.

Для переработки средних и тяжелых нефтяных фракций с большим содержанием сернистых и смолистых соединений большое распространение получил каталитический крекинг с использованием водорода - гидрокрекинг. При этом процессе выход светлых нефтепродуктов возрастает до 70%, содержание серы в них снижается. Для переработки различных нефтепродуктов, в том числе газов и остатков нефтеперегонки, применяют крекинг с водяным паром. Его преимущества - низкое коксообразование и большой выход олефинов.

Процесс получения высокооктанового компонента автомобильных бензинов путем каталитического превращения низкооктановых бензиновых фракций, вырабатываемых при прямой перегонке и крекинге, называется каталитическим риформингом.

К методам вторичной переработки нефти также относятся: алкилирование - для получения изооктана и другого высокооктанового топлива, деструктивная гидрогенизация - для увеличения выхода легких и светлых нефтепродуктов, синтез углеводородов из газов - для превращения в жидкое состояние углеводородов, находящихся в газах крекинга, и др.

Получаемые различными способами нефтепродукты очищаются от нежелательных примесей и смешиваются (подвергаются компаундированию) для получения товарных продуктов. При необходимости в них вводятся специальные добавки - присадки, улучшающие те или иные свойства продуктов.



4. Классификация минерального топлива, нефти и нефтепродуктов

4.1 Классификация минерального топлива

Энергетическим топливом называются горючие вещества, которые экономически целесообразно использовать для получения в промышленных целях больших количеств тепла. Основными его видами являются органические топлива: торф, горючие сланцы, угли, природный газ, продукты переработки нефти

По способу получения различают природные и искусственные топлива. К природным относятся натуральные топлива: уголь, сланцы, торф, нефть, природные газы. Из твердых топлив к искусственным относятся кокс, брикеты угля, древесный уголь. Из жидких - мазут, бензин, керосин, соляровое масло, дизельное топливо. Из газовых - газы доменный, генераторный, коксовый, подземной газификации.

Твердые и жидкие топлива представляют собой сложные соединения горючих элементов, молекулярное строение которых еще недостаточно изучено, и включают в себя минеральные примеси и влагу. Элементарный химический анализ этих топлив не раскрывает химической природы входящих в них соединений и поэтому не может дать достаточно полного представления об их свойствах, но позволяет рассчитать тепловой и материальный баланс горения топлива. Соответственно степени углефикации содержание углерода в органической массе топлив увеличивается, а кислорода и азота уменьшается, что способствует повышению энергетической ценности топлива.

Химический состав газообразных топлив, представляющих собой простые смеси, определяют полным газовым анализом и выражают в процентах от их объема.

Топливо в том виде, в каком оно поступает к потребителю, называется рабочим, а вещество, составляющее его, - рабочей массой. В элементарный химический состав его, выражаемый следующим образом: входят горючие вещества: углерод С, водород Н, сера S, а также кислород О и азот N, находящиеся в сложных высокомолекулярных соединениях. Топливо содержит негорючие минеральные примеси, превращающиеся при сжигании топлива в золу и влагу.

Минеральные примеси и влажность одного и того же сорта топлива в разных районах его месторождения и различных местах могут быть разными, а также могут изменяться при транспортировке и хранении. Более постоянным является состав горючей массы топлива. Имея в виду это обстоятельство, для сравнительной теплотехнической оценки различных сортов топлива ввели условные понятия сухой, горючей и органической массы, составляющие которых, выраженные в процентах, обозначаются теми же символами, что и рабочая масса, но соответственно с индексами «с», «г» и «о» вместо индекса рабочей массы, «р».

Характеристики и состав твердого топлива, в том числе выход летучих, спекаемость кокса, оказывают сильное влияние на процесс горения угля. С увеличением выхода летучих и содержания в них более реакционно-способных газов воспламенение топлива становится легче, а кокс благодаря большей пористости получается более реакционно-способным.

По этим свойствам каменных углей проводят их классификацию. Ископаемые угли подразделяются на три основных типа: бурые, каменные угли и антрацит. [7]

Бурые угли. К бурым углям относят угли с неспекающимся коксом и высоким выходом летучих, обычно более 40%, и с высшей теплотой сгорания рабочей массы без зольного угля, меньшей 5700 ккал/кг (23883 Дж/кг). Бурые угли характеризуются высокой гигроскопической и в большинстве случаев высокой общей влажностью, пониженным содержанием углерода и повышенным содержанием кислорода по сравнению с каменными углями. Вследствие сильной балластированности золы (зольности) (=15-25%) и влаги (=20-35%) низшая теплота сгорания бурых углей пониженная МДж/кг (2500-3600 ккал/кг).

