Ham petrol rafinasyonu, ham madde olarak işlenmemiş ham petrolleri benzin, dizel, jet yakıtı, ısıtma yağı, yağlayıcılar, asfalt ve petrokimya ham maddeleri gibi faydalı ürünlere dönüştüren endüstriyel bir süreçtir. Temel süreç genellikle üç ana aşamadan oluşur:
1. Ayrışma (Damıtma): Ham petrol bir fırında ısıtılır ve yüksek bir damıtma kolonuna verilir. Bileşenler kaynama noktalarına göre ayrılır:
* Hafif fraksiyonlar (gazlar, benzin için nafta gibi) en üste çıkar.
* Orta fraksiyonlar (kerosen/jet yakıtı, dizel gibi) ortada yoğunlaşır.
* Ağır fraksiyonlar (gaz yağı, yağlama yağı baz stoğu gibi) daha aşağıda yoğunlaşır.
2. Dönüştürme: Damlama ile elde edilen daha ağır ve değerli olmayan fraksiyonlar, kimyasal süreçler kullanılarak daha hafif ve yüksek değerli ürünlere dönüştürülür:
Kırma: Büyük hidrokarbon moleküllerini daha küçük olanlara dönüştürme (örneğin, Akışkan Katalitik Kırma - FCC, Hidrokraking).
Birleştirme/Koşullama: Küçük molekülleri daha büyük olanlarla birleştirme (örneğin, Alkilasyon).
Yeniden Düzenleme: Kaliteyi iyileştirmek için moleküler yapıyı değiştirme (örneğin, yüksek oktanlı benzin bileşenleri üretmek için Reformasyon).
3. Rafinasyon: Ara ve nihai ürünleri saflaştırmak (kükürt, azot, metaller gibi safsızlıkları gidermek) ve stabilite ile performansı artırmak için rafinasyon süreci uygulanır. Yaygın yöntemler şunlardır:
Hidrojenle Rafinasyon: Kükürt (desülfürizasyon), azot ve molekülleri doyurmak için hidrojen ve katalizörlerin kullanılması.
Tatlandırma: Kokulu kükürtlü bileşikleri (merkaptanları) giderme.
Rafine edilmiş ürünler daha sonra belirlenen özelliklere göre karıştırılır ve dağıtım ile satış için gönderilir. Modern rafineriler, piyasa taleplerine ve çevresel düzenlemelere sürekli uyum sağlayarak bu süreçleri optimize eden karmaşık, entegre tesislerdir.
Ürün | Nafta | Atmosferik İlk Hat jet yakıtı | Atmosferik İkinci Hat dizel | Atmosferik Üçüncü Hat dizel | Vakum hattı üstü dizel | Vakum İlk Hat dizel | Vakum İkinci Hat baz yağı | Vakum Üçüncü Hat baz yağı | Dördüncü hattı çatlatan vakum yağı |
Alevlenme noktası | >28 | >60 | >60 | >60 | >60 | >180 | >200 | ||
Buhar basıncı kpa | 78 | ||||||||
viskozite(mm2/s) | 1.25 | 3.8 | 4.5 | 5.0 | 5.1 | <40 | <74 | ||
nem | Ppm | Ppm | Ppm | Ppm | Ppm | Ppm | Ppm | Ppm | Ppm |
dış görünüş | - Ne? | - Ne? | - Ne? | - Ne? | - Ne? | - Ne? | - Ne? | - Ne? | - Ne? |
Yoğunluk kg/m3 | 699-745 | >775 | >800 | >800 | >800 | >800 | >850 | >870 | >880 |
Damıtma aralığı℃ | ≈41-159 | 130-280 | 160-350 | 200-360 | 250-360 | 280-360 | <420 | <460 | <480 |
Oktan değeri | 60 | ||||||||
Setan değeri | 48 | 55 | 60 | 65 | |||||
Yoğuşma noktası ℃ | ≈-40 | ≈-40 | ≈-30 | ≈-20 | ≈-20 | ≈-20 |
Cihaz, ısı değiştirici bölüm, elektrikli tuz giderme bölüm, başlangıç damıtma bölüm, atmosferik damıtma bölüm ve vakum damıtma bölümden oluşmaktadır.
