זיקוק נפט: שיטות בסיסיות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-02 13:54

נפט וגזים טבעיים, המינרלים הייחודיים הללו, הם המקורות העיקריים לפחמימנים. נפט גולמי הוא תערובת מורכבת של פחמימנים עם תרכובות אחרות. זיקוק נפט מייצר מוצרים המשמשים לאחר מכן בכל התעשיות, האנרגיה, החקלאות וחיי היומיום.

נפט גולמי מופרד לחלקיו המרכיבים על ידי זיקוק פשוט, חלקי וריק. הרכב השברים המתקבלים תלוי בהרכב הנפט הגולמי המקורי.

זיקוק הנפט עובר מספר שלבים: זיקוק חלקי, רפורמה, פיצוח והסרת גופרית.

זיקוק חלקי הוא השלב הראשון של העיבוד, המחלק אותו לשברים: גז, קל, בינוני ומזוט. לפיכך, העיבוד העיקרי של שמן מאפשר לך לבחור מיד את השברים היקרים ביותר.

• שבריר הגז הוא הפחמימנים הבלתי מסועפים הפשוטים ביותר: בוטאן, פרופאן ואתאן.
• בנזין, או שבר קל, הוא תערובת של פחמימנים קלים שונים, כוללאלקנים מסועפים ובלתי מסועפים.
• מזוט נשאר לאחר זיקוק של כל שאר השברים המציתים.

עיבוד שמן נוסף מתבצע על ידי פיצוח. במקרה זה, התרכובות המולקולריות הגבוהות של הנפט הגולמי מפוצלות לקטנות יותר, האופייניות לשברים בעלי רתיחה נמוכה. שיטת זיקוק חשובה זו מאפשרת להשיג כמות נוספת של שברי נפט בעלי רתיחה נמוכה, שהביקוש אליהם, במיוחד בבנזין, הוא גבוה ביותר.

בתעשייה, משתמשים במספר סוגים של פיצוח: קטליטי, תרמי ורפורמה. במהלך פיצוח תרמי, תרכובות מולקולריות גבוהות משברים כבדים של שמן מתפצלות לאלו מולקולריות נמוכות בהשפעת טמפרטורות גבוהות. עיבוד שמן על ידי פיצוח, תרמי וקטליטי כאחד, נותן תערובת של פחמימנים בלתי רוויים ורוויים. באמצעות הדוגמה של אוקטדקאן, ניתן לתאר את תהליך הפיצוח באמצעות הנוסחה:

S₁₈N₃₈ -> S₉N₂₀ + C₉H₁₈

בטמפרטורות של עד 1000 מעלות צלזיוס, מתרחש פירוק תרמי של מוצרי שמן בעלי מולקולריות גבוהה, וכתוצאה מכך נוצרים בעיקר אלקנים קלים ופחמימנים ארומטיים.

• פיצוח קטליטי מתרחש בטמפרטורות נמוכות יחסית, ותערובת של אלומינה וסיליקה משמשת כזרז. במקרה זה מתקבלת גם תערובת של פחמימנים רוויים ובלתי רוויים. זיקוק שמן בשיטה זו משמש להשגת איכות גבוההבנזין.
• רפורמציה משנה את המבנה של מולקולות או משלבת אותן לגדולות יותר. בתהליך, חלקי נפט בעלי איכות נמוכה מולקולרית נמוכה מומרים, במיוחד, לשברי בנזין בדרגה גבוהה.

גזים טבעיים וגזים קשורים הם תערובת של מתאן (עד 90% בנפח) וההומולוגיות הקרובות ביותר שלו, כמו גם כמות קטנה של זיהומים.

המשימה העיקרית של עיבוד גז היא הפיכת פחמימנים רוויים הכלולים בו לפחמימנים בלתי רוויים, שניתן להשתמש בהם מאוחר יותר בסינתזה כימית.

לכן, עיבוד נפט וגז מאפשר להשיג מגוון רחב ביותר של מוצרי נפט שונים, מהם, כתוצאה מסינתזה כימית, מתקבל מגוון עצום של חומרים המשמשים במגזרים שונים של כלכלת המדינה.