Каменные угли. К каменным углям относят угли с высшей теплотой сгорания рабочей массы без зольного угля большей 5700 ккал/кг (23883 Дж/кг) и с выходом летучих более 9%. Основная масса их спекается. Часть их с выходом летучих веществ большим 42-45% (длиннопламенные) и меньшим 17% (тощие) - не спекается. Каменные угли обладают относительно меньшим балластом: =5-15%, =5-10% и более высокой теплотой сгорания МДж/кг (5500-6500 ккал/кг).

Торф является химически и геологически наиболее молодым ископаемым твердым топливом и обладает высоким выходом летучих (=70%), высокой влажностью (=40-50%), умеренной зольностью (=5-10%), низкой теплотой сгорания МДж/кг (2000-2500 ккал/кг).

Сланцы. В Эстонии большое значение имеют горючие сланцы, добываемые открытым способом. Зольность сланцев очень большая и доходит до Aр=50-60%, влажность также повышенная =l5-20%. Вследствие большого балласта их теплота сгорания низкая МДж/кг (1400-2400 ккал/кг) при высокой теплоте сгорания горючей массы МДж/кг (6500-8000 ккал/кг). Высокое содержание водорода в горючей массе =7,5-9,5% обусловливает большой выход летучих у сланцев, достигающий 80-90%, и их легкую воспламеняемость.

Топливо с высокой зольностью и влажностью вследствие большого содержания внешнего балласта целесообразно использовать вблизи места его добычи для уменьшения непроизводительных транспортных расходов на перевозку большой массы золы и влаги. В этом смысле такие топлива принято называть местными. К ним, в частности, относятся некоторые бурые угли, как, например, подмосковные, башкирские, украинские, торф и сланцы.

Мазут. Из жидких топлив в энергетике используется мазут трех марок - 40, 100 и 200. Марка определяется предельной вязкостью, составляющей при 80°С для мазута 40 - 8,0; для мазута 100 - 15,6; для мазута 200 - 6,5-9,5 град. усл. вязкости (°УВ) при 100°С. В мазуте содержится углерода 84-86% и водорода - 11-12%, содержание влаги не превышает 3-4%, а золы - 0,5%. Мазут имеет высокую теплоту сгорания МДж/кг (9400-9600 ккал/кг). По содержанию серы () различают малосернистый мазут Sр?0,5%, сернистый - до 2% и высокосернистый до 3,5%; по вязкости - маловязкий и высоковязкий, содержащий смолистые вещества и парафин. Наиболее вязкие сорта мазута имеют температуру застывания 25-35 0С. В связи с этим при сжигании применяется предварительный нагрев вязких мазутов до температуры 80-120°.

Кроме того в промышленности широко применяются искусственные газы. Вот некоторые из них:

Природный газ. Большое значение в топливном балансе России имеют природные газы, представляющие собой смесь углеводородов, сероводорода и инертных газов: азота и углекислоты. Основной горючей составляющей природных газов является метан (от 80 до 98%), что обусловливает их высокую теплоту сгорания. В них инертных газов содержится немного: 0,1-0,3% С и 1-14%. Теплота сгорания сухого природного газа МДж/м3 (8000-8500 ккал/м3).

Доменный газ образуется при выплавке чугуна в доменных печах. Его выход и хим. состав зависят от свойств шихты и топлива, режима работы печи, способов интенсификации процесса и других факторов. Выход газа колеблется в пределах 1500-2500 м³ на тонну чугуна. Доля негорючих компонентов и С) в доменном газе составляет около 70%, что и обуславливает его низкие теплотехнические показатели (низшая теплота сгорания газа равна 3-5 МДж/м3). При сжигании доменного газа максимальная температура продуктов сгорания (без учёта тепловых потерь и расхода теплоты на диссоциацию С и O) равна 1400-1500 0C. Если перед сжиганием газа его и воздух подогреть, то температуру продуктов сгорания можно значительно повысить.

Ферросплавный газ образуется при выплавке ферросплавов в рудовосстановительных печах. Газ, отходящий из закрытых печей, можно использовать в качестве топливных ВЭР (вторичные энергетические ресурсы). В открытых печах в связи со свободным доступом воздуха газ сгорает на колошнике. Выход и состав ферросплавного газа зависит от марки выплавляемого сплава, состава шихты, режима работы печи, её мощности и т.п. Состав газа: 50-90% СО, 2-8%, 0,3-1% C, <1%, 2-5% С, остальное. Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 0C. Запылённость газа составляет 30-40 г./м3.

Конвертерный газ образуется при выплавке стали в кислородных конвертерах. Газ состоит в основном из оксида углерода, выход и состав его в течение плавки значительно изменяются. После очистки состав газа примерно таков: 70-80% CO; 15-20% С; 0,5-0,8%; 3-12%. Теплота сгорания газа составляет 8,4-9,2 МДж/м3. Максимальная температура сгорания достигает 2000 0С.

