Produse petroliere

Produse petroliere

CMS

Prelucrarea petrolului

SEO

Social

SOCIAL

Distilarea fractionala a petrolului .Se deosebesc urmatoarele etape :

                1 . Fractionarea petrolului prin distilare la presiune normala (distilare primara) se face in instalatii speciale prevazute cu coloane de distilare de diferite sisteme . Prin distilarea petrolului se obtin fractiuni cu puncte de fierbere pana la 3500C .

                Benzinele forneaza prima fractiune obtinuta la distilarea petrolului . Ele sunt lichide incolore cu miros eterat , alcatuite din hidrocarburi C5-C10 care distila intre 30 si 2000C . In ce priveste separarea dupa punctele de fierbere se deosebesc : benzina usoara , fractiunea care distila intre 30 si 1000C ; benzina medie I , intre 100 si 1250C , si benzina medie II , intre 125 si 1500C ; benzina grea I , imtre 150 si 1750C si benzina grea II , intre 175 si 2000C .  

                 Componentele principale ale benzinelor sunt alcani (40-75%) si cicloalcani (20-60%) cu C5-C10 . Continutul de hidrocarburi aromatice al benzinelor este , in medie , 10-12% . Sunt insa si unele petroluri care dau benzine ce contin chiar pana la 40% hidrocarburi aromatice .

         Benzinele se folosesc in special drept carburanti pentru motoare cu explozie , apoi ca dizolvanti , agenti de extractie etc .

         Petrolul lampant este un lichid incolor , cu usoara fluorescenta . El este alcatuit din componente care distila intre 200 si 2500C . Petrolul I este fractiunea 200-2300C , iar petrolul II , fractiunea 230-250 0C . Componentele sunt in mare parte hidrocarburi cu C10-C15  , alaturi de care se mai gasesc compusi cu oxigen ( acizi, fenoli ) si compusi cu sulf .

        Dintre hidrocarburi s-au putut indetifica in petrolul lampant atat hidrocarburile saturate aciclice cu molecule mai mari decat C10 , cat si hidrocarburile aromatice ( in proportii de 20-50%) . De asemenea , si procentul de hidrocarburi naftenice este destul de ridicat .

       In afara de intrebuintarea lui uzuala pentru iluminat si incalzit , petrolul lampant este folosit tot mai mult drept carburant pentru turboreactoare de aviatie si pentru rachete cosmice .

     Motorina este alcatuita din componente care distila intre 250 si 2900C , formand motorina I , si intre 290 si 3500C , formand motorina II . Este un lichid galben-brun. Hidrocarburile care o compun sunt cu C12- C 20, atat cele cu caracter  saturat(aciclice si ciclice) cat si cele aromatice, proportia lor variind foarte mult. Principalii compusi cu oxigen prezenti in motorine sunt acizii naftenici si acizii grasi. Motorina esta intrebuintata mai ales drept combustibil pentru motoarele Diesel si pentru instalatii termice cu injectoare. Ea se mai foloseste ca lubrifiant pentru masini frigorifice, drept component lichid pentru fabricarea unsorilor consistente etc.

PLATFORMS

Compozitia petrolului

Prelucrarea primara a petrolului

Dezbenzinarea gazelor de sonda . Petrolul brut extras din sonde este insotit de hidrocarburi gazoase , care formeaza asa-numitele gaze de sonda . De aceea , prima operatie la care este supus petrolul , dupa extragerea lui din zacamant , este indepartarea gazelor de sonda .

             O data cu gazele propriu-zise  sunt , insa , antrenate din petrolul brut si o parte din hidrocarburile condensabile la presiunea atmosferica : izopentanul , n-pentanul si omologii lui superiori pana la octan si nonan . Aceste hidrocarburi , impreuna cu o parte din butan si proportii reduse de propan , sunt separate prin diferite metode din gazele de sonda (operatie denumita dezbenzinare) si formeaza gazolina .

              Din gazolina se poate obtine un amestec de propan si butan , care comprimat in butelii , este distribuit pentru consum (“aragaz”) , precum si un concentrat de izopentan , folosit la fabricarea benzinelor de avion .

               Amestecul de hidrocarburi gazoase ramas din gazele de sonda este folosit de obicei drept combustibil la locul de productie sau transportat prin conducte pentru alte intrebuintari .

2. Fractionarea pacurii prin distilare la presiune redusa (distilare secundara) se face pentru a cobora temperatura de fierbere a componentelor care la presiune normala nu pot fi distilate deoarece se descompun. Prin aceasta fractionare a pacurii se obtin motorine, mai ales grele, si uleiuri, lichide vascoase, incolore sau colorate de la galben pana la brun.

