Przerób ropy naftowej Joanna Świątek Kl. 3B

Ropa naftowa, zwana też olejem skalnym, jest mieszaniną węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych wzajemnie w sobie rozpuszczalnych. Liczbę związków zawartych w ropie szacuje się na 10000. Różnice w składzie ropy pochodzącej z różnych regionów geograficznych są bardzo znaczne. Na przykład ropa Pensylwańska zawiera prawie wyłącznie alkany, podczas gdy ropy Radzieckie zawierają 80% cykloalkanów (zwanych w technologii naftenami). Ropa naftowa

Ropę przerabiamy w dowjaki sposób

Destylacja frakcyjna W rafineriach ma miejsce przeróbka ropy naftowej (destylacja frakcyjna, restyfikacja). Proces ten został wprowadzony przez polskiego chemika- Ignacego Łukasiewicza. Metoda ta polegała na rozdzieleniu cieczy na kilka frakcji oraz ich oczyszczeniu. Jest to tzw. przerób płytki, który składa się z destylacji ropy naftowej, w wyniku której otrzymujemy benzynę oraz olej opałowy. Następnie zachodzi rafinacja, która polega na odsiarczaniu. Obecnie ta metoda nie jest wykorzystywana. Ropa jest przerabiana z zastosowaniem metody pogłębionej, która przetwarza olej opałowy na kilka bardzo ważnych produktów (olej napędowy, benzyna, gazy płynne, asfalt i substancje chemiczne).

Przerób płytki ropy naftowej Wraz z wydobyciem ropy naftowej ze złoża ulega ona odwodnieniu. W wyniku tego procesu ilość wody wynosi około 0,5-1,5%. Obniża się także ilość soli. Następnie ropa ulega stabilizacji. Najlżejsze gazowe węglowodory oddzielają się, a ropę pod grzewamy . W instalacjach rurowo wieżowych w rafinerii ogrzana ropa naftowa przepływa w wieżach destylacyjnych i następuje rozdział ropy naftowej na ciecze oraz pary. Większe i cięższe cząsteczki w wyniku wysokiej temperatury przekształcają się w lepka, gęstą ciecz i występują w dolnych częściach wieży destylacyjnej. Cząsteczki złożone z małej ilości atomów węgla, w wyniku ogrzania przekształcają się w parę, która w procesie ochładzania zamienia się w ciecz. Mamy do czynienia z procesem skraplania i przemiana w ciecz lekkich i małych cząsteczek. Część z nich przekształca się w gazy i jest jeszcze raz oczyszczana i gromadzona w butlach.

Najważniejsze rafinerie w Europie

Wieża destylacyjna Najbardziej lotną frakcją ropy naftowej jest benzyna. Następną frakcją jest nafta o temperaturze wrzenia 250 stopni Celsjusza. Alkeny w tej frakcji mają długość od 9 do 15 atomów węgla w cząsteczce. Powyżej tej temperatury uzyskuje się oleje np: napędowy, które mają długość od 12-25 atomów węgla w cząsteczce. Resztę nazywamy mazutem, który służy do celów opałowych.Składa się z ciężkich węglowodorów o dł. do 40 atomów węgla w cząsteczce. Stałą pozostałością po destylacji ropy naftowej jest asfalt.

Benzyna Benzyna składa się z węglowodorów nasyconych o 5-10 atomach węgla; stanowi bezbarwną, lotną ciecz o niewielkiej gęstości. Benzynę stosuje się do napędu silników spalinowych. W użyciu znajduje się wiele gatunków benzyn, różniących się składem chemicznym i właściwościami fizycznymi. głównie lotnością i temperaturą zapłonu. Cechy poszczególnych benzyn określa umowna wielkość, tzn. liczba oktanowa, która charakteryzuje przydatność benzyny do użycia w silnikach spalinowych. Im większa jest liczba oktanowa, tym większą odporność wykazuje paliwa na spalanie detonacyjne (stukowe). Liczbę oktanową benzyny wyznacza się poprzez porównanie jej spalania ze spalaniem wzorca izooktanu, którego liczbę oktanową przyjęto za 100. Znaczne ilości benzyny wykorzystywane są jako rozpuszczalniki, m.in. w farb, lakierów.

Kraking Ponadto naftę przerabia się na benzynę poddając ją tzw. krakingowi. Kraking polega na pękaniu długich łańcuchów węglowych i tworzeniu się krótszych, odpowiadających benzynie. Proces prowadzi się w obecności katalizatorów, w wysokich temperaturach i pod wysokimi ciśnieniami. Benzyna krakingowa różni się jednak od benzyny otrzymywanej z destylacji frakcyjnej, ponieważ kraking prowadzi do węglowodorów nienasyconych. Część nafty poddaje się innej przeróbce, zwanej reformingiem, który zachodzi w wyższych temperaturach niż kraking i polega na zamykaniu łańcuchów węglowych w pierścienie. Produkt wykorzystuje się jako substrat do wielu syntez przemysłowych, część służy do poprawienia jakości benzyny, gdyż dodatek węglowodorów pierścieniowych podwyższa liczbę oktanową.