Коксовый газ образуется при коксовании угольной шихты. В чёрной металлургии он используется после извлечения химических продуктов. Состав коксового газа зависит от свойств угольной шихты и условий коксования. Объёмные доли компонентов в газе находятся в следующих пределах, %: 52-62; 0,3-0,6; 23,5-26,5 C; 5,5-7,7 CO; 1,8-2,6 С. Теплота сгорания равна 17-17,6 МДж/м3, максимальная температура продуктов сгорания - 2070 0С.

4.2 Классификация нефти и нефтепродуктов

Химическая классификация - за ее основу принято преимущественно содержание в нефти одного или нескольких классов углеводов. Различают 6 типов нефти: парафиновые, парафино-циклановые, циклановые, парафино-нафтено-ароматические, нафтено-ароматические и ароматические. В парафиновой нефти все фракции содержат значительное количество алканов: бензиновые - не менее 50%, а масляные - 20% и более. Количество асфальтенов и смол исключительно мало.

В парафино-циклановой нефти и их фракциях преобладают алканы и циклоалканы, содержание аренов и САВ мало. К ним относят большинство нефтей Урало-Поволжья и Западной Сибири. Для циклановой нефти характерно высокое (до 60% и более) содержание циклоалканов во всех фракциях. Они содержат количество твердых парафинов, смол и асфальтенов. К циклановым относят нефти, добываемые в Баку (балаханская и сураханская) и на Эмбе (доссорская и макатская) и др.

В парафино-нафтено-ароматических нефтях содержатся примерно в равных количествах углеводы всех трех классов, твердых парафинов не более 1,5%. Количество смол и асфальтенов достигает 10%. Нафтено-ароматические нефти характеризуются преобладающим содержанием цикланов и аренов, особенно в тяжелых фракциях. Ароматические нефти характеризуются преобладанием аренов во всех фракциях и высокой плотностью. К ним относят прорвинскую в Казахстане и бугурусланскую в Татарстане.

Технологическая классификация. Нефти подразделяют на:

* 3 класса (I-III) по содержанию серы в нефти (малосернистые, сернистые и высокосернистые), а также в бензине (начало кипения - 180°С), в реактивном топливе (120-240°С) и дизельном топливе (240-350°С);

* 3 типа по потенциальному содержанию фракций, перегоняющихся до 350°С (T1-T3);

* 4 группы по потенциальному содержанию базовых масел (М1-М4);

* 4 подгруппы по качеству базовых масел, оцениваемому индексом вязкости (И1-И4);

* 3 вида по содержанию парафинов (П1-П3).

Техническая классификация. По ГОСТ России Р 51858-2002 нефть подразделяют:

* По содержанию общей серы на четыре класса (1-4);

* По плотности при 20°С на пять типов (0-4);

* По содержанию воды и хлористых солей на 3 группы (1-3);

* По содержанию сероводорода и легких меркаптанов на 3 вида (1-3).

Классификация процессов переработки нефти. Технологические процессы нефтеперерабатывающего завода принято классифицировать на следующие две группы: физические и химические.

Физическими (массообменными) процессами достигается разделение нефти на составляющие компоненты (топливные и масляные фракции) без химических превращений и удаление (извлечение) из фракций нефти, нефтяных остатков, масляных фракций, газоконденсата и газов нежелательных компонентов (полициклических аренов, асфальтенов, тугоплавких парафинов), неуглеводных соединений. Физические процессы по типу массообмена можно подразделить на типы:

* Гравитационные (электрообессоливающая утановка), ректификационные (атмосферная трубчатка (перегонка);

* Атмосферно-вакуумная трубчатка, газофракционирующая установка и др.);

* Экстракционные (деасфальтизация, селективная очистка, депарафинизация кристаллизацией);

* Адсорбционные (депарафинизация цеолитная, контактная очистка);

* Абсорбционные (абсорбционно-газофракционирующая установка, очистка от H2S, CO2).

В химических процессах переработка нефтяного сырья осуществляется путем химических превращений с получением новых продуктов, не содержащихся в исходном сырье. Химические процессы, применяемые на современных нефтеперерабатывающих заводах, по способу активации химические реакции подразделяют на:

* Термические (термолитические) - термодеструктивные и термоокислительные;

* Каталитические - гетеролитические, гомолитические и гидрокаталитические.

В термодеструктивных процессах протекают преимущественно реакции распада (крекинга) молекул сырья на низкомолекулярные, а также реакции конденсации с образованием высокомолекулярных продуктов, например кокса, пека и др.

Классификация товарных нефтепродуктов. Принято классифицировать нефтепродукты по их назначению, т.е. по направлению их использования в отраслях народного хозяйства.