Ürün scheme
Ürün cihazı, naphtha (ham petrol) - havacılık jet yakıtı - dizel - Balmumu yağı hidrokraking/rafinasyon programı olarak planlanmıştır.
Ana ürünler aşağıda belirtilmiştir:
Nafta - Katalitik reforming ham maddesi olarak.
Atmosferik kolonun birinci yan yağ hattı - Havacılık jet yakıtının hidrojenlenmesi için ham madde olarak.
atmosferik kolonun ikinci yan yağ hattı——Dizel hidrojenleme için ham madde olarak.
Atmosferik kolonun üçüncü yan yağ hattı——Dizel hidrojenleme için ham madde olarak.
Vakum kolonunun en üst hattı——Dizel hidrojenleme için ham madde olarak.
Vakum kolonunun birinci hattı——Dizel hidrojenleme için ham madde olarak.
Vakum kolonunun ikinci hattı——Balmumu yağı hidrojenleme/cracking için ham madde olarak.
Vakum kolonunun üçüncü hattı——Balmumu yağı hidrojenleme/cracking için ham madde olarak
Vakum kolonunun dördüncü hattı——Balmumu yağı hidrojenleme/cracking için ham madde olarak
Vakum artık yağı——Ağır yağ katalitik/koklaştırma/çözme/asfalt oksidasyonu için ham madde olarak
1. Ham petrol rafinerisi nedir?
Bir rafineri, ham petrolün fiziksel ayrışma, kimyasal dönüşüm ve saflaştırma süreçleriyle yararlı ürünlere (örneğin benzin, dizel, jet yakıtı, kimyasallar) işlendiği endüstriyel bir tesisdir.
2. Bir rafinerideki temel birimler nelerdir?
Temel birimler şunları içerir:
- Atmosferik Damıtma Birimi (ADB): Ham petrolü kaynama noktalarına göre fraksiyonlara (nafta, gazyağı, dizel vb.) ayırır.
- Vakum Damıtma Birimi (VDB): ADB'den gelen ağır artık maddeleri düşürülmüş basınç altında daha da işler.
- Akışkan Katalitik Kraking Birimi (AKKB): Katalizör kullanarak ağır hidrokarbonları daha hafif yakıtlara (örneğin benzin) dönüştürür.
- Hidrodesülfürizasyon Birimi: Çevresel standartlara ulaşmak için kükürt, azot ve metalleri hidrojen kullanarak uzaklaştırır.
- İzomerleme Birimi: Düşük oktanlı naftayı yüksek oktanlı benzin karışım hammaddesine dönüştürür.
3. Neden damıtma ilk adımdır?
Ham petrol, değişen kaynama noktalarına sahip hidrokarbon karışımlarından oluşur. Damıtma işlemi, rafineri sonrası süreçlerde hedefe yönelik olarak fraksiyonlara ("kesimlere") ayırır.
4. FCC ünitesi nasıl çalışır?
Ağır gaz yağı, sıcak katalizör tozu ile karıştırılarak daha hafif moleküllere ayrıştırılır. Kullanılmış katalizör, kömür birikintileri yakılarak yeniden canlandırılır ve tekrar kullanılır.
5. Hidrodesülfürizasyonun (hidro işlem) amacı nedir?
Hidro işlem, safsızlıkları (kükürt, azot) uzaklaştırmak için yapılır:
- Çevresel düzenlemelere uymak için (örneğin, ultra düşük kükürtlü dizel).
- Rafineri sonraki ünitelerdeki katalizörlerin zehirlenmesinden korunmak için.
