Ποιοι είναι οι ρόλοι της χημείας στο πετρελαϊκό εξευγενισμό;
1. Ανάλυση και χαρακτηρισμός αργού πετρελαίου:
* Χημική σύνθεση: Οι χημικοί πετρελαίου αναλύουν τη σύνθεση του αργού πετρελαίου χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η αέρια χρωματογραφία και η φασματομετρία μάζας. Αυτό βοηθά στον προσδιορισμό της παρουσίας και των ποσοτήτων διαφορετικών υδρογονανθράκων (αλκάνια, αλκένια, κυκλοαλκάνια, αρωματικά), θείο, άζωτο, οξυγόνο και μέταλλα.
* Φυσικές ιδιότητες: Η ανάλυση της πυκνότητας, του ιξώδους, του σημείου βρασμού και άλλων φυσικών ιδιοτήτων του αργού πετρελαίου βοηθά στον προσδιορισμό των απαιτούμενων διαδικασιών διύλισης.
2. Διαχωρισμός και κλασμάτωση:
* απόσταξη: Το πρώτο βήμα στη διύλιση είναι να διαχωρίσουμε το αργό πετρέλαιο σε διαφορετικά κλάσματα με βάση το σημείο βρασμού. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται κλασματική απόσταξη, βασίζεται στις διαφορετικές πιέσεις ατμών διαφόρων συστατικών υδρογονανθράκων.
* Άλλες τεχνικές διαχωρισμού: Πρόσθετες τεχνικές όπως η εξαγωγή διαλύτη και η προσρόφηση χρησιμοποιούνται για τον περαιτέρω διαχωρισμό και τον καθαρισμό συγκεκριμένων εξαρτημάτων.
3. Διαδικασίες μετατροπής:
* ρωγμές: Οι μεγαλύτεροι υδρογονάνθρακες χωρίζονται σε μικρότερα, πιο πολύτιμα μόρια χρησιμοποιώντας θερμότητα και καταλύτες. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται ρωγμή, μπορεί να είναι είτε θερμική είτε καταλυτική.
* Μεταρρύθμιση: Οι υδρογονάνθρακες ευθείας αλυσίδας μετατρέπονται σε διακλαδισμένους ή κυκλικούς υδρογονάνθρακες, βελτιώνοντας τον αριθμό οκτανίων τους για χρήση ως βενζίνη. Αυτή η διαδικασία συχνά περιλαμβάνει καταλύτες και υψηλές θερμοκρασίες.
* Αλκυλίωση: Τα μικρότερα μόρια συνδυάζονται για να σχηματίσουν μεγαλύτερα μόρια υψηλότερου οκτανίου. Αυτή η διαδικασία είναι σημαντική στην παραγωγή βενζίνης και άλλων καυσίμων.
* Υδροεπεξεργασία: Αυτό συνεπάγεται την αφαίρεση ανεπιθύμητων συστατικών όπως το θείο, το άζωτο και τα μέταλλα από κλάσματα πετρελαίου μέσω αντιδράσεων με υδρογόνο.
4. Ανάμειξη προϊόντων και πρόσθετα:
* ανάμειξη: Διάφορα εκλεπτυσμένα εξαρτήματα είναι μικτά για να δημιουργήσουν τελικά προϊόντα όπως βενζίνη, καύσιμο ντίζελ, κηροζίνη και άσφαλτο.
* πρόσθετα: Οι χημικές ουσίες προστίθενται στα τελικά προϊόντα για να βελτιώσουν τις ιδιότητές τους, όπως:
* ενισχυτές οκτανίου: Αυξήστε την βαθμολογία οκτανίου της βενζίνης.
* απορρυπαντικά: Βελτιώστε την καύση καυσίμων και μειώστε τις καταθέσεις του κινητήρα.
* Αντιοξειδωτικά: Αποτρέψτε την υποβάθμιση των καυσίμων.
* χρωστικά: Παρέχετε ξεχωριστά χρώματα για διαφορετικούς τύπους καυσίμων.
5. Περιβαλλοντικές ανησυχίες και βιωσιμότητα:
* Μείωση των εκπομπών: Οι χημικοί αναπτύσσουν νέους καταλύτες και διεργασίες για την ελαχιστοποίηση των εκπομπών επιβλαβών ρύπων όπως το διοξείδιο του θείου και τα οξείδια του αζώτου.
* Ανανεώσιμα καύσιμα: Η έρευνα επικεντρώνεται στη χρήση ανανεώσιμων πηγών για την παραγωγή βιοκαυσίμων και άλλων εναλλακτικών καυσίμων.
Συνοπτικά: Η χημεία είναι το θεμέλιο ολόκληρης της διαδικασίας διύλισης πετρελαίου. Καθοδηγεί τον διαχωρισμό, τη μετατροπή και την ανάμειξη του αργού πετρελαίου σε πολύτιμα προϊόντα, ενώ παράλληλα αντιμετωπίζει περιβαλλοντικές ανησυχίες και διερευνώντας βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις.
