Towaroznawstwo artykułów przemysłowych. Surowce energetyczne

Transkrypt

1 Towaroznawstwo artykułów przemysłowych Surowce energetyczne

2 (Energetyczne) surowce kopalne Węgiel kamienny (Q c * = 27 MJ/kg) Węgiel brunatny (Q c = 20 MJ/kg) Torf (Q c = 15 MJ/kg) Ropa naftowa(q c = 44 MJ/kg) Łupki bitumiczne Gaz ziemny (Q c = 52 MJ/kg; 40 MJ/m 3 ) Wodór (Q c = 142 MJ/kg) Służą jako: źródło energii surowce przemysłu chemicznego Ciepło spalania (Q c ) ilość ciepła, jaka powstaje przy spalaniu całkowitym i zupełnym jednostki masy lub jednostki objętości analizowanej substancji w stałej objętości, przy czym produkty spalania oziębia się do temperatury początkowej, a para wodna zawarta w spalinach skrapla się zupełnie. Wartość opałowa: ciepło spalania powiększone o ciepło skraplania wody w spalinach.

3 Przybliżony skład chemiczny naturalnych paliw stałych Węgiel brunatny Węgiel kamienny Składnik Drewno Torf Słabo uwęglony Mocno uwęglony Gazowo płom. Koksowy Antracyt Celuloza Lignina Żywice i woski Kwasy organiczne Kwasy huminowe* Huminy* Bituminy* * Produkty procesu uwęglenia materiału roślinnego

4 Węgiel brunatny Zajmuje miejsce pomiędzy torfem a węglem kamiennym. Zawiera do 50% wody i dużą zawartością składników lotnych. Przerób węgla brunatnego jako surowca polega na: wytlewaniu, ekstrakcji wosku Montana* (benzen, benzen+etanol itp) uwodornieniu (dawniej w NRD) * woskami Montana określa się naturalne mieszaniny wosków, żywic, kwasów tłuszczowych i asfaltów o tt C

5 Wytlewanie węgla brunatnego (także innych energetycznych surowców stałych) Ogrzewanie bez dostępu powietrza w temp C (nie mylić z koksowaniem prowadzonym dla węgla kamiennego w temp C) WYTLEWANIE półkoks 4065% prasmoła 527% woda wytlewna 714% gaz wytlewny 825%

6 Skład produktów wytlewania węgla brunatnego Benzyna do 180 C Olej napędowy Fenole Oleje Parafina Pak i asfalt Produkty Udział w smole wytlewnej, % ,31, Amoniak Siarkowodór Ditlenek węgla Fenole Kwasy tłuszczowe Produkty Udział w wodzie wytlewnej, % 2,15,2 00,1 0,52,0 do

7 Torf Stanowi produkt pierwszego etap uwęglania materiału roślinnego humifikacji Przybliżony skład: węgiel 5560% wodór 5,6% heteroatomy (siarka, azot, tlen) 3040% Przerób chemiczny torfu: wytlewanie (nazwy produktów identyczne, jak w przypadku węgli brunatnych, ale skład nieco inny) ekstrakcja wosku (mieszanina benzenu i alkoholu)

8 Łupki bitumiczne Łupki bitumiczne rodzaj skały osadowej, odmiana łupków, nasycona bituminami (węglowodorami stałymi). 1 tona zawiera do 40 dm 3 materiałów ropopochodnych. Zasoby szacuje się na ok 900 mld ton materiałów ropopochodnych w zawartych w łupkach bitumicznych. Eksploatowane głównie w Estonii (70 % światowego wydobycia), tam też znajdują się dwie największe na świecie elektrownie opalane tym paliwem. Przerabia się je także przez wytlewanie

9 Łupki bitumiczne skład oleju wytlewnego Produkty Benzyna do 180 C Nafta Olej napędowy Inne oleje Pak Udział w łupkowym oleju wytlewnym, %

