فرآیند جداسازی نفت خام
نفت خام از صدها مولکول هیدروکربنی مختلف تشکیل شده است که از طریق فرآیند پالایش و مقادیر کمی از اکسیژن، جداسازی نفت به بخش های با ارزش استفاده می شود. پالایش نفت به منظور تولید فراورده های نفتی صورت میگیرد تا قابل استفاده در صنعت باشد زیرا نفت خام کاربرد بسیار محدودی دارد.
انواع نفت خام در طبیعت وجود دارند که هر کدام ساختار متفاوتی دارند، در پالایشگاه ها،نفت در سه مرحله اصلی پالایش میشود.
جداسازی
اولین مرحله پالایش نفت خام جداسازی است که پس از ورود نفت خام به پالایشگاه به وسیله لوله های حامل نفت،نفت به کوره های داغ منتقل میشود که پس از خروج از کوره به صورت مایع و بخار وارد برج تقطیر میشود که متداول ترین برج های تقطیر اتمسفری و خلا هستند.در این مرحله نفت خام به هیدروکربن های تشکیل دهنده ان تبدیل میشوند.برش های نفتی در سه حالت مختلف هستند.
سبک
برش های نفتی سبک در دمای پایین جداشده اند و از بالای برج تقطیر خارج میشوند،این مواد شامل بنزین، گازهای پالایشگاهی مایع و نفتا هستند.
میان رده
این برش های نفتی با دمای متوسط در وسط برج تقطیر قرار میگیرند که شامل سوخت جت ،نفت سفید، سوخت گرمایشی منازل، سوخت دیزل هستند.
سنگین
بالاترین دمای برج تقطیر در پایین برج است و برش های نفتی سنگین از این قسمت خارج میشوند مانند نفت کوره که نقطه جوش بسیار بالایی دارد.
برش های نفتی خروجی شامل محصولاتی با چگالی متوسط هستند که باعث میشود پس از خروج از برج تقطیر برای تقطیر دوم به ستون دیگری منتقل شوند تا بازیابی و محصولات میانی همچون گازوئیل به دست آید.
تبدیل
مولکول های هیدروکربنی بسیار سنگین که از مرحله جداسازی باقی مانده به مرحله تبدیل وارد میشوند.در این مرحله محصولات سنگین و کم ارزش باید به محصولات سبک و با ارزش تبدیل شوند.75% از محصولات سنگین به بنزین و گاز و گازوئیل تبدیل میشوند،در دمای 500 درجه سانتی گراد انجام میشود.متداول ترین روش تبدیل کراکینگ نام دارد که در ان با استفاده از گرما ،فشار ،کاتالیزورها و گاهی هیدروژن ، مولوکول های هیدروکربن های سنگین را میشکنند و به مولوکول های سبک تر تبدیل میکنند.واحد تبدیل شامل یک یا چند راکتور بلند، دیواره زخیم و موشکی شکل و شبکه ای از کوره ها و مخازن و مبدل های حرارتی است.
پردازش
تصفیه نام دیگر پردازش است که مرحله نهایی پالایش نفت است.دراین مرحله ماهیت شیمیایی محصولات تغییر میکند تا ارزش محصولات افزایش پیدا کند و خواص فیزیکی مطلوب به دست اید و محصولات مضر برای محیط زیست از محصول حذف یا کم شوند.
از طراحان گرافیک است.
برج تقطیر نفت خام
محصولات و برش های نفتی در برج تقطیر نفت خام 6 برش به شرح زیر از سبک به سنگین است:
گاز در درمای کمتر از 40 درجه سانتی گراد
بنزین در دمای بین 40تا 200 درجه سانتی گراد
نفت سفید در دمای بین 200تا300 درجه سانتی گراد
گازوئیل در دمای بین 250 تا 350 درجه سانتی گراد
روان کننده ها در دمای بین 300 تا 370 درجه سانتی گراد
ته مانده ها قیر و نفت کوره با درمای بیش از 370 درجه سانتی گراد
پالایش نفت خام به روش تقیر اتمسفری
نفت خام در پالایشگاه پس از حذف املاح و رسیدن به دمای مناسب وارد برج تقطیر میشود.برج تقطیر یک استوانه با ارتفاع زیاد است که در برج تقطیر اتمسفری بین 30تا60 سینی وجود دارد که در نقاط مختلفی از برج قرار دارند.برش های نفتی با توجه به نقطه جوش خود در سینی مورد نظر جمع اوری و خارج میشوند.دما در پایین برج تقطیر 350 درجه ودر بالای برج 70 درجه استفبدین ترتیب برش های سبک از بالای برج و برش های سنگین از پایین برج خارج میشوند.جریان های خروجی از برج تقطیر به شکل بخار هستند که با عبور از کندانسور ها به حالت مایع درمی ایند.
پالایش نفت به روش تقطیر خلاء
برج تقطیر خلا دارای فشار پایین تری نسبت به برج تقطیر اتمسفری است،در این برج تقطیر برخلاف اتمسفری افزایش دما باعث باعث تشکل کک نمیشود.برج تقطیر خلا دارای قطر بسیار بزرگی حدود 9متر است و در ساختار ان 8تا 20 سینی به کار رفته است و تعدادی اجکتور به صورت سری جهت کاهش فشار به برج تقطیر خلا متصل هستند.پس از ورود جریان نفتی به برج تقطیر در اثر افزایش دمای برج بخار میشوند و برش های مختلف در سینی های مخصوص خود جمع میشوند.در نهایت بخار خروجی از برج پس از عبور از کندانسور به حالت مایع درمی ایدف بعضی از محصولات به صورت مستقیم استفاده میشوند و بعضی دیگر به واحد های دیگر پالایشگاه مثل کراکینگ،رفرمینگ و…. برای تغییر خواص و بهبود کیفیت فرستاده میشوند.
جدول برش های نفتی
| برش نفتی | محدوده دمای تقطیر | کاربردها |
| گاز های سبک | در تمامی دماها | مخلوطی از گازهای متان و اتان کاربرد به عنوان سوخت پالایشگاه |
| گاز مایع LPG | T<40 C | مخلوطی از پروپان و متان و بوتان کاربرد به عنوان سوخت و مواد اولیه شیمیایی |
| بنزین (نفتای سبک) | C 40 – 90 | سوخت موتور های احتراق داخلی |
| نفتای سنگین | C90-190 | به عنوان مواد اولیه شیمیایی و خوراک واحدهای پتروشیمی مانند تینر |
| کروزن kerosene | C 90 – 270 | شامل نفت سفید و سوخت جت کاربرد به عنوان سوخت ماشین الات کشاورزی و سوخت هواپیما |
| گازوئیل | C 270 – 320 | سوخت موتور های دیزلی مانند کامیون ها و سوخت بعضی نیرو گاه ها و تجهیزات گرمایشی |
| باقی مانده اتمسفری | T>320C | خوراک ورودی برج تقطیر خلا |