Рафинерија нафте
Рафинерије нафте су велика процесна индустријска постројења у којима се из сирове нафте различитим процесима издвајају нафтни деривати (као што су нпр. течни гас, дизелско гориво, бензин, млазно гориво, моторна уља...) потребни крајњим корисницима.[1][2][3] Петрохемијске сировине као што су етилен и пропилен такође се могу произвести директно крековањем сирове нафте без потребе за коришћењем рафинисаних производа сирове нафте.[4][5]
Нафта право значење добива у 19. веку. кад је 1859. године Американац Е. L. Дрејк у Пенсилванији избушио прву бушотину, што се узима као почетак индустријске производње. Прва велика рафинерија отворена је у Румунији, тачније у Плоештију 1856.[6] У то се доба користила искључиво за добивање петролеја и масти за подмазивање (коломаст). Највећи светски комплекс рафинерија је „Centro de Refinación de Paraguaná“ у Венезуели чији капацитет износи 956.000 барела на дан. Тек наглим развитком аутомобилске индустрије и све већом потражњом за нафтом, почињу се развијати технологије добивања горива из нафте, односно технологије рафинирања.[1]
Историја
[уреди | уреди извор]Кинези су били међу првим цивилизацијама које су рафинисале нафту.[7] Током првог века, Кинези су били међу првим народима који су пречишћавали нафту ради употребе као извор енергије.[8][7] Између 512. и 518. године, у касној династији Северни Веј, кинески географ, писац и политичар Ли Даојуен представио је процес рафинације уља у различитим мазивима у свом познатом делу Коментар о класику воде.[9][8][7]
Арапски хемичари су често дестилисали сирову нафту, и јасни описи су дати у арапским приручницима као што су они које је написао Абу Бекр Мухамед ибн Закарија ал-Рази (854–925).[10] Улице Багдада биле су поплочане катраном, изведеним из нафте, која је била доступна из природних поља у том региону. У деветом веку, нафтна поља су експлоатисана у подручју око модерног Бакуа, Азербејџан. Ова поља су описали арапски географ Ал-Масуди у 10. веку, и Марко Поло у 13. веку, који је описао излаз тих извора као стотине бродских товара.[11] Арапски и персијски хемичари су такође дестилисали сирову нафту да би произвели запаљиве производе за војне сврхе. Преко исламске Шпаније, дестилација је постала доступна у Западној Европи до 12. века.[12]
Састав нафте
[уреди | уреди извор]Нафта је по свом саставу веома сложена смеша различитих угљоводоника, па се њен састав најбоље приказује приближним масеним уделима елемената од којих је сачињена: угљеник (83-87%), водоник (11-15%), сумпор (0-5.5%), азот (0-2%), кисеоник (0-2%).
Припрема нафте за прераду
[уреди | уреди извор]Нафта је настала из остатака биљака и животиња које су постојале пре неколико стотина милиона година у води. Сам тај процес се одвијао у неколико фаза: таложење остатака на дну океана које је током времена прекрио песак и муљ, настанак гаса и сирове нафте усљед деловања огромних притисака и високих температура.
Сам процес прераде нафте почиње истраживањем и то геолошким и геофизичким, подручја потенцијално богато нафтом од стране научника и инжењера, уколико се утврди постојање нафте, (гаса) која се налази збијена у ситним порама између стена под врло великим притиском, буши се експлоатацијска бушотина кроз дебеле слојеве песка, муља и стена из које се врши црпљење исте те транспорт до рафинерије за прераду. Транспорт се може извршити на различите начине: танкерима, цистернама, жељезничким путем, односно цестовним те нафтоводима што је уједно и најјефтинија опција. Велик проблем приликом бушења и транспорта је могућност истицања нафте у околину. Нове технологије су допринијеле повећању прецизности код проналажења, а то је резултовало мањим бројем бушотина.
Нафта транспортована до рафинерија садржи воду, соли, сумпорна једињења, киселине и друге нечистоће. Како ови елементи изазивају корозију и остале негативне ефекте на постројење, настоје се уклонити.[13][14] Вода се уклања на начин да се с дна спремника у којем се налази нафта, испушта вода, јер се нафта, пошто је лакша од воде, сакупља на површини.[15] Други начин је додавање емулгатора. Соли се уклањају додавањем високо загрејане воде у ток нафте. Загрејана вода отапа соли који се таложе на дну.
Процеси који се одвијају у рафинерији
[уреди | уреди извор]Дестилација
[уреди | уреди извор]Дестилација је први корак у поступку прераде нафте. Сврха процеса је излучивање (сепарација) угљоводоника из сирове нафте у фракције нафте које се базирају на њиховој тачки кључања. Сепарација се одвија у великим торњевима под дејством атмосферског притиска.[16][17][18] Ти торњеви садрже велики број плитких посуда (подова), где се угљоводонични гасови и течности мешају и после тога се течност испушта из торња. Лакше материје попут бутана и нафте се уклањају у горњем делу торња, а теже материје се испуштају из доњег дела торња.[2][19]
Алкилација
[уреди | уреди извор]Алкилација је секундарни процес прераде нафте којим се добива најквалитетнији бензин. Процес се заснива на каталитичкој реакцији изобутана с лаким олефинима (пропаном, бутаном). Алкилат је најквалитетнија компонента која се користи за производњу бензина.