10 Węgiel kamienny

11 Typy węgla kamiennego Typ węgla Wskaźnik klasyfik. Zawartość (% wag.) C H S N O Płomienny Gazowopłomienny Gazowy Gazowokoksowy Ortokoksowy Metakoksowy Semikoksowy Chudy Antracytowy Antracyt ,4 82,1 84,2 86,2 88,5 89,0 89,9 91,0 91,5 92,0 4,7 5,0 5,4 5,0 4,7 4,6 4,6 4,1 3,9 3,2 0,3 0,4 0,5 0,5 0,5 0,6 0,7 0,7 0,9 1,2 1,6 1,6 1,6 1,7 1,8 1,6 1,5 1,4 1,4 1, ,3 6,5 4,5 4,0 3,3 2,8 2,5 2,2

12 Struktura chemiczna węgla kamiennego wg Fuchsa lamele O O O O O O O S O O N H

13 Przerób węgla kamiennego Proces Odgazowanie: Koksowanie Wytlewanie Szybkie wytlewanie (piroliza) Zgazowanie: Lurgi KoppersTotzka Winklera Temperatura, C Parametry Ciśnienie, MPa Normalne (0,1) Normalne Normalne 3 Normalne Normalne Główne produkty Koks, smoła węglowa, benzol, gaz koksowniczy Półkoks, smoła wytlewna, gaz wytlewny Koksik, smoła Gaz nisko lub średniokaloryczny, gaz syntezowy Ekstrakcja: PottBroche a Ekstrakt węglowy do uwodornienia lub elektrod Upłynnianie: Bergius HCoal FisherTropsch Mobil ,55 2 Ropa węglowa, substytut ropy naftowej Benzyna, olej napędowy Syntetyczna benzyna silnikowa

14 Produkty koksowania węgla kamiennego Koks 7580% Surowy gaz koksowniczy 2025% Gaz koksowniczy 1218% Amoniak 0,3% Benzol 11,5% Smoła węglowa 3 4% Frakcje olejowe smoły węglowej, % i temperatura ich destylacji, C Lekki Karbolowy Naftalenowy Płuczkowy Antracenowy Chryzenowy Pak O, , pozostałość

15 Zgazowanie gaz syntezowy Możliwe do przerobu surowce zawierające C Działanie na te surowce tlenem/powietrzem oraz parą wodną Reakcje: C + O 2 CO 2 ; C + 1/2O CO (spalanie) C + CO 2 2CO (konwersja CO 2 ) C + H 2 O CO+ H 2 (rozkład pary wodnej) CO + H 2 O CO 2 + H 2 0

16 Gaz syntezowy Czynnik zgazowujący Powietrze Powietrze i para wodna Powietrze i para wodna pod ciśn. Tlen i para wodna lub tylko para wodna Tlen i para wodna pod ciśnieniem Rodzaj gazu Powietrzny, opałowy, niskokaloryczny Główne składniki Wartość opałowa [MJ/m 3 ] Zastosowanie CO, CO 2, N 2 3,84,2 Gaz opałowy Generatorowy CO, H 2, N 2, nieco CH 4 5,07,2 Gaz opałowy Niskokaloryczny, opałowy CO, H 2, N 2, więcej CH 4 7,09,0 Syntezowy, redukcyjny CO, CO 2, H 2 10,011,7 Gaz miejski średniokaloryczny CO, H 2, CH 4 16,919,2 Gaz opałowy w elektrowniach Przemysł chemiczny, źródło wodoru Gaz do celów komunalnych Wodór i para wodna Substytut gazu ziemnego, SNG* CH 4 35,540,0 Gaz do systemów gazowniczych * SNG synthetic natural gas

17 Substytut gazu naturalnego, SNG Technologia, z którą wiąże się nadzieje energetyczne, np. zgazowanie złóż węgla bez jego wydobycia Reakcje towarzyszące syntezie gazu (rola ciśnienia > 15MPa): C + 2H 2 CH 4 CO + 3H 2 CH 4 + H 2 O CO 2 + 4H 2 CH 4 + 2H 2 O

18 Gaz naturalny Zanim trafi do rurociągu, gaz naturalny musi być oczyszczony z: zanieczyszczeń stałych (pyłów) odpylacze mokre para wodna osuszanie glikolami (obniżanie punktu rosy) siarkowodór (2HOCH 2 CH 2 NH 2 + H 2 S (HOCH 2 CH 2 NH 2 ) 2 S) ditlenek węgla (2HOCH 2 CH 2 NH 2 + CO 2 + H 2 O (HOCH 2 CH 2 NH 2 ) 2 CO 3 ) azot gazoliny (stabilizacja)

