Rafinácia ropy: základné metódy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-02 14:02

Ropa a zemné plyny, tieto jedinečné minerály, sú hlavnými zdrojmi uhľovodíkov. Ropa je komplexná zmes uhľovodíkov s inými zlúčeninami. Rafináciou ropy vznikajú produkty, ktoré sa potom používajú vo všetkých priemyselných odvetviach, energetike, poľnohospodárstve a každodennom živote.

Surová ropa sa delí na jednotlivé časti jednoduchou, frakčnou a vákuovou destiláciou. Zloženie výsledných frakcií závisí od zloženia pôvodnej ropy.

Rafinácia ropy prechádza niekoľkými fázami: frakčnou destiláciou, reformovaním, krakovaním a odsírením.

Frakčná destilácia je úplne prvým stupňom spracovania, ktorý ho delí na frakcie: plyn, ľahký, stredný a vykurovací olej. Primárne spracovanie ropy vám teda umožňuje okamžite vybrať najcennejšie frakcie.

• Plynová frakcia sú najjednoduchšie nerozvetvené uhľovodíky: butány, propán a etán.
• Benzín alebo ľahká frakcia je zmesou rôznych ľahkých uhľovodíkov, vrátanerozvetvené a nerozvetvené alkány.
• Mazut zostáva po destilácii všetkých ostatných ľahších frakcií.

Ďalšie spracovanie ropy sa vykonáva krakovaním. V tomto prípade sú vysokomolekulárne zlúčeniny ropy rozdelené na menšie, charakteristické pre nízkovriace frakcie. Táto dôležitá rafinačná metóda umožňuje získať dodatočné množstvo ropných frakcií s nízkou teplotou varu, ktorých dopyt, najmä v prípade benzínu, je mimoriadne vysoký.

V priemysle sa používa niekoľko typov krakovania: katalytické, tepelné a reformovanie. Pri tepelnom krakovaní sa vysokomolekulárne zlúčeniny z ťažkých frakcií ropy vplyvom vysokých teplôt štiepia na nízkomolekulové. Spracovaním ropy krakovaním, tepelným aj katalytickým, sa získa zmes nenasýtených a nasýtených uhľovodíkov. Na príklade oktadekánu možno proces krakovania opísať vzorcom:

S₁₈N₃₈ -> S₉N₂₀ + C₉H₁₈

Pri teplotách do 1000°C dochádza k tepelnému rozkladu vysokomolekulárnych ropných produktov, ktorého výsledkom sú najmä ľahké alkény a aromatické uhľovodíky.

• Katalytické krakovanie prebieha pri relatívne nízkych teplotách a ako katalyzátor slúži zmes oxidu hlinitého a oxidu kremičitého. V tomto prípade sa tiež získa zmes nasýtených a nenasýtených uhľovodíkov. Rafinácia ropy touto metódou sa používa na získanie vysokej kvalitybenzín.
• Reformovanie mení štruktúru molekúl alebo ich spája do väčších. V tomto procese sa nízkokvalitné nízkomolekulárne frakcie ropy premieňajú najmä na frakcie vysokokvalitného benzínu.

Prírodné a súvisiace plyny sú zmesou metánu (až 90 % objemu) a jeho najbližších homológov, ako aj malého množstva nečistôt.

Hlavnou úlohou spracovania plynu je premena nasýtených uhľovodíkov v ňom obsiahnutých na nenasýtené uhľovodíky, ktoré možno neskôr využiť pri chemickej syntéze.

Spracovanie ropy a plynu teda umožňuje získať mimoriadne širokú škálu rôznych ropných produktov, z ktorých sa v dôsledku chemickej syntézy získava obrovské množstvo látok, ktoré sa používajú v rôznych odvetviach ekonomika krajiny.