die Texte Ölexploration und -extraktion und Wie wird Öl transportiert? zeigte, wie Öl gefunden, aus unterirdischen Lagerstätten entnommen und transportiert wird. Dieser Transport durch Pipelines oder Supertanker (große Schiffe) erfolgt, um das Öl zu den Raffinerien. Dies sind Orte, an denen physikalisch-chemische Prozesse für die Öl-Raffination brutto (oder Ölraffination) um die Anrufe zu erhalten Erdölfraktionen.
Öl wird nicht direkt in roher Form verwendet, daher muss es diesen Prozess durchlaufen. Dieser Kraftstoff besteht aus einem komplexen Gemisch von Kohlenwasserstoffen sowie kleinen Mengen anderer Klassen organischer Verbindungen, die Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel enthalten. Es ist nicht möglich, jede dieser organischen Verbindungen, aus denen Öl besteht, zu isolieren, da viele sehr nahe beieinanderliegende Siedepunkte haben. Daher isoliert die Erdölraffination Fraktionen, also Gruppen mit einer geringeren Anzahl organischer Verbindungen, hauptsächlich Kohlenwasserstoffe mit ähnlichen Molekulargewichten.
Daher besteht der grundlegende Unterschied zwischen diesen Erdölfraktionen in der Menge der in ihren Molekülen vorhandenen Kohlenstoffatome. Benzin ist beispielsweise eine Fraktion von Erdöl, die von Kohlenwasserstoffen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen gebildet wird, während eine andere Fraktion von Erdöl, Öl Diesel-, hat Moleküle mit 15 bis 18 Kohlenstoffatomen. Siehe das Bild unten für andere Erdölfraktionen und die Menge an Kohlenstoffatomen in jedem Fall, zusätzlich zu den breiten Anwendungen dieser Fraktionen in unserer Gesellschaft:
Hauptölfraktionen, ihre ungefähre Zusammensetzung und Anwendung
Je größer die Molmasse einer organischen Verbindung ist, desto höher ist ihr Siedepunktd.h. die Temperatur, die vom flüssigen in den dampfförmigen Zustand übergeht. Diese Eigenschaft ist wichtig, da eine der Haupttechniken, die in Raffinerien verwendet werden, die fraktionierte Destillation von Öl, und es verlässt sich auf diese Eigenschaft, um die Ölfraktionen zu trennen.
Mindmap: Öl
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Grundsätzlich besteht diese Technik darin, das Öl in einen Ofen oder Ofen zu geben, um auf etwa 400 ° C erhitzt zu werden. Dieser Ofen ist gekoppelt an a Destillationsturm der Atmosphärendruck (oder Fraktionierungsturm), der mehrere Destillationsschalen oder -böden aufweist (maximal 50 Böden). Wenn es nach oben geht, hat jedes Tablett eine andere Temperatur, die entsprechend abfällt.
So kommt es vor, Kohlenwasserstoffe mit höheren Molmassen (von Molekülen mit größerem Kohlenstoffanteil) bilden eine Fraktion, die in flüssigem Zustand am Boden des Behälters verbleibt, da ihr Siedepunkt sehr hoch ist. Die Fraktionen mit niedrigeren Molmassen und niedrigeren Siedepunkten gehen dagegen in den dampfförmigen Zustand über und steigen im Destillationsturm auf, um den nächsten Boden zu erreichen. Wenn die Temperatur in diesem Boden unter dem Siedepunkt der Fraktion liegt, kondensiert sie und wird zurückgehalten. Wenn nicht, geht es weiter zum nächsten Tablett und so weiter, bis die leichteste Fraktion die letzte Schale in der Säule erreicht, wo die Temperatur am niedrigsten ist, und dort gesammelt wird.
Dieser Vorgang wird noch einmal wiederholt, um die Effizienz des Verfahrens sicherzustellen. In diesem Teil des Prozesses werden hauptsächlich Gas, Benzin, Naphtha und Kerosin gewonnen.
Die am Boden des Destillationsturms verbliebene Flüssigkeit mit hohem Molekulargewicht wird dann einem anderen Ofen zugeführt, um erneut erhitzt zu werden. Es stellt sich jedoch heraus, dass dieser Ofen mit einem Vakuumdestillationsturm oder reduziertem Druck verbunden ist, dh er hat einen Dampfdruck unter dem Atmosphärendruck. So sieden diese schweren Verbindungen bei Temperaturen unter 400 °C, was verhindert, dass sich ihre Moleküle zersetzen, dh gebrochen werden. Der gleiche Prozess, der in der anderen Destillationskolonne stattgefunden hat, läuft erneut ab und neue Fraktionen dieses Rückstands werden erhalten. Diese Erdölfraktionen sind schwerer als die bei der ersten Destillation erhaltenen. In diesem Teil des Prozesses werden hauptsächlich Fette, Paraffine, Schmieröle und Bitumen gewonnen, die zur Herstellung von Asphalt und Abdichtungen verwendet werden.
Schema einiger Ölfraktionen, die durch fraktionierte Destillation gewonnen werden, die erste Stufe ihrer Raffination*
Für eine stärkere Nutzung von Öl kann es nach der Raffination einen Prozess durchlaufen, der als Cracking bezeichnet wird. Siehe zu diesem nächsten Schritt im folgenden Text:
→ Ölknacken
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* Bildnachweis (geändert): Autor: Theresa Knoten/ Quelle: Wikimedia Commons
* Mindmap von mir. Diogo Lopes
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/refinamento-petroleo.htm