Uleiurile sunt alcatuite din hidrocarburi cu C20 –C50, vu structura complexa, continand parafine, cicluri aromatice si naftenice.

Parafina se obtine din produsele distilarii secundare a unei pacuri parafinoase. Separarea parafinei de uleiuri se face prin racire la temperatura joasa in vederea cristalizarii ei, dupa care urmeaza separarea cristalelor de parafina prin filtrare, tot la temperatura joasa, sau, uneori, prin centrifugare.Din punctul de vedere al compozitiei chimice, parafina este formata dintr-un amestec complex de alcani cu numar mare de atomi de carbon (C21 – C30).  

Vaselina artificiala se prepara prin dizolvarea parafinei, cu adaos de cerezina, in uleiuri minerale rafinate. Ea este inferioara calitativ vaselinei naturale.

                    Asfaltul sau bitumul se obtine ca reziduu la distilarea pacurii sau la oxidarea acesteia. El este o masa neagra, moale, plastica si lipicioasa, care pe masura ce distilarea este inaintata devine din ce in ce mai dura. Asfaltul, din punct de vedere chimic, contine mai ales aromatice cu multe cicluri, acizi si rasini cu molecule mari si alte diferite substante care contin oxigen. El este intrebuintat pentru impregnarea cartonului (carton asfaltat), pentru etansarea mufelor si conductelor din industria chimica, ca liant pentru brichete, ca mijloc rudimentar de protectie a fierului contra ruginii, ca material izolant, la pavarea drumurilor etc.

Pacura este reziduul care ramane de la distilarea petrolului brut. Este un lichid vascos, de culoare neagra, alcatuit din hidrocarburi cu puncte de fierbere mai mari de 3500C. Cantitativ, reprezinta aproximativ jumatate din petrolul supus distilarii primare. Prin prelucrarea mai departe a pacurii se obtin: uleiurile, parafina si asfaltul.

                    Pacurile provenite din petroluri cu caracter diferit au proprietati diferite, de aceea, si utilizarea lor este variata. Astfel, unele pacuri se folosesc drept combustibil in motoare Diesel (in amestec cu motorina) sau la instalatii termice cu injectoare, altele sunt supuse unor tratamente, fie pentru extragerea uleiurilor (prin distilare), fie pentru obtinerea benzinelor (prin cracare).

Prelucrarea secundara a petrolului

Poluarea

Metodele de distilare , fractionare , extractie si cristalizare sunt metode fizice adecvate separarii petrolului in grupe de hidrocarburi .Insa , pentru satisfacerea cerintelor variabile si mereu crescande ale consumului si pentru o valorificare cat mai rationala a petrolului este necesara si o transformare pe cale chimica a componentelor sale .

               Cracarea si reformarea . Prin cracare se intelege scindarea unor hidrocarburi din petrol , cu masa moleculara mare si punct de fierbere ridicat (motorine si reziduuri de la distilarea primara ) , sub influenta unor temperaturi ridicate (450-5500 C ) , si , eventual a unor catalizatori , in fractiuni mai mici , cu puncte de fierbere mai joase .

                Cracarea consta din o serie de reactii primare si secundare , de obicei greu de separat si urmarit . In principiu , materialul initial format din compusi cu masa moleculara mare este scindat in cateva fractiuni ( produse intermediare ) , din care rezulta apoi benzina si gaze . Daca , insa , aceste produse de reactie raman in continuare expuse in conditiile de cracare , intervin reactii secundare care duc , in sens invers la compusi cu masa moleculara mare , anume gudroane sau chiar cocs . Hidrogenul existent in materia prima nefiind suficient pentru saturarea tuturor hidrocarburilor rezultate la cracare , in produsul de cracare apar alchene si alcadiene , care , fiind foarte reactive , pot suferi cu usurinta transformari ulterioare .

                  Produsul final este deci o suprpunere a acestor reactii determinat de durata si temperatura de cracare . In practica , conditiile de cracare trebuie astfel alese incat sa rezulte o proportie maxima de benzina si o proportie minima de gaze , gudroane si in special de cocs .   

PETROLUL

Poluarea apei cu reziduuri petroliere reprezinta o problema deosebit de importanta si greu de prevenit si remediat . Afecteaza atat apele de suprafata , cat si pe cele subterane . In prezent , acest gen de poluare a devenit ubicvitar , iar consecintele ei asupra proprietatilor organoleptice ale apei , faunei si florei acvatice sunt deosebit de nocive si durabile .

