tekstu Naftas izpēte un ieguve un Kā tiek transportēta nafta? parādīja, kā tiek atrasta nafta, ņemta no pazemes atradnēm un transportēta. Šo transportēšanu pa cauruļvadiem vai supertankeriem (lieliem kuģiem) veic, lai naftu nogādātu uz pārstrādes rūpnīcas. Tās ir vietas, kur tiek veikti fizikāli ķīmiskie procesi naftas pārstrāde bruto (vai eļļas uzlabošana), lai saņemtu zvanus naftas frakcijas.
Nafta netiek tieši izmantota neapstrādātā veidā, tāpēc tai ir jāiziet šis process. Šo degvielu veido komplekss ogļūdeņražu maisījums, kā arī neliels daudzums citu kategoriju organisko savienojumu, kas satur slāpekli, skābekli un sēru. Katru no šiem organiskajiem savienojumiem, kas veido eļļu, nav iespējams izolēt, jo daudziem viršanas temperatūras ir ļoti tuvas. Tādēļ naftas rafinēšana izolē frakcijas, tas ir, grupas ar mazāku organisko savienojumu skaitu, galvenokārt ogļūdeņraži, kuriem ir līdzīga molārā masa.
Tādēļ pamata atšķirība starp šīm naftas frakcijām ir oglekļa atomu daudzums, kas atrodas to molekulās. Piemēram, benzīns ir naftas frakcija, ko veido ogļūdeņraži ar 6 līdz 10 oglekļa atomiem, bet cita naftas, eļļas
dīzeļdegviela, ir molekulas ar 15 līdz 18 oglekļiem. Papildus šo frakciju plašajam pielietojumam mūsu sabiedrībā, skatiet zemāk redzamo attēlu par citām naftas frakcijām un oglekļa atomu daudzumu katrā gadījumā:
Galvenās eļļas frakcijas, to aptuvenais sastāvs un pielietojums
Jo lielāka organiskā savienojuma molārā masa, jo augstāka ir tā viršanas temperatūra, tas ir, temperatūra, kas no šķidruma stāvokļa mainās uz tvaika stāvokli. Šis īpašums ir svarīgs, jo viens no galvenajiem rafinēšanas rūpnīcās izmantotajiem paņēmieniem ir frakcionēta destilācija eļļas, un tas paļaujas uz šo īpašību, lai atdalītu eļļas frakcijas.
Prāta karte: Nafta
* Lai lejupielādētu domu karti PDF formātā, Noklikšķiniet šeit!
Būtībā šī metode sastāv no eļļas ievietošanas krāsnī vai krāsnī, kas jāuzkarsē līdz apmēram 400 ° C. Šī krāsns ir savienota ar a destilācijas tornis atmosfēras spiediens (vai frakcionēšanas tornis), kurā ir vairāki destilācijas trauki vai paplātes (ne vairāk kā 50 paplātes). Pieaugot, katrai paplātei ir atšķirīga temperatūra, kas attiecīgi samazinās.
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
Tādējādi rodas šādi ogļūdeņraži ar lielāku molāro masu (molekulām ar lielāku oglekļa daudzumu) veido frakciju, kas paliek trauka apakšā šķidrā stāvoklī, jo tā viršanas temperatūra ir ļoti augsta. Savukārt frakcijas ar zemāku molāro masu un kurām ir zemākas viršanas temperatūras, nonāk tvaika stāvoklī un iet uz augšu destilācijas tornī, sasniedzot nākamo paplāti. Ja temperatūra šajā paplātē ir zemāka par frakcijas viršanas temperatūru, tā kondensējas un tiek saglabāta. Ja nē, tas turpina iet uz augšu uz nākamo paplāti un tā tālāk, līdz vieglākā frakcija sasniedz pēdējo trauku kolonnā, kur temperatūra ir viszemākā un tiek tur savākta.
Šis process tiek atkārtots vēlreiz, lai nodrošinātu procesa efektivitāti. Šajā procesa daļā galvenokārt iegūst gāzi, benzīnu, ligroīnu un petroleju.
Augstas molārās masas šķidrums, kas palika destilācijas torņa apakšā, tiek virzīts uz citu krāsni, lai to atkal sildītu. Bet, izrādās, ka šī krāsns ir savienota ar vakuuma destilācijas torni vai pazeminātu spiedienu, tas ir, tvaika spiediens ir zemāks par atmosfēras spiedienu. Tādējādi šie smagie savienojumi vārās temperatūrā, kas ir zemāka par 400ºC, kas neļauj to molekulām sadalīties, tas ir, sadalīties. Atkārtojas tas pats process, kas notika otrā destilācijas tornī, un iegūst jaunas šī atlikuma frakcijas. Šīs naftas frakcijas ir smagākas nekā pirmās destilācijas laikā iegūtās. Šajā procesa daļā tiek iegūti galvenokārt tauki, parafīni, smēreļļas un bitumens, ko izmanto asfalta izgatavošanai un hidroizolācijai.
Dažu eļļas frakciju shēma, kas iegūta frakcionētā destilācijā, tās attīrīšanas pirmais posms *
Lielākai eļļas izmantošanai pēc rafinēšanas tā var iziet procesu, ko sauc par plaisāšanu. Par šo nākamo soli skatiet šajā tekstā:
→ eļļas plaisāšana
__________________________
* Attēlu kredīti (modificēti): Autors: Terēzes mezgls/ Avots: Wikimedia Commons
* Manu domu karte. Diogo Lopes
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu skolas vai akadēmiskajā darbā? Skaties:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Naftas attīrīšana"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/refinamento-petroleo.htm. Piekļuve 2021. gada 27. jūnijam.
