τα κείμενα Εξερεύνηση και εξόρυξη λαδιού και Πώς μεταφέρεται το πετρέλαιο; έδειξε πώς βρέθηκε το λάδι, αφαιρέθηκε από υπόγεια κοιτάσματα και μεταφέρθηκε. Αυτή η μεταφορά μέσω αγωγών ή υπερκατασκευαστών (μεγάλα πλοία) πραγματοποιείται για να μεταφέρει το πετρέλαιο στο διυλιστήρια. Αυτά είναι μέρη όπου οι φυσικοχημικές διεργασίες εκτελούνται για το διύλιση πετρελαίου ακαθάριστο (ή διύλιση λαδιού) για να λάβετε τις κλήσεις κλάσματα πετρελαίου.
Το λάδι δεν χρησιμοποιείται απευθείας σε ακατέργαστη μορφή, επομένως πρέπει να περάσει από αυτήν τη διαδικασία. Αυτό το καύσιμο αποτελείται από ένα σύνθετο μείγμα υδρογονανθράκων, συν μικρές ποσότητες άλλων κατηγοριών οργανικών ενώσεων που περιέχουν άζωτο, οξυγόνο και θείο. Δεν είναι δυνατή η απομόνωση καθεμιάς από αυτές τις οργανικές ενώσεις που αποτελούν το λάδι, δεδομένου ότι πολλές έχουν πολύ κοντά σημεία ζέσεως. Επομένως, η διύλιση πετρελαίου απομονώνει κλάσματα, δηλαδή ομάδες με μικρότερο αριθμό οργανικών ενώσεων, κυρίως υδρογονάνθρακες που έχουν παρόμοιες μοριακές μάζες.
Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ αυτών των κλασμάτων πετρελαίου είναι η ποσότητα ατόμων άνθρακα που υπάρχουν στα μόρια τους. Για παράδειγμα, η βενζίνη είναι ένα κλάσμα πετρελαίου που σχηματίζεται από υδρογονάνθρακες που έχουν 6 έως 10 άτομα άνθρακα, ενώ ένα άλλο κλάσμα πετρελαίου, πετρέλαιο ντίζελ, έχει μόρια με 15 έως 18 άνθρακες. Δείτε την παρακάτω εικόνα για άλλα κλάσματα πετρελαίου και την ποσότητα ατόμων άνθρακα σε κάθε περίπτωση, εκτός από τις ευρείες εφαρμογές αυτών των κλασμάτων στην κοινωνία μας:
Κύρια κλάσματα λαδιού, οι κατά προσέγγιση συνθέσεις και εφαρμογές τους
Όσο μεγαλύτερη είναι η μοριακή μάζα μιας οργανικής ένωσης, τόσο υψηλότερο είναι το σημείο βρασμού της, δηλαδή, η θερμοκρασία που αλλάζει από την κατάσταση υγρού σε κατάσταση ατμού. Αυτή η ιδιότητα είναι σημαντική, επειδή μία από τις κύριες τεχνικές που χρησιμοποιούνται στα διυλιστήρια είναι η κλασματική απόσταξη λαδιού και βασίζεται σε αυτήν την ιδιότητα για να διαχωρίσει τα κλάσματα λαδιού.
Χάρτης μυαλού: Λάδι
* Για να κατεβάσετε τον χάρτη μυαλού σε PDF, Κάντε κλικ ΕΔΩ!
Βασικά, αυτή η τεχνική συνίσταται στην τοποθέτηση του λαδιού σε φούρνο ή κλίβανο για θέρμανση στους περίπου 400ºC. Αυτός ο κλίβανος συνδέεται με ένα πύργος απόσταξης την ατμοσφαιρική πίεση (ή πύργος κλασμάτωσης) που έχει διάφορα πιάτα ή δίσκους απόσταξης (έως 50 δίσκοι). Καθώς ανεβαίνει, κάθε δίσκος έχει διαφορετική θερμοκρασία που μειώνεται ανάλογα.
Έτσι, συμβαίνουν τα ακόλουθα, υδρογονάνθρακες με υψηλότερες γραμμομοριακές μάζες (μορίων με μεγαλύτερες ποσότητες άνθρακα) σχηματίστε ένα κλάσμα που παραμένει στο κάτω μέρος του δοχείου σε υγρή κατάσταση, καθώς το σημείο βρασμού του είναι πολύ υψηλό. Τα κλάσματα με χαμηλότερες μοριακές μάζες και τα οποία έχουν χαμηλότερα σημεία βρασμού, από την άλλη πλευρά, πηγαίνουν στην κατάσταση ατμών και ανεβαίνουν στον πύργο απόσταξης, φτάνοντας στον επόμενο δίσκο. Εάν η θερμοκρασία σε αυτό το δίσκο είναι χαμηλότερη από το σημείο βρασμού του κλάσματος, συμπυκνώνεται και διατηρείται. Εάν όχι, συνεχίζει να ανεβαίνει στον επόμενο δίσκο και ούτω καθεξής, έως ότου το ελαφρύτερο κλάσμα φτάσει στο τελευταίο πιάτο στη στήλη, όπου η θερμοκρασία είναι η χαμηλότερη και συλλέγεται εκεί.
Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται ξανά για να εξασφαλιστεί η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας. Σε αυτό το μέρος της διαδικασίας, παράγεται κυρίως αέριο, βενζίνη, νάφθα και κηροζίνη.
Το υγρό υψηλής μοριακής μάζας που παρέμεινε στον πυθμένα του πύργου απόσταξης στη συνέχεια προωθείται σε άλλο κλίβανο για να θερμανθεί ξανά. Όμως, αποδεικνύεται ότι αυτός ο κλίβανος συνδέεται με έναν πύργο απόσταξης κενού ή μειωμένη πίεση, δηλαδή έχει τάση ατμών χαμηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση. Έτσι, αυτές οι βαριές ενώσεις βράζουν σε θερμοκρασίες χαμηλότερες από 400ºC, γεγονός που εμποδίζει την αποσύνθεση των μορίων τους, δηλαδή τη θραύση. Η ίδια διαδικασία που πραγματοποιήθηκε στον άλλο πύργο απόσταξης εμφανίζεται ξανά και λαμβάνονται νέα κλάσματα αυτού του υπολείμματος. Αυτά τα κλάσματα πετρελαίου είναι βαρύτερα από αυτά που λαμβάνονται στην πρώτη απόσταξη. Σε αυτό το μέρος της διαδικασίας, λαμβάνονται κυρίως γράσο, παραφίνες, λιπαντικά έλαια και πίσσα, τα οποία χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ασφάλτου και στεγανοποίησης.
Σχέδιο ορισμένων κλασμάτων λαδιού που λαμβάνονται με κλασματική απόσταξη, το πρώτο στάδιο της διύλισης του *
Για μεγαλύτερη χρήση λαδιού, μετά το ραφινάρισμα μπορεί να περάσει από μια διαδικασία που ονομάζεται ρωγμή. Δείτε για αυτό το επόμενο βήμα στο ακόλουθο κείμενο:
→ ρωγμή λαδιού
__________________________
* Πιστώσεις εικόνας (τροποποιημένες): Συγγραφέας: Θηρεσία κόμπο/ Πηγή: Wikimedia Commons
* Χάρτης μυαλού από εμένα. Diogo Lopes
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/refinamento-petroleo.htm