Хидродесулфурција
[уреди | уреди извор]Хидродесулфуризација је најзаступљенији процес у преради нафте. Њиме се повећава хемијска стабилност крекинг бензина. Водоник за овај процес се добија са постројења каталитичког реформинга. Фактори који утичу на квалитет процеса су: температура, притисак, удео водоника и просторна брзина.
Изомеризација
[уреди | уреди извор]Изомеризација је процес који се користи уколико је потребно повећати октански број бензина. Осим за споменуту намену користи се и за припрему сировине за процес алкилације. Поступак се заснива на промени структуре молекула угљоводоника, а да при томе молекуларна маса остаје константна.
Каталитички реформинг
[уреди | уреди извор]Уколико се жели повећати октански број групи бензина добијених процесом атмосферске дестилације, користи се каталитички реформинг. Пре његове примене потребно је уклонити поступком хидродесулфуризације сумпорна једињења и метале, јер су штетни. Притисак, темпертаура и удео водоника су утицајни параметри.
Процес блендинга
[уреди | уреди извор]Користи се у поступцима рафинације: петролеја, бензина и дизелског горива. Различите фракције нафте се комбинују у сврху добијања завршних производа. Овај процес се још назива слађење, јер се корозивни меркаптански сумпор преводи у некорозивне дисулфиде. Процес захтева познање свих компоненти поступка, и примену рачунарских модела и симулација.
Нафтни деривати
[уреди | уреди извор]Течни гас
[уреди | уреди извор]Течни гас је најлакши дериват нафте, састоји се од смеше пропана и бутана. Као такав мора се рафинисати да би се уклонила корозивна сумпорна једињења. Тако прерађени гас може ићи на тржиште.
Бензин
[уреди | уреди извор]Бензин се користи као погонско гориво у већини моторних возила. Производи се у две градације: нормал бензин који има од 86-88 октана и супер са 95-100 октана. Октански број је мера за антидетонаторско својство бензина. За повећање октанског броја додају се оловна једињења, ТЕО, ТМО, односно тетраетил олово и тетраметил олово.
Дизелско гориво
[уреди | уреди извор]За производњу дизелског горива користи се петролеј и делови лаког плинског уља, ти елементи се дестилишу на 170º до 360º C. Осим температурне филтрабилности важан је и масени удео укупног сумпора који не сме бити већи од 1,0% због корозивног деловања. Цетански број и дизел индекс су мере за способност паљења дизелског горива.
Млазно гориво
[уреди | уреди извор]Млазно гориво је смеша тешког бензина и петролеја, односно једињења нафте која се дестилишу на 145º до 225º C. Како ту врсту горива користе млазни авиони који лете на великим висинама где владају изразито ниске температуре, потребно је осигурати да су температуре замрзавања испод -55º C.
Моторна уља
[уреди | уреди извор]Уља се користе у различите сврхе, основна им је функција подмазивање мотора, штедња горива, хлађење и дихтовање мотора, као и спречавање корозије. Индекс вискозности им је врло висок због специфичних услова рада, уједно индекс вискозности је и мера по којој се уља класификују.
Битумен
[уреди | уреди извор]Битумен је дериват нафте који се добија оксидацијом вакуум остатака нафте. Важна својства су еластичност, пенетрација, температура мекшања, растезљивост. Својства битумена зависе од ступња дисперзије асфалтина у малтенима. Своју употребу је пронашао у путарству и индустрији.
Парафин
[уреди | уреди извор]Парафин се добија из уљних дестилата, што је садржај уља мањи то је парафин квалитетнији. Примењује се у прехрамбеној индустрији, производњи шибица, свијећа, итд.
Ложиво уље
[уреди | уреди извор]За производњу ложивог уља искориштавају се нуспродукти при преради нафте. Оно мора да задовољи критеријуме вискозности и количине сумпора. Користи се као гориво у енергетици.
Види још
[уреди | уреди извор]Референце
[уреди | уреди извор]- ^ а б Гарy, Ј.Х. & Хандwерк, Г.Е. (1984). Петролеум Рефининг Тецхнологy анд Ецономицс (2. изд.). Марцел Деккер, Инц. ИСБН 978-0-8247-7150-8.
- ^ а б Леффлер, W.L. (1985). Петролеум рефининг фор тхе нонтецхницал персон (2. изд.). ПеннWелл Боокс. ИСБН 978-0-87814-280-4.
- ^ Јамес Г, Спеигхт (2006). Тхе Цхемистрy анд Тецхнологy оф Петролеум (4. изд.). ЦРЦ Пресс. 0-8493-9067-2.