В соответствии с этим различают: моторные топлива, энергетические топлива, нефтяные масла, углеродные и вяжущие материалы, нефтехимическое сырье, нефтепродукты специального назначения. Моторное топливо в зависимости от принципа работы двигателей подразделяют на: бензины (авиационные и автомобильные), реактивное топливо и дизельное топливо.

Энергетические топлива подразделяют на: газотурбинные, котельные и судовые. [7]

Нефтяные масла подразделяют на смазочные и несмазочные. Смазочные масла подразделяют на моторные для поршневых и реактивных двигателей; и трансмиссионные и осевые, предназначенные для смазки автомобильных и тракторных гипоидных трансмиссий (зубчатых передач различных типов) и шеек осей железнодорожных вагонов и тепловозов.

Индустриальные масла предназначены для смазки станков, машин и механизмов различного промышленного оборудования, работающих в разнообразных условиях и с различной скоростью и нагрузкой. По значению вязкости их подразделяют на легкие (швейное, сепараторное, вазелиновое, приборное, веретенное, велосит и др.), средние (для средних режимов скоростей и нагрузок) и тяжелые (для смазки кранов, буровых установок, оборудования мартеновских печей, прокатных станов и др.).

Энергетические масла (турбинные, компрессорные и цилиндровые) - для смазки энергетических установок и машин, работающих в условиях нагрузки, повышенной температуры и воздействия воды, пара и воздуха.

Несмазочные (специальные) масла предназначены не для смазки, а для применения в качестве рабочих жидкостей в тормозных системах, в пароструйных насосах и гидравлических устройствах, в трансформаторах, конденсаторах, маслонаполненных электрокабелях в качестве электроизолирующей среды (трансформаторное, конденсаторное, гидравлическое, вакуумное), а также такие как вазелиновое, медицинское, парфюмерное, смазочно-охлаждающие жидкости и др.

Углеродные и вяжущие материалы включают: нефтяные коксы, битумы, нефтяные пеки (связующие, пропитывающие, брикетные, волокнообразующие и специальные).

Нефтехимическое сырье. К этой группе можно отнести: арены (бензол, толуол, ксилолы, нафталин и др.), сырье для пиролиза (нефтезаводские и попутные нефтяные газы, прямогонные бензиновые фракции, алкен содержащие газы и др.).

А также парафины и церезины. Вырабатываются как жидкие (получаемые карбамидной и адсорбционной депарафинизацией нефтяных дистиллятов), так и твердые (получаемые при депарафинизации масел). Жидкие парафины являются сырьем для получения белкововитаминных концентратов, синтетически жирных кислот и поверхностно-активных веществ.

Нефтепродукты специального назначения подразделяют на:

* Термогазойль (сырье для производства технического углерода).

* Консистентные смазки (антифрикционные, защитные и уплотнительные).

* Осветительный керосин.

* Присадки к топливам и маслам, деэмульгаторы.

* Элементная сера.

* Водород и др.

Крупнейшими компаниями по добыче и переработке нефти на сегодняшний день являются ОАО «НК «Роснефть», ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «ЛУКойл», ОАО «Газпром».



5. Классификация минерального топлива, нефти и нефтепродуктов в соответствии с ТН ВЭД ТС

2701 Уголь каменный; брикеты, окатыши и аналогичные виды твердого топлива, полученные из каменного угля:

2702 Лигнит, или бурый уголь, агломерированный или неагломерированный, кроме гагата:

2703000000 Торф (включая торфяную крошку), агломерированный или неагломерированный

270400 Кокс и полукокс из каменного угля, лигнита или торфа, агломерированные или неагломерированные; уголь ретортный:

2705000000 Газ каменноугольный, водяной, генераторный и аналогичные газы, кроме нефтяных газов и других газообразных углеводородов

2706000000 Смолы каменноугольные, буроугольные, торфяные и прочие минеральные смолы, обезвоженные или необезвоженные, частично ректифицированные или неректифицированные, включая «восстановленные» смолы

2707 Масла и другие продукты высокотемпературной перегонки каменноугольной смолы; аналогичные продукты, в которых масса ароматических составных частей превышает массу неароматических:

2708 Пек и кокс пековый, полученные из каменноугольной смолы или прочих минеральных смол:

270900 Нефть сырая и нефтепродукты сырые, полученные из битуминозных пород:

2710 Нефть и нефтепродукты, полученные из битуминозных пород, кроме сырых; продукты, в другом месте не поименованные или не включенные, содержащие 70 мас.% или более нефти или нефтепродуктов, полученных из битуминозных пород, причем эти нефтепродукты являются основными составляющими продуктов; отработанные нефтепродукты:

2711 Газы нефтяные и углеводороды газообразные прочие:

2712 Вазелин нефтяной; парафин, воск нефтяной микрокристаллический, гач парафиновый, озокерит, воск буроугольный, воск торфяной, прочие минеральные воски и аналогичные продукты, полученные в результате синтеза или других процессов, окрашенные или неокрашенные:

2713 Кокс нефтяной, битум нефтяной и прочие остатки от переработки нефти или нефтепродуктов, полученных из битуминозных пород:

2714 Битум и асфальт, природные; сланцы битуминозные или нефтеносные и песчаники битуминозные; асфальтиты и асфальтовые породы:

2715000000 Смеси битумные на основе природного асфальта, природного битума, нефтяного битума, минеральных смол или пека минеральных смол (например, битумные мастики, асфальтовые смеси для дорожных покрытий)

2716000000 Электроэнергия

ГРУППА 27 Топливо минеральное, нефть и продукты их перегонки; битуминозные вещества; воски минеральные

Примечания:

1. В данную группу не включаются:

а) органические соединения определенного химического состава, кроме чистого метана и пропана товарной позиции 2711;

б) лекарственные средства товарной позиции 3003 или 3004; или

в) смешанные ненасыщенные углеводороды товарной позиции 3301, 3302 или 3805.

2. В товарной позиции 2710 термин «нефть и нефтепродукты, полученные из битуминозных пород» означает не только нефть и нефтепродукты, полученные из битуминозных пород, но и полученные любым способом аналогичные нефтепродукты, состоящие главным образом из смешанных ненасыщенных углеводородов, при условии, что масса неароматических составных частей превышает массу ароматических.

Однако сюда не включаются жидкие синтетические полиолефины, менее 60 об.% которых перегоняется методом дистилляции под низким давлением при температуре 300єС, приведенной к давлению 1013 мбар (группа 39).

3. В товарной позиции 2710 термин «отработанные нефтепродукты» означает отходы, содержащие преимущественно нефть или нефтепродукты, полученные из битуминозных пород (описанные в примечании 2 к данной группе), смешанные или не смешанные с водой. Сюда включаются:

а) нефтепродукты, непригодные для дальнейшего использования в качестве первичных продуктов (например, отработанные смазочные масла, отработанные гидравлические и трансформаторные масла);

б) нефтепродукты в виде шлама из баков-хранилищ нефтепродуктов, содержащие преимущественно эти нефтепродукты и присадки высокой концентрации (например, химические вещества), используемые в производстве первичных продуктов; и

в) нефтепродукты в виде водных эмульсий или смесей с водой, образующихся, например, в результате утечки нефтепродуктов, в процессе промывки бака-хранилища нефтепродуктов, или использованные смазочно-охлаждающие жидкости, применяемые при механической обработке.

Примечания к субпозициям:

1. В субпозиции 2701 11 термин «антрацит» означает уголь с предельным выходом летучих веществ (в пересчете на сухую безминеральную основу) не более 14%.

2. В субпозиции 2701 12 термин «уголь битуминозный» означает уголь с предельным выходом летучих веществ (в пересчете на сухую безминеральную основу) более 14% и с предельной теплотой сгорания (в пересчете на влажную безминеральную основу) не менее 5 833 ккал/кг.

3. В субпозициях 2707 10, 2707 20, 2707 30 и 2707 40 термины «бензол», «толуол», «ксилол» и «нафталин» означают продукты, которые содержат более 50 мас.% бензола, толуола, ксилола или нафталина, соответственно.

4. В субпозиции 2710 11 термин «легкие дистилляты и продукты» означает нефтепродукты, 90 об.% или более которых (включая потери) перегоняется при температуре 210єС (по методу ASTM D 86).

Дополнительные примечания:

1. В субпозиции 2707 99 800 0 термин «фенолы» означает продукты, которые содержат более 50 мас.% фенолов.

2. В товарной позиции 2710:

а) термин «специальные бензины» (подсубпозиции 2710 11 210 0 и 2710 11 250 0) означает легкие дистилляты и продукты, определенные выше в примечании 4 к субпозициям, без каких-либо антидетонационных присадок и с разницей температур, при которых перегоняется 5 об.% и 90 об.% (включая потери), не превышающей 60єС;

б) термин «уайт-спирит» (подсубпозиция 2710 11 210 0) означает специальные бензины, определенные выше в пункте (а), с температурой вспышки более 21єС по методу Абеля-Пенске;

в) термин «средние дистилляты» (подсубпозиции 2710 19 110 0 - 2710 19 290 0) означает нефтяные фракции и другие нефтепродукты, у которых менее 90 об.% (включая потери) перегоняется при температуре 210 С и 65 об.% или более (включая потери) перегоняется при температуре 250єС по методу ASTM D 86;