19 Ropa naftowa Ropa naftowa, zwana też olejem skalnym, jest mieszaniną węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych wzajemnie w sobie rozpuszczalnych. Szacowana liczba związków zawartych w ropie sięga Różnice w składzie ropy pochodzącej z różnych regionów geograficznych są bardzo znaczne. Zwykle jest ciemnobrunatną cieczą o gęstości 0,79 0,96 g/ml i o swoistym zapachu. Barwa jej bywa również jasna i słabo opalizująca. Procentowa zawartość poszczególnych związków chemicznych jest różna dla każdego rejonu wydobycia. Jednakże przeciętny skład elementarny ropy kształtuje się następująco: węgiel 8088% wodór 1014% tlen 0,17% azot 0,021,1% siarka 0,15% Poza tym analiza popiołu po spaleniu ropy wskazuje również na obecność niewielkich ilości innych pierwiastków, takich jak sód, magnez, wapń, glin i krzem.

20 Klasy ropy naftowej Najbardziej użytecznym i powszechnym systemem klasyfikacji jest system, według którego ropę dzieli się na 7 podstawowych klas w zależności od zawartości węglowodorów parafinowych, naftenowych i aromatycznych. Ropę, zaliczając do poszczególnych klas określa się jako: parafinową, (gdy zawiera dużo węglowodorów parafinowych), naftenową ( gdy zawiera ona dużo naftenów), parafinowo naftenową, (gdy oba te rodzaje zawarte są w mniej więcej jednakowej ilości) itd. Określenie klasy przerabianej ropy pozwala przewidzieć, jakie produkty można z niej uzyskać stosując odpowiednie metody przeróbki rafineryjnej. Ponadto ropę dzieli się jeszcze na 12 grup w zależności od zawartości siarki (ropa nisko, średnio i wysokosiarkowa), parafiny stałej oraz żywic i asfaltenów. Podział ten pozwala określić niezbędne metody rafinacji produktów naftowych, a także i niektóre szczegóły przeróbki rafineryjnej, np. konieczność zastosowania katalizatora niewrażliwego na zatrucie siarką w przypadku przerabiania ropy wysokosiarkowej.

21 Węglowodory obecne w ropie naftowej Parafiny Nafteny Aromaty heptan LO 0 cykloheksan dicyklo[5,4,1]heksan benzen 2,2,4 trimetylopentan (izooktan) LO 100 dicyklo[5,4,1]dodekan inden pentadien dicyklopentadien fenantren

22 Wzory węglowodorów CH 3 C H CH 3 C H 3 C CH2 CH H 3 3 C HC HC H C C H C C CH CH CH2 cetan: C 16 H 36 LC = 100 oleje napędowe LC = metylonaftalen LC = 0

23 Ropa naftowa Przerób ropy naftowej jest dwukierunkowy. Wyróżnia się przerób rafineryjny i petrochemiczny. Kierunek rafineryjny połączenie procesów fizycznych i chemicznych zmierzających do wyodrębnienia z ropy naftowej tych jej składników, które składają się na pożądane produkty (mieszaniny węglowodorów), tj. paliwa silnikowe oleje smarowe i specjalne smary plastyczne wyższe, stałe węglowodory: parafiny, wazeliny, cerezyny asfalty drogowe i przemysłowe. inne (farmaceutyczne, rozpuszczalniki itp.) Najważniejsze stadia przerobu ropy Oczyszczanie ropy i przygotowanie do jej przerobu. Pierwotna (zachowawcza) przeróbka ropy naftowej. Wtórna (destrukcyjna) przeróbka wybranych frakcji ropy naftowej. Rafinacja produktów. Kierunek petrochemiczny wytworzenie surowców chemicznych i ich wykorzystanie.