- ^ „Еxxон стартс wорлд'с 1ст цруде-црацкинг петроцхемицал унит”. Реутерс. 8. 1. 2014. Архивирано из оригинала 17. 06. 2018. г. Приступљено 13. 4. 2018.
- ^ „Цонвертинг Цруде то Етхyлене Тецхнологy Бреактхроугх”. Приступљено 13. 4. 2018.
- ^ „Wорлд Евентс: 1844-1856”. Публиц Броадцастинг Сервице. Приступљено 22. 4. 2009. „"wорлд'с фирст оил рефинерy"”
- ^ а б в Денг, Yинке (2011). Анциент Цхинесе Инвентионс. стр. 40. ИСБН 978-0521186926.
- ^ а б Спатару, Цаталина (2017). Wхоле Енергy Сyстем Дyнамицс: Тхеорy, Моделлинг анд Полицy. Роутледге. ИСБН 978-1138799905.
- ^ Фенг, Лианyонг; Ху, Yан; Халл, Цхарлес А. С; Wанг, Јианлианг (2013). Тхе Цхинесе Оил Индустрy: Хисторy анд Футуре. Спрингер (објављено 28. 11. 2012). стр. 2. ИСБН 978-1441994097.
- ^ Форбес, Роберт Јамес (1958). Студиес ин Еарлy Петролеум Хисторy. Брилл Публисхерс. стр. 149.
- ^ Салим Ал-Хассани (2008). „1000 Yеарс оф Миссинг Индустриал Хисторy”. Ур.: Емилиа Цалво Лабарта; Мерцè Цомес Маyмо; Росер Пуиг Агуилар; Мòница Риус Пиниес. А схаред легацy: Исламиц сциенце Еаст анд Wест. Едиционс Университат Барцелона. стр. 57–82 [63]. ИСБН 84-475-3285-2.
- ^ Јосепх П. Рива Јр.; Гордон I. Атwатер. „петролеум”. Енцyцлопæдиа Британница. Приступљено 30. 6. 2008.
- ^ Цорросион Цостс анд Превентиве Стратегиес ин тхе Унитед Статес Архивирано на сајту Wayback Machine (13. новембар 2012), а публицатион оф НАЦЕ Интернатионал.}-
- ^ R.D. Kane, Corrosion in Petroleum Refining and Petrochemical Operations, Corrosion: Environments and Industries, Vol 13C, ASM Handbook, ASM International, 2006, p 967–1014.
- ^ Beychok, Milton R. (1967). Aqueous Wastes from Petroleum and Petrochemical Plants (1. изд.). John Wiley & Sons. Library of Congress Control Number 67019834.
- ^ Guide to Refining Архивирано на сајту Wayback Machine (8. август 2006) from Chevron Corporation website
- ^ Рефинерy флоwцхарт Архивирано на сајту Wayback Machine (28. јун 2006) фром УОП ЛЛЦ wебсите
- ^ -{Ан еxампле флоwцхарт оф фрацтионс фром цруде оил ат а рефинерy
- ^ Кистер, Хенрy З. (1992). Дистиллатион Десигн (1. изд.). МцГраw-Хилл. ИСБН 978-0-07-034909-4.
Литература
[уреди | уреди извор]- Кистер, Хенрy З. (1992). Дистиллатион Десигн (1. изд.). МцГраw-Хилл. ИСБН 978-0-07-034909-4.
- Беyцхок, Милтон Р. (1967). Аqуеоус Wастес фром Петролеум анд Петроцхемицал Плантс (1. изд.). Јохн Wилеy & Сонс. Либрарy оф Цонгресс Цонтрол Нумбер 67019834.
- Леффлер, W.L. (1985). Петролеум рефининг фор тхе нонтецхницал персон (2. изд.). ПеннWелл Боокс. ИСБН 978-0-87814-280-4.
- Гарy, Ј.Х. & Хандwерк, Г.Е. (1984). Петролеум Рефининг Тецхнологy анд Ецономицс (2. изд.). Марцел Деккер, Инц. ИСБН 978-0-8247-7150-8.
Спољашње везе
[уреди | уреди извор]
- Интерацтиве мап оф УК рефинериес
- Сеарцхабле Унитед Статес Рефинерy Мап
- Цомплете, детаилед рефинерy десцриптион
- Ецомусеум Бергслаген - хисторy оф Ољеöн, Сwеден
- Фуелинг Профитс: Репорт он Индустрy Цонсолидатион (публицатион оф тхе Цонсумер Федератион оф Америца)
- Прице Спикес, Еxцесс Профитс анд Еxцусес (публицатион оф тхе Цонсумер Федератион оф Америца)
- Басицс оф Оил Рефининг Овервиеw оф цруде оил рефининг процесс
- Рефининг НЗ Леарнинг Центре Оил Рефинерy Процесс Аниматионс,Видеос & 360 Дегрее Виеwс
