Knowledgeweb

Petrochemie

Úvod - obsah

3. Zpracování

Vytěžená ropa se dopraví do rafinerie, kde se z ní musí nejdříve odstranit nečistoty (sloučeniny síry, voda, písek) a poté se zpracovává metodou frakční destilace, která je uvedena níže.

Frakční destilace

Po odstranění nečistot se ropa zpracovává destilací na rekvalifikačních kolonách. Principem frakční destilace je to, že jednotlivé skupiny uhlovodíků jsou odděleny podle jejich teplot varu. Tento proces probíhá za atmosférického tlaku i ve vakuu a vypadá následovně:

Předehřátá ropa › trubková pec (200°C) › předehřívací kolona – plynné uhlovodíky a lehký benzín › trubková pec (360°C) › atmosférická destilační kolona – těžký benzín, petrolej, plynový olej, olejové destiláty a mazut › trubková pec ( 360 – 400°C) › vakuová destilační kolona – vakuový plynový olej, směs lehkých, středních a těžkých olejů, asfalt.

Na destilaci ropy navazují další zpracovatelské postupy:

Rafinace

Odstraní se nežádoucí složky, které zhoršují stálost produktů, mění barvu a způsobují zápach. A to pomocí chemických činidel (kyselin, zásad) , selektivních rozpouštědel (např. kresol) a absorbentů (aktivní uhlí aj.). Často se také používá katalytická štěpná hydrogenace.

Krakování

Jedná se o tepelný rozklad uhlovodíků s delším řetězcem na uhlovodíky s řetězcem kratším. Dochází ke štěpení uhlíkatých řetězců – z jednoho delšího vznikají dva kratší. Tento proces se využívá pro získávání benzínu, který se nejčastěji vyrábí krakováním petroleje. Příklad: C16 H34 › 2 C8 H18

Odparafínování olejů

Frakce vždy obsahují podíl pevných uhlovodíků, které zvyšují jejich teplotu tuhnutí. To je nežádoucí v motorové naftě a leteckém benzínu. Používají se selektivní rozpouštědla, často kombinovaná s ochlazením frakce ba teplotu asi – 10°C. Získané směsi uhlovodíků – parafín a ceresín se dále rafinují.

Produkty frakční destilace

• plyny: směs propanu a butan (= topný plyn), methan a ethan – chemické suroviny
• benzíny: primární: motorové a technické benzíny
- Kvalitu motorového benzínu určují jeho antidetonační vlastnosti, které udává oktanové číslo.
- n-heptan (vyvolává největší detonace) má okt. č. 0, zatímco isooktan (nejmenší detonace) 100.
- Primární benzíny mají okt. č. v rozmezí 30 – 70 a dá se zvýšit buďto přidáním antidetonačních látek, reformováním nebo přidáním látek s vysokým okt. č.
• petrolej: palivo pro letecké tryskové motory, výroba benzínu, dříve svícení a topení
• plynový olej: smíchá se s petrolejem a vznikne motorová nafta – palivo pro dieselové motory
• mazut: destilační zbytek: palivo nebo destilace na:
a) olejové destiláty: mazací oleje, výroba mazacích tuků, také krakování na benzín a petrolej
b) asfalt: tmavá, pevná látka: povrchová úprava vozovek a izolace proti vlhkosti

Zpracování zemního plynu

Je poměrně složité, jednoduše takto: odstraní se kapalná voda, kyselé plyny (z nich se vyrobí síra), poté se odstraní vodní pára, rtuť a dusík. Ze zbytku se poté získají kapaliny zemního plynu a to je finální plyn, který se dopraví koncovým spotřebitelům. Část těchto kapalin se ale dále přeměňuje na ethan, propan, butan a pentan+.

Z produktů frakční destilace se dalšími způsoby vyrábí mnoha jiných produktů:

Ethylen, propylen, 1,3-butadien, benzen

Vyrábí se pyrolýzou (vysokoteplotní štěpení vyšších uhlovodíků), což je velmi složitý proces, při kterém výchozí surovina prochází fázemi iniciace, propagace a terminace. Ethylen a propylen jsou nejvíce vyráběné petrochemikálie a jsou na počátku většiny syntetických polymerních hmot jako např. polyethylenu a polypropylenu, což jsou nejpoužívanější polymery.

Síra

Sulfan izolovaný z rafinérských plynů se většinou přeměňuje parciální katalytickou oxidací na síru. Tato reakce je silně exotermní a při zpracování plynů obsahujících větší koncentrace sulfanu byly potíže s odvodem tepla. Proto byly vyvinuty procesy, při nichž je sulfan na síru přeměňován ve dvou stupních (dvoustupňový Clausův proces).

Vodík

Vyrábí se buďto parním reformováním zemního plynu:


nebo parciální oxidací, při které se nejčastěji zplyňují těžké ropné frakce:


Následující obrázek přehledně ukazuje, co vše se z ropy vyrábí:


« Předchozí strana • Úvod • Další strana »

Copyright 2009, Jonáš Petrovský
Knowledgeweb.info