24 Ropa naftowa uzdatnianie do przerobu Z szybów naftowych wydobywa się ropę surową, zmieszaną z towarzyszącymi jej w złożach gazami i zasolonymi wodami głębinowymi (tzw. solanką). Wstępne oczyszczanie ropy ma na celu oddzielenie solanki i gazu mokrego. Oddzielanie gazu przeprowadzane jest za pomocą specjalnego urządzenia, w którym ropa toczona jest przez pompę wgłębną, do zbiornika, w którym oddziela się większa część gazu. Ropa ze zbiornika zawiera jeszcze tylko rozpuszczone, lotne składniki, które przy ogrzaniu w czasie transportu lub w trakcie przeróbki ropy wydzielałyby się z niej, powodując straty cennych składników gazu i zakłócenia w przebiegu procesów technologicznych. W związku z tym rozpuszczone lotne składniki usuwa się w ogrzewanych przeponowo parą urządzeniach do stabilizacji ropy i dołącza do pozostałych gazów. Oddzielony od ropy gaz mokry poddaje się odgazolinowaniu.

25 Ropa naftowa uzdatnianie do przerobu, cd. Oddzielanie solanki przysparza więcej trudności, szczególnie wtedy, gdy tworzy ona trwałe emulsje, stabilizowane przez żywice i nierozpuszczalne w wodzie sole z ropy. W zależności od trwałości emulsji solankę oddziela się w odstojnikach zawierających zanieczyszczenia mechaniczne takie jak piasek, czy muł. Drugim sposobem jest likwidacja emulsji specjalnymi zabiegami. Polegają one na: dodawaniu środków deemulgujących (rozpuszczalnych w wodzie soli sodowych kwasów naftenowych), ogrzewaniu ropy do temperatury ok C, bądź rozbijaniu emulsji w szybkoobrotowych wirówkach lub w polu elektrycznym. Ostatnia metoda jest najbardziej skuteczna. Wykorzystuje się w niej obecność ładunków elektrycznych na powierzchni kropelek emulsji. Proces przeprowadza się w zbiornikach z obrotową elektrodą stanowiącą mieszadło. Stabilizowana i wolna od solanki ropa stanowi surowiec do dalszej przeróbki w rafineriach.

26 Przerób ropy naftowej Podstawowym sposobem rafineryjnej przeróbki wszystkich rodzajów ropy jest destylacja w instalacji rurowowieżowej (w skrócie DRW). Celem destylacji jest rozdział składników ropy na frakcje, które nadają się do bezpośredniego wykorzystania lub dalszej przeróbki na produkty użytkowe. Proces DRW obejmuje następujące główne stadia: szybkie ogrzanie ropy do temperatury wystarczającej do przeprowadzenia w stan pary najwyżej wrzącego z destylowanych składników; wprowadzenie tak ogrzanej ropy do tzw. komory ewaporacyjnej, w której następuje odprowadzenie wszystkich lotnych w danej temperaturze składników; rozdział wytworzonych par na frakcje w kolumnie rektyfikacyjnej; ochłodzenie otrzymanych destylatów do temperatury magazynowania.

27 Schemat instalacji do destylacji rurowowieżowej ropy naftowej kolumna (wieża) atmosferyczna kolumna (wieża) próżniowa piec rurowy piec rurowy

28 Przerób ropy naftowej Destylacja ropy w instalacjach DRW jest procesem zachowawczym, tzn. przebiegającym w zasadzie bez chemicznych przemian składników surowca. W rzeczywistości podczas destylacji tak złożonego produktu, jakim jest ropa naftowa i odbiorze frakcji o najwyższej temperaturze wrzenia ok. 350 C, zawsze choć w niewielkim stopniu zachodzą niepożądane procesy uboczne. Rozkład termiczny surowca w aparaturze destylacyjnej jest przyczyną powstawania z jednej strony niskocząsteczkowych produktów gazowych (gazy rafineryjne) i ciekłych związków nienasyconych, a z drugiej ciężkich produktów kondensacji ( w rodzaju żywic i asfaltu) oraz koksu. Najważniejszymi produktami otrzymywanymi z instalacji DRW są: benzyny destylacyjne, oleje napędowe, oleje opałowe, ciężkie destylaty próżniowe, z których po rafinacji uzyskuje się oleje smarowe, pozostałość

29 Frakcje otrzymane z DRW Benzyna lekka C 5 C 7 Benzyna ciężka C 7 C 12 Nafta C 10 C 16 Olej napędowy C14C22 Mazut Olej lekki (wrzecionowy) Olej średni (maszynowy) Olej ciężki (cylindrowy) Gudron Frakcja Zakres temperatury wrzenia, C Destylacja atmosferyczna Pozostałość Destylacja próżniowa (ciśnienie do 10 kpa) Pozostałość

