Öljynjalostus
Wikipedia
Öljynjalostus on teollinen, öljynjalostamoissa käytetty petrokemiallinen prosessi, jossa raakaöljystä valmistetaan hyödyllisiä öljytuotteita. Öljy on erilaisten hiilivetyjen seos, josta öljynjalostusprosessissa erotetaan tislaamalla eri jakeita. Tislauksen tuotteena tulee raskasöljyä, kevyttä polttoöljyä, petrolia ja bensiiniä sekä kaasumaisia osia, joita käytetään nestekaasussa ja muovien polymeroinnissa. Öljynjalostuksen yksi vaihe on krakkaus, jossa öljyn suuria hiilivetymolekyylejä pilkotaan pienemmiksi. Jalostuksessa raakaöljystä poistetaan suola ja tislaustuotteista rikki. [1]
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Öljyjalostuksen historiasta
Maailman ensimmäisen jalostamon perusti vuonna 1854-56 Ignacy Łukasiewicz lähelle Jasloa silloiseen Itävalta-Unkariin (nykyisen Puolan alueelle). Tämä oli pieni laitos eikä silloin ollut vielä todellista kysyntää jalostetulle öljylle. Kun Łukasiewiczin öljylamppu tuli suositummaksi, jalostustoimintakin kasvoi kyseisellä alueella. Maaöljystä tehty polttoöljy korvasi eläinrasvan ja traanin eli valaanrasvan.
Ensimmäinen laajempi jalostamo avattiin Ploieştissa, Romaniassa vuonna 1856. Useita muitakin jalostamoja rakennettiin tälle öljyntuotantoalueelle amerikkalaisten yritysten investointeina ennen kuin Natsi-Saksa toisen maailmansodan aikana otti alueen haltuunsa. 1943 USA:n ilmavoimat pommittivat näitä. Myöhemmin jalostamot on korjattu.
Edwin Draken historiallisia porauksia elokuussa 1859 Titusvillessa Pennsylvaniassa (USA) pidetään yleisesti öljyteollisuudeen alkuna. USA:n varhaisista öljymiljonääreistä kuuluisin on John D. Rockefeller.
Neste Oilin (entinen NESTE Oy) Naantalin öljynjalostamo käynnistyi 1957 ja Porvoon jalostamo käynnistyi 1966.
[muokkaa] Jalostusprosessi
[muokkaa] Suolanpoisto
Öljynjalostuksen ensimmäinen vaihe on suolanpoisto. Raakaöljy sisältää hiilivetyjen lisäksi vettä, suoloja ja kiinteitä epäpuhtauksia kuten hiekkaa. Jalostusprosessin kannalta ongelmallisimpia ovat suolat, koska ne muodostavat happoja, jotka syövyttävät prosessilaitteistoja. Suolat poistetaan lisäämällä esilämmitettyyn 120-130 C asteiseen öljyyn voimakkaasti sekoittaen vettä ja seos ohjataan sen jälkeen korkeajännitteiseen sähkökenttään, jossa pienet suolan keränneet vesipisarat yhtyvät suuremmiksi ja painuvat astian pohjalle. Myös erilaiset kiinteät epäpuhtaudet kulkeutuvat tähän pohjalietteeseen.
[muokkaa] Öljyn tislaus
Öljyn sisältämät eri hiilivety-yhdisteet saadaan erilleen tislaamalla, koska näillä aineilla on erilainen kaasuuntumislämpötila. Öljyn tislauksessa kuumennettu öljy pumpataan tislaustorniin, jonka pohjalla on alle 400 °C krakkautumisen estämiseksi ja huipulla n. 20°C ja mahdollisimman alhainen paine. Tällaisessa tornissa on useita eri lämpötiloissa olevia tasoja, joille tiivistyvät ne hiilivedyt, joiden kaasuuntumislämpötila on korkeampi kuin tuon tason lämpötila. Tornin pohjalta kuumista alueesta saadaan ulos pohjaöljy, josta voidaan tehdä bitumia ja sen avulla asfalttia, väliotoista raskasöljy, kevytöljy ja raakabensiini. Kylmimmästä huipusta tulee ulos kaasumaiset aineet kuten etaani ja butaani.
Ennen kuin oli opittu hyödyntämään öljyntislausta, raakaöljyä käytettiin sellaisenaan höyrykoneissa ja lamppuöljynä. Tämä oli kuitenkin vaarallista, sillä raakaöljystä muodostui sen lämmetessä paljon kaasumaisia hiilivetyjä jotka aiheuttivat räjähdyksiä. Nykypäivänä jalostamoissa on varoventtiilijärjestelmä, joka purkaa paineiden noustessa "soihtuun" (liekki mikä palaa joka jalostamolla tolpan nokassa).
[muokkaa] Rikinpoisto
Tislauksessa syntyneitä tuotteita parannetaan poistamalla niistä rikki, joka palaessaan muodostaisi rikkihappoa savukaasun vesihöyryn kanssa syövyttäen kattiloita ja savupiippuja sekä happamoittaen ympäristöä. Rikinpoisto tehdään korkeassa vetypaineessa (30-100 bar) tietyssä lämpötilassa katalysaattorikemikaalin avustuksella. Rikkiyhdisteet muuttuvat tällöin rikkivedyksi. Samalla hiilivetyjen kaksoissidokset hydrautuvat kemiallisesti stabiileimmiksi. Reaktiotuotteesta erotetaan jäännösvety ja rikkivety, jotka pestään DEA:lla (DiEtyyliAmiinilla), minkä jälkeen öljy voidaan tislata uudelleen.
[muokkaa] Krakkaus
Krakkausprosessissa öljyn hiilivetyjä pilkotaan pienemmiksi. Krakkauksen tarve riippuu raakaöljyn laadusta (mitä raskaampaa, sitä enemmän krakataan) ja siitä, mitä lopputuotteita jalostamo haluaa pääasiassa tuottaa. Tuotantopaikan mukaan raakaöljy voi koostua pitkistä hiilivedyistä ja hiilivetyrenkaista ollen olemukseltaan rasvamaista tai se voi olla ohutta ja juoksevaa. Krakkausprosesseja on useita erilaisia ja niitä avulla saadaan öljystä haluttuja lopputuotteita. Krakkauksen jälkeen öljy tislataan uudelleen jakeiden erottamiseksi.
[muokkaa] Lopputuotteiden parantaminen
Tislauksesta saadaan kaasumaisia tuotteita, joista on polymeroitavissa katalyyttien avulla nestemäisiä polttoaineita, kuten bensiiniä ja nestekaasua. Tämä prosessin lopputuotteena saadaan aikaan korkeaoktaanista bensiinikomponenttia. Erilaisten öljytuotteiden ominaisuuksia ja viskositeettia säädetään sekoittamalla eri prosessivaiheista saatuja laatuja.
[muokkaa] Katso myös
[muokkaa] Lähteet
- ↑ NESTE-öljystä muoveihin; toim. Raili Komi; Kustantaja Neste Oy; Yhteiskirjapaino Helsinki 1982; ISBN 951-95581-1-X
