Сырая нефть, раньше называвшаяся петролеумом (каменным маслом), – сырье для производства пластмасс, лекарственных веществ, косметических, средств, клеев, лаков, красок, взрывчатых веществ и ядохимикатов. Сырая нефть – вязкая, горючая жидкость желтого, зеленого, красного, коричневого или даже черного цвета. Иногда она светится в темноте. Состав нефти от месторождения к месторождению разный.
Типичная сырая нефть содержит около 85% углерода и около 15% водорода.

Как производится очистка нефти

Сырая нефть перерабатываетя на нефтеочистительном заводе. Прежде всего ее разделяют на компоненты – фракции. Различные углеводороды имеют разные температуры кипения, поэтому нефть может разделяться методами дробной перегонки – нагревом фракций до кипения, конденсацией и разделением фракций на различных уровнях высоких вертикальных перегонных колонн. Фракции направляют для химической переработки или очистки, две фракции можно смешать для улучшения свойств.
В соответствии с температурой кипения насчитывают несколько основных фракций: нефтяные газы (удаляются через верх колонны), бензин, реактивное топливо, керосин, дизельное топливо, мазут, а также битумный остаток, разгружаемый со дна колонны. Для достижения высокой степени разделения, необходимой для производства различных нефтепродуктов, нефть прогоняется в процессе дробной перегонки через серию ректификационных колонн. Относительные количества, а также свойства продуктов перегонки в значительной степени определяются спросом. Например, в связи с ростом числа автомобилей повышается спрос на бензин; аналогично развитие реактивных двигателей расширяет рынок керосина.
Сложнее простой перегонки и очистки, но богаче по возможностям является крекинг-переработка нефти с изменением структуры углеводородов. Таким путем тяжелые фракции дизельного топлива могут быть переработаны в бензин. Для повышения качества бензиновой фракции ее можно «перестроить», смешав с чистым водородом и нагрев в присутствии катализаторов. При этом прямые цепи молекул углеводородов перестраиваются в кольцевые структуры, что улучшает эксплуатационные свойства автомобильного бензина. Процесс дает смесь фракций, подвергаемых обычной перегонке.

Конверсионные процессы

Молекулы простых углеводородов способны вступать в реакции между собой, образуя более сложные углеводороды. Разрабатывается все больше процессов очистки нефтепродуктов от примесей; важность этих процессов все возрастает, так как растет загрязнение атмосферы. Сера, например, удаляется из нефти обработкой водородом с образованием сероводорода, который затем отделяется от нефтепродуктов; сера стала ценным побочным продуктом переработки нефти.
Химические продукты первоначально производились только из остатков очищенных газов. Сейчас появился еще один источник – этилен и пропилен, образующиеся при крекинге нефтяных фракций, особенно лигроина. Некоторые химические продукты, в частности толуол, получаются при рафинировании. Рафинируя нефть, получают бутилены, которые после полимеризации в бутадиен дают синтетический каучук.

Нефтепродкуты

Этилен и пропилен, важнейшие мономеры, которые превращаются в полимеры – полиэтилен и полипропилен. Из этилена получают полихлорвинил, полистирол, полиэфирные смолы и этиловый спирт. Он используется и в производстве синтетического каучука. Производные полипропилена дают растворители полиакрил, полиуретан, пенопласты найлон и пластификаторы, придающие эластичность пленкам и резинам, которые сами по себе хрупкие.
Следующими по значимости являются ароматические углеводороды: бензол, толуол и ксилолы. Их получают в основном каталитической переработкой (риформингом); некоторые ароматические углеводороды образуются при крекинге лигроина после обработки водородом бензиновой фракции. Этот крекинг дает толуол, часть которого преобразуется в бензол. Бензол – основа производства найлона, полистирола, синтетического каучука и моющих средств. На основе толуола вырабатываются растворители и полиуретановые резины. Более высокие представители ряда ароматических углеводородов, ксилолы – сырье для полиэфирных волокон и пластификаторов. Ацетилен, сам по себе служащий базой синтеза, сейчас часто получают из нефти. К важнейшим базовым неорганическим продуктам после серы относится аммиак, водород для синтеза которого извлекают из лигроина или природного газа.
Керосин – также одна из фракций перегонки нефти – используется в быту для освещения и как топливо; сейчас керосин — важная составляющая топлива для реактивных двигателей.
Более 90% мирового производства пластмасс, синтетического каучука, синтетических волокон и химических растворителей, около 50% мирового производства синтетических моющих средств вырабатывается из нефти. Но, как известно, месторождения нефти ограниченны, и не исключено, что нарисованная выше картина использования нефти может существенно измениться в будущем.