30 Przerób ropy naftowej Główne produkty końcowe zachowawczej przeróbki ropy naftowej Paliwa do silników gaźnikowych (benzyny) uzyskiwane z destylatów z wieży atmosferycznej; Oleje napędowe uzyskiwane z destylatów ciężkich z wieży atmosferycznej i destylatów lekkich z wieży próżniowej. Oleje opałowe uzyskiwane z pozostałości podestylacyjnej z wieży atmosferycznej mazutu i innych wysokowrzących frakcji uzyskiwanych w procesach rafineryjnych. Rozpuszczalniki (benzyny ekstrakcyjne, benzyny lakowe) uzyskiwane z lekkich i średnich destylatów z wieży atmosferycznej. Produkty parafinowe (parafina stała, petrolatum, cerezyna) uzyskiwane przede wszystkim przez odparafinowanie destylatów z ropy typu parafinowego. Oleje smarowe uzyskiwane z destylatów z wieży próżniowej. Ze względu na zastosowanie i podobieństwo warunków pracy wyróżnia się następujące podstawowe rodzaje olejów: oleje maszynowe, stosowane do smarowania łożysk, ruchomych części maszyn itp. oleje silnikowesamochodowe, traktorowe, dieslowskie i lotnicze, oleje smarowe o specjalnym przeznaczeniu do turbin parowych i wodnych, do sprężarek, chłodziarek itp. oleje cylindrowe do maszyn parowych, oleje niesmarujące np. olej transformatorowy. Asfalty uzyskiwane z pozostałości podestylacyjnej z wieży próżniowej. Gaz płynny (frakcja propanowobutanowa) uzyskiwany z instalacji rozdziału gazów rafineryjnych

31 Przerób ropy naftowej Główne kierunki chemicznego przerobu Izomeryzacja Zgazowanie Hydrokraking Benzyna lekka Benzyna ciężka Nafta Olej napędowy Olej lekki Olej średni Olej ciężki Gudron Mazut Reformowanie Koksowanie Kraking katalityczny Piroliza olefinowa gazowe produkty krakowania izobutan Oligomeryzacja Alkilowanie

32 Procesy rozkładowe w przeróbce ropy naftowej Są to kontrolowane procesy rozkładu termicznego, których celem jest przemiana różnych frakcji na składniki paliw silnikowych dobrej jakości oraz na surowce dla przemysłu petrochemicznego. Obecnie znanych jest wiele odmian procesów rozkładowych, za pomocą których można przerabiać praktycznie każdy z destylatów uzyskiwanych z ropy. Największe znaczenie mają dwa rodzaje procesów: kraking i reforming. Kraking to kontrolowane procesy rozkładu termicznego węglowodorów i cięższych destylatów naftowych, prowadzone w kierunku otrzymania produktu o mniejszej masie cząsteczkowej i innym typie budowy.

33 Kraking Ponieważ benzyny destylacyjne nie pokrywają olbrzymiego zapotrzebowania na ten rodzaj paliw, głównym celem krakingu jest w praktyce wytwarzanie benzyny z destylatów próżniowych. Obok benzyn rozkładowych w procesie krakingu tworzą się cięższe produkty nafty i oleje napędowe oraz produkty lżejsze wodór i węglowodory gazowe. Wydajność benzyny i innych produktów zależy od rodzaju surowca, temperatury, ciśnienia i czasu trwania procesu. W praktyce można wyróżnić dwie podstawowe odmiany tego procesu: kraking termiczny kraking katalityczny Źródłem węglowodorów nienasyconych (olefin i dienów) jest kraking termiczny zwany pirolizą olefinową.

