การกลั่นน้ำมัน การกลั่นน้ำมันเกิดขึ้นได้อย่างไร

ตำรา การสำรวจและสกัดน้ำมัน และ น้ำมันขนส่งอย่างไร? แสดงให้เห็นว่ามีการค้นพบน้ำมันจากแหล่งใต้ดินและการขนส่งอย่างไร การขนส่งทางท่อหรือ supertankers (เรือขนาดใหญ่) นี้ดำเนินการเพื่อขนส่งน้ำมันไปยัง โรงกลั่น. เหล่านี้เป็นสถานที่ที่ดำเนินการกระบวนการทางเคมีกายภาพสำหรับ การกลั่นน้ำมัน รวม (หรือ กลั่นน้ำมัน) เพื่อรับสาย เศษส่วนปิโตรเลียม.

น้ำมันไม่ได้ใช้ในรูปแบบน้ำมันดิบโดยตรง จึงต้องผ่านกระบวนการนี้ เชื้อเพลิงนี้ประกอบด้วยส่วนผสมที่ซับซ้อนของไฮโดรคาร์บอน บวกกับสารประกอบอินทรีย์ประเภทอื่นๆ จำนวนเล็กน้อยที่มีไนโตรเจน ออกซิเจน และกำมะถัน เป็นไปไม่ได้ที่จะแยกสารประกอบอินทรีย์แต่ละชนิดที่ประกอบเป็นน้ำมัน เนื่องจากมีจุดเดือดใกล้เคียงกันมาก ดังนั้นการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมจึงแยกเศษส่วน กล่าวคือ กลุ่มที่มีสารประกอบอินทรีย์จำนวนน้อยกว่า ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมลาร์ใกล้เคียงกัน

ดังนั้น ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างเศษส่วนปิโตรเลียมเหล่านี้คือปริมาณของอะตอมคาร์บอนที่มีอยู่ในโมเลกุลของพวกมัน ตัวอย่างเช่น น้ำมันเบนซินเป็นเศษส่วนของปิโตรเลียมที่เกิดจากไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอน 6 ถึง 10 อะตอม ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งเป็นปิโตรเลียม น้ำมัน

ดีเซลมีโมเลกุลที่มีคาร์บอน 15 ถึง 18 ตัว ดูภาพด้านล่างสำหรับเศษส่วนปิโตรเลียมอื่นๆ และปริมาณของอะตอมคาร์บอนในแต่ละกรณี นอกเหนือจากการใช้เศษส่วนเหล่านี้ในวงกว้างในสังคมของเรา:

เศษส่วนน้ำมันหลัก องค์ประกอบและการใช้งานโดยประมาณ

ยิ่งมวลโมลาร์ของสารประกอบอินทรีย์มากเท่าใด จุดเดือดของมันก็จะยิ่งสูงขึ้น higherนั่นคืออุณหภูมิที่เปลี่ยนจากสถานะของเหลวเป็นสถานะไอ คุณสมบัตินี้มีความสำคัญ เนื่องจากหนึ่งในเทคนิคหลักที่ใช้ในโรงกลั่นคือ การกลั่นแบบเศษส่วน ของน้ำมันและอาศัยคุณสมบัตินี้ในการแยกเศษส่วนของน้ำมัน

Mind Map: น้ำมัน

*ในการดาวน์โหลดแผนที่ความคิดในรูปแบบ PDF คลิกที่นี่!

โดยพื้นฐานแล้ว เทคนิคนี้ประกอบด้วยการวางน้ำมันในเตาอบหรือเตาเผาเพื่อให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 400ºC เตานี้ควบคู่ไปกับ a หอกลั่น ความดันบรรยากาศ (หรือหอแยกส่วน) ที่มีจานหรือถาดกลั่นหลายถาด (สูงสุด 50 ถาด) เมื่อเพิ่มขึ้น แต่ละถาดจะมีอุณหภูมิที่แตกต่างกันซึ่งจะลดลงตามไปด้วย

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

ดังนั้น สิ่งต่อไปนี้จึงเกิดขึ้น ไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมลาร์สูงกว่า (ของโมเลกุลที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า) ก่อตัวเป็นเศษส่วนที่ด้านล่างของภาชนะในสถานะของเหลว เนื่องจากมีจุดเดือดสูงมาก เศษส่วนที่มีมวลโมลาร์ต่ำกว่าและมีจุดเดือดต่ำกว่าจะเข้าสู่สถานะไอและขึ้นไปในหอกลั่นเพื่อไปถึงถาดถัดไป หากอุณหภูมิในถาดนี้ต่ำกว่าจุดเดือดของเศษส่วน จะเกิดการควบแน่นและคงอยู่ ถ้าไม่อย่างนั้น มันก็จะขึ้นไปยังถาดถัดไปไปเรื่อยๆ จนกว่าเศษส่วนที่เบาที่สุดจะไปถึงจานสุดท้ายในคอลัมน์ ซึ่งอุณหภูมิจะต่ำที่สุดและเก็บสะสมอยู่ที่นั่น

กระบวนการนี้จะทำซ้ำอีกครั้งเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของกระบวนการ ในส่วนนี้ของกระบวนการ ส่วนใหญ่จะได้รับก๊าซ น้ำมันเบนซิน แนฟทาและน้ำมันก๊าด

ของเหลวที่มีมวลโมเลกุลสูงที่ยังคงอยู่ที่ด้านล่างของหอกลั่นจะถูกส่งไปยังเตาเผาอื่นเพื่อให้ความร้อนอีกครั้ง แต่ปรากฏว่าเตาหลอมนี้เชื่อมต่อกับหอกลั่นสุญญากาศหรือแรงดันที่ลดลง กล่าวคือ มีแรงดันไอที่ต่ำกว่าความดันบรรยากาศ ดังนั้นสารประกอบหนักเหล่านี้จึงเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่า 400 องศาเซลเซียสซึ่งป้องกันไม่ให้โมเลกุลของพวกมันสลายตัวนั่นคือถูกทำลาย กระบวนการเดียวกันกับที่เกิดขึ้นในหอกลั่นอื่นเกิดขึ้นอีกครั้งและได้รับเศษส่วนของสารตกค้างนี้ใหม่ เศษส่วนของปิโตรเลียมเหล่านี้หนักกว่าที่ได้จากการกลั่นครั้งแรก ในส่วนนี้ของกระบวนการ ส่วนใหญ่จะได้รับจาระบี พาราฟิน น้ำมันหล่อลื่น และน้ำมันดิน ซึ่งใช้สำหรับทำแอสฟัลต์และกันซึม

แบบแผนของเศษส่วนของน้ำมันที่ได้จากการกลั่นแบบเศษส่วน ขั้นตอนแรกของการกลั่น*

สำหรับการใช้น้ำมันที่มากขึ้น หลังจากการกลั่นแล้ว สามารถผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการแตกร้าว ดูเกี่ยวกับขั้นตอนต่อไปนี้ในข้อความต่อไปนี้:

→ น้ำมันแตกร้าว

__________________________
* เครดิตรูปภาพ (แก้ไข): ผู้แต่ง: เทเรซ่า นอต/ ที่มา: วิกิมีเดียคอมมอนส์

* แผนที่ความคิดโดยฉัน Diogo Lopes

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "การกลั่นน้ำมัน"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/refinamento-petroleo.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.