г) термин «тяжелые дистилляты» (подсубпозиции 2710 19 310 0 - 2710 19 990 0) означает нефтяные фракции и другие нефтепродукты, менее 65 об.% которых (включая потери) перегоняется при температуре 250єС по методу ASTM D 86, или фракции, процент перегонки которых при температуре 250єС не может быть определен данным методом;

д) термин «газойли» (подсубпозиции 2710 19 310 0 - 2710 19 490 0) означает тяжелые дистилляты, определенные выше в пункте (г), 85 об.% которых (включая потери) или более перегоняется при температуре 350єС по методу ASTM D 86;

е) термин «топлива жидкие» (подсубпозиции 2710 19 510 1 - 2710 19 690 9) означает тяжелые дистилляты, определенные выше в пункте (г), кроме газойлей, определенных выше в пункте (д), которые при соответствующих колориметрических характеристиках в растворе К имеют вязкость В:

- не более, чем показано в строке I нижеследующей таблицы, при содержании сульфатной золы менее 1% по методу ASTM D 874 и индексе омыления менее 4 по методу ASTM D 939-54;

- более, чем показано в строке II, при температуре текучести не менее 10єС по методу ASTM D 97;

- более, чем показано в строке I, но не более, чем показано в строке II, если 25 об.% или более перегоняется при температуре 300єС по методу ASTM D 86 или если менее 25 об.% перегоняется при температуре 300єС, и температура текучести превышает минус 10єС по методу ASTM D 97. Данные параметры распространяются на фракции и продукты с колориметрическими характеристиками в растворе менее 2.

Термин «вязкость В» означает кинематическую вязкость при температуре 50єС, измеряемую в 0,000001 м²/с по методу ASTM D 445.

Термин «колориметрическая характеристика в растворе К» означает цвет продукта, определенный по методу ASTM D 1500 после того, как одну часть (по объему) продукта смешивают с 100 частями (по объему) четыреххлористого углерода. Цвет следует определять немедленно после образования раствора.

Подсубпозиции 2710 19 510 1 - 2710 19 690 9 включают только жидкие топлива естественной окраски.

Эти подсубпозиции не включают тяжелые дистилляты, определенные выше в пункте (г), для которых невозможно определить:

- процентное содержание количества отогнанного продукта при температуре 250єС по методу ASTM D 86 (нулевой выход следует рассматривать как нулевой процент);

- кинематическую вязкость при температуре 50єС по методу ASTM D 445; или

- колориметрическую характеристику К по методу ASTM D 1500.

Такие продукты включаются в подсубпозиции 2710 19 710 0 - 2710 19 990 0.

3. В товарной позиции 2712 термин «сырой нефтяной вазелин» (подсубпозиция 2712 10 100 0) означает нефтяной вазелин с колориметрическими характеристиками для естественной окраски более 4,5 по методу ASTM D 1500.

4. В подсубпозициях 2712 90 310 0 - 2712 90 390 0 термин «сырой» применяется к продуктам:

а) с содержанием нефтяных фракций 3,5 или более по методу ASTM D 721, если их вязкость при температуре 100єС менее 0,000009 м²/с по методу ASTM D 445; или

б) с колориметрическими характеристиками для естественной окраски более 3 по методу ASTM D 1500, если их вязкость при температуре 100єС равна 0,000009 м²/с или более по методу ASTM D 445.

5. В товарных позициях 2710, 2711 и 2712 термин «специфический процесс» применяется к следующим процессам:

а) вакуумная дистилляция;

б) процесс вторичной перегонки с тщательным фракционированием;

в) крекинг;

г) риформинг;

д) экстракция селективными растворителями;

е) процесс, включающий все следующие операции: обработка концентрированной серной кислотой, олеумом или серным ангидридом; нейтрализация щелочными агентами; обесцвечивание (отбеливание) и очистка природными активными землями, активированным углем или бокситом;

ж) полимеризация;

з) алкилирование;

и) изомеризация;

к) обессеривание с применением водорода, приводящее к восстановлению по меньшей мере 85% серы, содержащейся в обрабатываемых продуктах (метод ASTM D 1266-59 Т) (только в отношении продуктов подсубпозиций 2710 19 310 0 - 2710 19 990 0);

л) депарафинизация любым процессом, отличным от процесса фильтрации (только в отношении продуктов товарной позиции 2710);

м) обработка водородом при давлении более 2000 кПа и температуре более 250єС с использованием катализатора (кроме катализаторов обессеривания) (только в отношении продуктов подсубпозиций 2710 19 310 0 - 2710 19 990 0), если водород действует как активный участник химических реакций. Дальнейшая обработка водородом смазочных масел из подсубпозиций 2710 19 710 0 - 2710 19 990 0 (например, гидроочистка или обесцвечивание), в частности, для улучшения цвета или стабильности, не относится к специфическим процессам;