34 Kraking Podczas krakingu (krakowania) zachodzą zarówno reakcje rozkładu, jak i polimeryzacji oraz kondensacji. Wzrost temperatury i niskie ciśnienie sprzyjają reakcją rozkładu. Wpływ czasu trwania procesu przejawia się tym, iż pierwotne produkty rozkładu w coraz większym stopniu ulegają reakcjom wtórnym, co w konsekwencji wywołuje zmiany składu produktu końcowego. Trwałość węglowodorów zależy od ich rodzaju i masy cząsteczkowej. Cięższe węglowodory ulegają krakingowi w niższych temperaturach, niż ich lżejsze homologi. Najmniej trwałe są węglowodory parafinowe, które już w temp C ulegają krakingowi z odszczepieniem wodoru i rozpadem na lżejsze parafiny i olefiny. Węglowodory naftenowe są trwalsze od parafinowych. Najtrwalszymi są węglowodory aromatyczne, które w znacznym stopniu ulegają podczas krakingu kondensacji i koksowaniu.

35 Kraking Największe wydajności benzyny (5060%) uzyskuje się podczas krakingu termicznego oleju napędowego, prowadzonego w temp. ok. 500 C pod ciśnieniem w granicach 610 MPa. Ostatnio coraz bardziej rozpowszechniają się metody krakingu katalitycznego, w których osiąga się ok. 30% wydajności wartościowej wysokooktanowej benzyny. Jako katalizatory w krakingu stosuje się syntetyczne glikokrzemiany. W warunkach procesu rozkładowego katalizator jest aktywny zaledwie w ciągu kilku minut, po czym należy go zregenerować przez wypalenie osadzonego na powierzchni koksu. W metodzie krakingu z katalizatorem w fazie fluidalnej regenerację prowadzi się w sposób ciągły

36 Reforming Reforming benzyn jest rodzajem przeróbki rozkładowej, który ma na celu podwyższenie liczby oktanowej benzyn destylacyjnych i rozkładowych. Istnieje kilka odmian procesu reformingu, w których uzyskuje się wzrost liczby oktanowej benzyn, w wyniku reakcji cyklizacji, aromatyzacji, polimeryzacji i izomeryzacji pierwotnych składników surowca. Reformingowi poddaje się zazwyczaj benzynę ciężką, przy czym w reformowanym surowcu zwiększa się zawartość rozgałęzionych alkenów, wskutek czego dwukrotnie wzrasta wartość liczba oktanowa (przeciętnie o ok. 3080).

37 Reforming Na największą skalę stosuje się procesy reformingu katalitycznego. Jednym z ważniejszych procesów tego rodzaju jest reforming wobec katalizatora platynowego tzw. platformowanie. Prowadzi się je w temperaturze C pod ciśnieniem do 5 MPa. Przy odpowiednim doborze surowca (benzyny o wąskim zakresie temperatury wrzenia) z produktów reformingu katalitycznego uzyskuje się indywidualne węglowodory aromatyczne: benzen, toluen, ksyleny, etylobenzen (frakcja BTK). Cennymi produktami ubocznymi reformingu są także gaz płynny oraz wodór, tworzący się w reakcjach odwodornienia i aromatyzacji.

38 Rafinacja produktów naftowych Celem rafinacji jest oczyszczenie surowych produktów przeróbki zachowawczej i rozkładowej. Podczas rafinacji z surowych produktów przeróbki zachowawczej, która przebiegała w instalacji DRW i rozkładowej, usuwa się przede wszystkim związki siarki, składniki kwaśne i zasadowe, żywice, asfalteny, a w poszczególnych przypadkach także określone rodzaje węglowodorów, np. parafinę stałą. Do rafinacji stosuje się zarówno metody fizyczne np. ekstrakcję selektywnymi rozpuszczalnikami, krystalizację lub sorpcję zanieczyszczeń na ziemiach aktywnych, jak i metody chemiczne np. zobojętnianie zanieczyszczeń kwaśnych i zasadowych, uwodornianie, utlenianie.