6. Rafineri ekipmanlarında korozyona ne sebep olur?
Korozyon şu nedenlerden dolayı meydana gelir:
- Kükürt bileşikleri (örneğin, asidik ham petroldeki H₂S).
- Organik asitler (naftalenik asitler).
- Ham petrolde veya soğutma suyunda klorürler.
Paslanmaz çelik/kaplama ve korozyon inhibitörleri gibi malzemeler zararı azaltmak için kullanılır.
7. "Koklaştırma" nedir ve ne zaman kullanılır?
Koklaştırma, ağır artık atıkları daha hafif ürünlerle birlikte katı petrol kokuna dönüştüren ciddi bir termal kraking sürecidir. Artıklar başka yerde ekonomik olarak işlenemiyorsa koklaştırma kullanılır.
8. Isı değiştiriciler ne için kullanılır?
Isı değiştiriciler, süreç akımları arasında (örneğin, damıtmadan önce sıcak ürün akımları kullanarak ham petrolün ısıtılması gibi) ısıyı geri kazanmak için kullanılır ve enerji verimliliğini önemli ölçüde artırır.
9. Kompresörler neden kritik öneme sahiptir?
Kompresörler gazları (örneğin, hidrojenerler için hidrojen, rafineri yakıt gazı) işler. Arızaların tüm ünitelerin kapanmasına neden olabilir. Güvenilirlik, yedeklilik ve titiz bakım ile sağlanır.
10. Rafinerileri koruyan güvenlik sistemleri nelerdir?
Basınç Tahliye Vanaları (PSV'ler): Vana borularında/borularda aşıra basıncı önler.
Flor Sistemleri: Acil durumda hidrokarbon salınımını güvenli bir şekilde yakar.
Gaz Dedektörleri: H₂S, hidrokarbon veya yanıcı gaz kaçağını izler.
Yangın Suyu Sistemleri: Yangını bastırmak için yağmurlama sistemleri/köpük kullanır.
11. Rafineri ekipmanı nasıl bakımlanır?
Tamirat Dönemleri: İnceleme, temizlik ve onarım için her 3–6 yılda bir tüm tesisi durdurur.
Yordam Bakım**: Arızaları önlemek için titreşim analizi, termografi ve korozyon izleme kullanır.
12. Çevresel kontrol olarak neler kullanılır?
Gaz Temizleme Sistemleri (Scrubbers): Yanma gazından SO₂'yi uzaklaştırır (örneğin, FCC rejeneratör çıkış gazı).
Atık Su Arıtma: Deşarj/yeniden kullanım öncesinde yağ, kimyasallar ve katı maddeleri uzaklaştırır.
Karbon yakalama: CO2 emisyonlarını azaltmak için gelişen teknoloji (örneğin hidrojen tesislerinden).
- 13'ü. Rafinere'lerin neden hidrojen ihtiyacı var?
Hidrojen aşağıdakiler için gereklidir:
- Hidrotretirasyon (yakıtların kükürtten arındırılması için).
- Hidrokraking (ağır yağları hafif yakıtlara dönüştürmek için).
Bu, buhar metan reformasyonu (SMR) ile yeryüzünde üretilir.
- 14 tane. Rafinerler tüm ham petrol türlerini işleyebilir mi?
- Hayır, hayır. Rafinerler belirli ham sınıflara (örneğin hafif tatlı, ağır ekşi) optimize edilir. Ham petrol türlerini değiştirmek ayarlama veya ekipman yükseltmeleri gerektirebilir.
- 15'i. Rafinasyon teknolojisi hakkında daha fazla bilgiyi nerede bulabilirim?
- Endüstri kılavuzları: API (Amerikan Petrol Enstitüsü), UOP (Honeywell).
- Kuruluşlar: AFPM (Amerikan Yakıt ve Petrokimya Üreticileri Birliği).
- Yayınlar: Hidrokarbon İşleme, Petrol ve Gaz Dergisi.