н) перегонка при атмосферном давлении при условии, что менее 30 об.% этих продуктов (включая потери) перегоняется при температуре 300єС по методу ASTM D 86 (только для продуктов подсубпозиций 2710 19 510 1 - 2710 19 690 9). Если 30 об.% или более, включая потери, перегоняется при температуре 300єС по методу ASTM D 86, то продукты, которые могут быть получены перегонкой при атмосферном давлении и которые относятся к подсубпозициям 2710 11 110 0 - 2710 11 900 или 2710 19 110 0 - 2710 19 290 0, должны облагаться таможенными пошлинами, предусмотренными для товаров подсубпозиций 2710 19 610 1 - 2710 19 690 9;

о) обработка высокочастотным электрическим разрядом (только для продуктов подсубпозиций 2710 19 710 0 - 2710 19 990 0);

п) исключительно для продуктов подсубпозиции 2712 90 310 0: обезжиривание путем дробной кристаллизации.

битуминозных минералов, продукты их перегонки и аналогичные продукты, полученные любыми другими способами. Сюда входят также минеральные воски и природные битуминозные вещества. Товары данной группы могут быть сырыми или очищенными; однако, если они представляют собой особо выделенные органические соединения определенного химического состава в чистом или в коммерчески чистом виде, то, за исключением метана и пропана, они классифицируются в группе 29. Для некоторых из этих соединений (например, этана, бензола, фенола, пиридина) существуют специальные критерии чистоты, указанные в пояснениях к товарным позициям 2901, 2907 и 2933. Метан и пропан классифицируются в товарной позиции 2711, даже если они представлены в чистом виде.

Выражение «ароматические части» («ароматические составляющие»), используемое в примечании 2 к данной группе и в товарной позиции 2707, следует относить в целом ко всем компонентам молекул с ароматической частью, независимо от числа и длины их боковых цепей, а не только к ароматическим частям таких молекул.

В данную группу не включаются:

(а) Медикаменты товарной позиции 3003 или 3004.

(б) Парфюмерия, косметика и туалетные принадлежности (товарные позиции 3303 - 3307).

(в) Жидкие виды топлива или сжиженный газ в емкостях, объемом не более 300 куб. см, типа используемых для заполнения зажигалок или аналогичных приборов (товарная позиция 3606).

Пояснения к подсубпозициям.

Если не оговорено иное, выражение «ASTM метод» подразумевает методы, определенные Американским Обществом по контролю и материалам (American Society for Testing and Materials) в опубликованном издании стандартных определений и спецификаций для нефтяных и смазочных продуктов (1976 г.).

Примечание 2

Содержание ароматических частей должно определяться с помощью следующих методов:

- для продуктов с конечной точкой кипения не выше 315C: по методу АSTM D 1319 - 70;

- для продуктов с конечной точкой кипения выше 315 C.

Дополнительное примечание 5

1. Следует отметить, что исключение из таможенных правил обложения пошлинами применимо ко всем продуктам, используемым в «специфических процессах» (кроме того, что предусматривается в Дополнительном примечании 4).

Соответственно, если нефтепродукт подвергается, например, алкилированию или полимеризации, та его часть, которая неэффективно превращается (алкилируется или полимеризуется), также подлежит исключению из таможенных правил.

2. В тех случаях, когда необходима предварительная обработка до использования «специфических процессов» (см. последний пункт Дополнительного примечания 4, должны удовлетворяться два условия для того, чтобы использовать преимущества исключения из таможенных правил обложения:

а) импортируемый продукт должен быть эффективно подвергнут воздействию «специфического процесса», например, крекингу;

б) предварительная обработка должна быть необходимой для проведения «специфического процесса».

В частности, как необходимые, рассматриваются следующие процессы предварительной обработки для продуктов, предназначенных для проведения «специфических процессов»:

а) дегазации;

б) дегидратации;

в) удаление некоторых легких или тяжелых продуктов, которые могут повредить проведению процесса;

г) удаление или конверсия меркаптанов (умягчение), или других соединений серы или других соединений, которые могут повредить проведению процесса;

д) нейтрализация;

е) отстаивание;

ж) обессоливание.

Любые продукты, которые можно получить в ходе предварительной обработки, но которые не подвергаются «специфическим процессам», также подлежат обложению таможенными пошлинами, применяемыми к продуктам «для других целей», в соответствии с видом и ценностью импортируемых продуктов и на основе нетто-массы полученных таким образом продуктов.

Дополнительное примечание 5а

Вакуумная перегонка означает перегонку под давлением не более 400 мбар в верхней части колонны (установки).