39 Ważniejsze metody rafinacji Rafinacja ługowa ma na celu usunięcie z produktów naftowych zanieczyszczeń o charakterze kwasowym takich jak np. siarkowodór, przez ich zobojętnianie wodnymi roztworami wodorotlenków. Powstające w wyniku zobojętniania sole przechodzą do warstwy wodnej. Ługowaniu poddaje się najczęściej surowe destylaty z wieży atmosferycznej, które nie tworzą z roztworami wodorotlenków emulsji trudnych do rozdzielenia. Ługowanie jest najpospolitszą metodą odsiarczania benzyn, w których większość zanieczyszczeń siarkowych stanowią związki o charakterze kwaśnym. Rafinacja uwodorniająca inaczej hydrorafinacja jest skuteczną metodą usuwania z produktów naftowych związków siarki, azotu i tlenu. Hydrorafinacja polega na działaniu wodorem (pod ciśnieniem 27 MPa. i w temp C) wobec katalizatora kobaltowo molibdenowego osadzonego na tlenku glinu jako nośniku. Źródłem wodoru do hydrorafinacji w rafineriach są instalacje reformingu. Podczas hydrorafinacji organiczne związki siarki ulegają rozkładowi na odpowiednie węglowodory i siarkowodór.

40 Ważniejsze metody rafinacji Odparafinowanie produktów naftowych ma ono na celu usunięcie składników podwyższających temperaturę krzepnięcia olejów napędowych i smarowych, tzn. przede wszystkim długołańcuchowych alkanów, będących składnikami parafiny stałej. Do odparafinowania stosuje się krystalizację parafiny z roztworów rafinowanych produktów w lotnych rozpuszczalnikach. Jako rozpuszczalnik wykorzystuje się ciekły propan, benzynę, mieszaninę dwuchloroetanu z benzenem oraz mieszaniny benzenu i toluenu z ketonami acetonem lub ketonem metyloetynowym. Rafinacja olejów smarowych selektywnymi rozpuszczalnikami ma na celu polepszenie jakości produktu przez usunięcie żywic, asfaltenów oraz węglowodorów aromatycznych i naftenowych o krótkich łańcuchach bocznych. Jako rozpuszczalnik selektywny stosuje się najczęściej furfurol (rzadziej fenol). Pierwszym stadium procesu jest ekstrakcja surowych olejów furfurolem, a po oddestylowaniu go z ekstraktu uzyskuje się oleje rafinowane o zmniejszonej gęstości i o lepszym, zwiększonym wskaźniku lepkości.

41 Ważniejsze metody rafinacji Oksydacja asfaltu ma na celu podwyższenie temperatury mięknienia asfaltu surowego, tj. pozostałości podestylacyjnej z wieży próżniowej. Proces prowadzi się metodą okresową w zbiornikach mieszczących ok. 100 ton surowca w temperaturze C. Po napełnieniu zbiornika surowcem o temp. 200 C tłoczy się do niego powietrze pod ciśnieniem ok. 0,15 MPa. Oksydacja jest procesem egzotermicznym i dla zapobieżenia nadmiernemu wzrostowi temperatury asfaltu (ponad wartość temperatury zapłonu, tj. ok. 280 C) w dalszych stadiach procesu do zbiornika doprowadza się parę wodną.

42 Produkty petrochemii Mianem przemysłu petrochemicznego lub petrochemii określa się te dziedziny wytwórczości chemicznej, których celem jest uzyskiwanie różnych grup węglowodorów z gazu ziemnego i produktów przerobu ropy naftowej oraz wytwarzanie z tych węglowodorów różnych rodzajów produktów chemicznych. Do najważniejszych produktów petrochemicznych uzyskiwanych podczas przerobu rafineryjnego ropy należą: alkany od metanu do pentanu; alkeny etylen, propylen i butyleny; alkadieny butadien i izopren węglowodory aromatyczne benzen, toluen, ksyleny i inne alkilobenzeny.

43 Produkty petrochemii Gazy powstające podczas przeróbki rozkładowej, a także w mniejszych ilościach podczas destylacji, zawierają węglowodory nasycone i nienasycone. Pierwszym stadium przeróbki gazów jest ich rozdział na frakcje przez ciśnieniową rektyfikację skroplonych węglowodorów lub metodami sorpcyjnymi. Z etylenu, propanu lub lekkiej benzyny wytwarza się między innymi polietylen, etanol, chlorowcopochodne etanu, glikol etylenowy, a przez alkilowanie benzenu styren. Z propylenu wytwarza się alkohol izopropylowy, aceton, glikole propylenowe, glicerynę oraz, za pomocą metody kumenowej, fenol. Ze składników frakcji C 4 wytwarza się n butanol, butadien oraz alkilat wysokooktanowy, którego głównym składnikiem jest izooktan.