                   Reziduurile de petrol ajung in bazinele naturale de apa prin deversarea de ape reziduale rezultate de la rafinarii , uzini de cracare si alte instalatii de prelucrare a titeilui . Aceste reziduuri conduc la cresterea temperaturii si turbiditatii , la formarea unei pelicule de petrol la suprafata apei sau a unor emulsii ( apa- petrol sau petrol-apa ) si la schimbarea compozitiei apei , prin dizolvarea in aceasta a substantelor petroliere solubile , toxice in anumite concentratii , pentru organismele acvatice , om si animale .

                    Indicatorii de poluare cu reziduuri petroliere sunt substantele extractibile, ca indicatori chimic global, ce evidentiaza totalitatea reziduurilor si germenii  petrol oxidanti , ca indicator bacteriologic care, folosind pentru dezvoltarea lor substantele petroliere , se inmultesc cu atat mai puternic,  cu cat acest substrat este in cantitate mai mare. Germenii petrol-oxidanti sunt in acelasi timp si indicatori de autopurificare de reziduuri petroliere .

Masa organica - 98 %

C - 83 %

N - 13 %

O+N - 0.2 %

S - 0.1-0.7 %

Cenusa - 0.1-0.5 %

Metale - 0.01 %

Clasificarea petrolului

Obtinere

Pe baza compozitiei chimice , respectiv a predominarii unor categorii de hidrocarburi , petrolurile au fost clasificate in mai multe tipuri :

1. Petrol parafinos caracterizat prin procentul mai ridicat in alcani (pana la 78%) , asa cum sunt in general petrolurile americane .

2. Petrol asfaltos , caracterizat prin procentul mare de hidrocarburi aromatice (in fractiunile usoare) cat si de substante asfaltoase , asa cum sunt petrolurile din Caucaz .

3. Petrol de tip intermediar , caracterizat prin procentul mare fie de cicloalcani fie de alcani si hidrocarburi aromatice .

.

Formarea petrolului

Dintre  diferitele teorii asupra formarii petrolului , teoria originii oganice este cea mai acceptata . Conform acestei teorii , petrolulr s-a format din malul rezultat din resturi de plante si animale inferioare din apele marilor (plancton) , care , prin depunere la mare adancime in fundul apelor , in decurs de milioane de ani , a suferit procese de descompunere si transformare . Aceste procese s-au produs in absenta de aer si sub influenta caldurii terestre , a presiunii ridicate si , probabil , a unor bacterii anaerobe . Rol important se pare ca revine si malului mineral drept catalizator al unor procese chimice de transformare a grasimilor

Petrolul, sau țițeiul, împreună cu cărbunii și gazele naturale fac parte din zăcămintele de origine biogenă care se găsesc în scoarța pământului. Petrolul, care este un amestec de hidrocarburi solide și gazoase dizolvate într-un amestec de hidrocarburi lichide, este un amestec de substanțe lipofile. Țițeiul în stare brută (nerafinat) conține peste 17 000 de substanțe organice complexe, motiv pentru care este materia primă cea mai importantă pentru industria chimică (vopsele, medicamente, materiale plastice, etc.) și producerea carburanților. Ca o curiozitate, se

poate menționa că unele varietăți

de țiței devin fosforescente în

prezența luminii ultraviolete

Dacă zăcământul de petrol se află aproape de suprafață, exploatarea se poate realiza prin cariere de suprafață, pe când zăcămintele din profunzime sunt extrase prin sonde de petrol (foraje de adâncime). O altă modalitate de extragere a petrolului este extragerea din zăcămintele submarine cu ajutorul unor insule sau platforme de foraj, unde dificultățile de forare sunt mult mai mari. La toate procedeele de foraj se folosește un lichid de sondă cu polimeri pentru a stabiliza gaura de foraj, lichid care necesită o greutate specifică mare - pentru aceasta se adaugă baritină, lichidul de foraj trebuind să aibă o anumită viscozitate. Capul de foraj, freza, este prevăzut cu tăișuri cu vârf de diamant, iar coloana de sondă este alcătuită din țevi de oțel care se montează împreună prin înșurubare (una în alta), această coloană atingând lungimi de până la câteva mii de metri. În cazul zăcămitelor de petrol care nu se află sub presiune, această presiune se realizează prin pomparea de apă sau gaz, iar în cazul zăcămintelor cu o viscozitate ridicată se presează lichide pentru reducerea viscozității.

Prelucrarea petrolului

Petrolul brut extras din pamant este impurificat cu apa si substante minerale in suspensie , a caror separare se face de obicei inainte de prelucrare . Operatiile la care este supus petrolul se grupeaza in :

- procedee fizice de separare , dintre care cel mai important este distilarea fractionata ;

 - procedee de transformare chimica , bazate pe fenomenul de descompunere sau de condesare a moleculelor componentelor din fractiuni .