Дополнительное примечание 5б

Вторичная перегонка с очень четким фракционированием означает перегонку (отличную от неглубокой перегонки нефти) в непрерывном или периодическом процессах, применяемых на промышленных установках с использованием дистилляции подсубпозиций 2710 11 110 0 - 2710 19 490 0, 2711 11 000 0, 2711 12 910 0 - 2711 19 000 0, 2711 21 000 0 и 2711 29 000 0 (кроме пропана чистотой 99% и более) с получением:

1. Выделенных высокочистых углеводов (90% или более в случае олефинов и 95% или более в случае других углеводородов), смесей изомеров, имеющих тот же самый состав и рассматриваемых как изолированные углеводороды.

Приемлемы только те процессы, посредством которых получают по крайней мере три различных продукта; но эти ограничения неприменимы в любых случаях там, где процесс заключается в разделении изомеров. Если это относится к ксилолам, этилбензол включается вместе с изомерами ксилола.

2. Продукты подсубпозиций 2707 10 100 0 - 2707 30 900 0, 2707 50 100 0 и 2707 50 900 0 и 2710 11 110 0 - 2710 19 490 0:

а) при несовпадении конечной точки кипения одной фракции и начальной точки кипения последующей фракции и при разнице не более 60C между температурами, при которых 5 об.% и 90 об.% (включая потери) перегоняются по методу ASTM D 86 - 67 (вновь одобрен в 1972 г.)

б) при совпадении конечной точки кипения одной фракции и начальной точки кипения последующей фракции и при разнице не более 30C температур, при которых 5 об.% и 90 об.% (включая потери) перегоняются по методу ASTM D 86 - 67 (вновь одобрен в 1972 г.)

Дополнительное примечание 5в

Крекинг представляет собой промышленный процесс для изменения химической структуры нефтепродуктов за счет разрывания связей в молекулах под воздействием температуры, в том числе с применением повышенного давления, в присутствии катализаторов, с получением, в частности, смесей более легких углеводородов, которые могут быть жидкими или газообразными при обычных температурах и давлениях.

Основные крекинг-процессы следующие:

1. термический крекинг;

2. каталитический крекинг;

3. пиролиз (крекинг в присутствии пара) с получением газообразных углеводородов;

4. гидрокрекинг (в присутствии водорода - крекинг плюс гидрогенизация);

5. дегидрогенизация;

6. деалкилирование;

7. коксование;

8. легкий крекинг.

Дополнительное примечание 5г

Риформинг представляет собой процесс термической или каталитической переработки легких или средних дистиллятов нефти с целью увеличения содержания в них ароматических веществ. Каталитический риформинг используется, например, для превращения прямогонных дистиллятных легких прогонов в легкие прогоны с более высоким показателем октанового числа (с более высоким содержанием ароматических компонентов) или в смесь углеводородов, содержащих бензол, толуол, ксилолы, этилбензол и т.п.

Основные процессы каталитического риформинга - это процессы с использованием платиновых катализаторов.

Дополнительное примечание 5д

Экстракция с применением селективных растворителей представляет собой процесс разделения групп продуктов с различной молекулярной структурой с помощью веществ, предпочтительно растворяющих одну группу таких веществ (например, фурфурол, дихлорэтиловый эфир, серный ангидрид, нитробензол, мочевина и некоторые ее производные, ацетон, пропан, этилметилкетон, изобутилметилкетон, гликоль, морфолин).

Дополнительное примечание 5ж

Полимеризация представляет собой промышленный процесс, в том числе включающий нагревание, использующий катализатор, посредством которого ненасыщенные углеводороды объединяются, образуя полимеры или сополимеры.

Дополнительное примечание 5з

Алкилирование означает любую термическую или каталитическую реакцию, в которой ненасыщенные углеводороды объединяются с другими углеводородами, в частности, изопарафинами и ароматическими веществами.

Дополнительное примечание 5и

Изомеризация представляет собой преобразование структуры составляющих компонентов нефтепродуктов без изменения их общего состава.

Дополнительное примечание 5 л

Ниже приведены примеры депарафинизации для целей этого дополнительного примечания:

1. депарафинизация охлаждением (в том числе с растворителем);

2. микробиологическая обработка;

3. депарафинизация с использованием мочевины;

4. обработка на молекулярных ситах.

Дополнительное примечание 5н

Атмосферная перегонка означает перегонку, проводимую при давлении около 1013 мбар, измеряемом в верхней части колонны (установки).

Дополнительное примечание 6

1. «Химическое преобразование» означает любую операцию, связанную с молекулярным изменением одной или более составляющих нефтяного продукта в результате его обработки.

Простое смешение нефтяного продукта с другим продуктом, в том числе и тоже с нефтяным не рассматривается как «химическое преобразование». Введение уайт-спирита в краску, например, или масляной основы в типографскую краску не должно подпадать под определение «химическое преобразование». Сюда же относятся все случаи использования нефтяных продуктов в качестве растворителей или топлив.