28.10.2019.

1

NAFTNO-PETROKEMIJSKI

PROIZVODI

Pregled procesa i proizvoda

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Zavod za tehnologiju nafte i petrokemiju

Zagreb, Savska cesta 16 / II

Naftni proizvodi se dobivaju njezinom preradom, izdvajanjem pojedinih skupina

sastavnica, prije svega destilacijskih frakcija s vrelištem u užem temperaturnom

području, tzv. destilati ili rafinati, koji se izravno mogu upotrebljavati, ili su sirovine

za niz drugih proizvoda, u tzv. sekundarnim procesima.

Preradba nafte obavlja se u složenim tehnologijskim cjelinama, rafinerijama,

koje se sastoje od većeg broja procesnih jedinica.

PRERADA NAFTE

Procesi prerade nafte mogu se razvrstati u sljedeće skupine:

a) procesi odvajanja (separacijski procesi),

b) procesi pretvorbe (konverzijski procesi),

c) procesi obradbe (procesi čišćenja).

28.10.2019.

2

PROCESI PRERADE NAFTE

I. Primarni: ne mijenja se ni veličina ni struktura molekula

ugljikovodika

To su procesi kojima se naftne sastavnice odvajaju prema fizikalnim svojstvima, bez

strukturnih promjena molekula nazočnih ugljikovodika.

1. Destilacija

a. Atmosferska

b. Vakuum

2. Ostali: apsorpcija, adsorpcija, stripiranje, ekstrakcija

PROCESI PRERADE NAFTE

II. Sekundarni: mijenja se veličina ili tip molekule (procesi

konverzije)

1. Cijepanje većih molekula u manje

a. Toplinsko krekiranje (Koking, Visbreaking)

b. Katalitičko krekiranje (FCC)

c. Hidrokrekiranje

2. Pregradnja molekula

a. Reformiranje (Platforming)

b. Izomerizacija

3. Povećanje molekulske mase

a. Alkilacija

b. Oligomerizacija

4. Obrada vodikom

a. Hidrodesulfurizacija, Hidrodenitrifikacija

b. Zasićenje „ = ” veza (olefini)

28.10.2019.

3

PODJELA RAFINERIJA

1. Jednostavni tip

– Atmosferska destilacija + Reformiranje + Rafinacija

2. Složeni tip

– 1. + Vakuum destilacija + Katalitičko krekiranje

3. Kompleksna rafinerija

– 1. + 2. + Proizvodnja mazivih ulja

4. Petrokemijska rafinerija

– 1. + 2. + 3. + Proizvodnja aromata (BTX)

Alkilacija

Izomerizacija Oligomerizacija

3

naftni plin

mlazno gorivo

dieselsko gorivo

H -obradba2

HDS

H -obradba2

plin

laki benzin

teški benzin

lako plinsko ulje

teško plinsko uljenafta

2

Reformiranje

teško loživo ulje

lako loživo ulje

naftni koks

Mije

šanje

motorni benzin

bazno mazivoulje

Odvajanje

osta

tak

ostatak

parafin

vakuumsko

plinsko ulje

vakuumski

destilat

Koksiranje

Lom viskoznosti

Deasfaltacija

Oksidacija bitumen

Dearomatizacija Deparafinacija

HDSa

FCC b

H-Krekiranje c

SLIKA: Temeljni procesi i proizvodi preradbe nafte:

1 – peć, 2 – atmosferska destilacija, 3 – vakuumska destilacija a hidrodesulfurizacija, b katalitičko krekiranje, c hidrokrekiranje

28.10.2019.

4

PROIZVODI

PR

OC

ES

I P

RIM

AR

NE

PR

ER

AD

E

PR

OC

ES

I S

EK

UN

DA

RN

E P

RE

RA

DE

I D

OR

AD

E

NAFTA

SUHI PLIN

UKAPLJENIPLIN

LAKIBENZIN

TEŠKIBENZIN

PETROLEJ

LAKO PLINSKO

ULJE

TEŠKOPLINSKO

ULJE

OSTATAK

SUHI PLIN

UKAPLJENI NAFTNI PLIN

MOTORNI BENZINI

AVIONSKI BENZINI

TEHNI BENZINIČKI

MLAZNO GORIVO

PETROLEJ

DIESELSKO GORIVO

MAZIVA ULJA

MAZIVE MASTI

PARAFIN

AROMATSKI UGLJIKOVODICI

BITUMEN

LOŽIVO ULJE

NAFTNI KOKS

OTAPALA

SUMPOR

NAFTA

BENZIN KEROZIN DIESEL MOTORNO

ULJE

28.10.2019.

5

SUMPOR

VOSAK

28.10.2019.

6

BUTUMEN ASFALT

Pitch drop

experiment

28.10.2019.

7

TEMELJNI PROIZVODI

MOTORNI BENZINI

• Pogonska goriva za motore s unutarnjim izgaranjem u kojima se

goriva smjesa inicijalno pali električnom iskrom (Otto 1878).

• Složene smjese tekućih ugljikovodika (C5 do C10) s područjem

destilacije Tv = 30 do 200 °C i dodataka .

• Dobivaju se namješavanjem frakcija primarne i sekundarne

prerade nafte (procesi krekiranja, reformiranja, alkilacije,

izomerizacije itd.) i dodataka (aditiva).

Sastavnica Volumni udjel / % OB

1. Primarni benzin*

3 55···75

2. FCC-benzin 36 84···89

3. Reformat-benzin 34 86···96

4. Alkilat-benzin 12 90···95

5. Izomerizat-benzin 5 85···88

6. Polimerizat-benzin 5 90···93

7. Hidrokreking-benzin 2 85···87

8. Koking-benzin 1 60···70

9. MTBE (metil-terc-butil-eter) 2···10 107

TEMELJNI PROIZVODI

MOTORNI BENZINI

- Najvažnije karakteristike: oktanski broj i hlapivost (tlak,

odnosno napon para).

Oktanski broj (OB) - normirani brojčani pokazatelj kakvoće

motornog benzina s obzirom na jednolikost izgaranja

(antidetonatorska vrijednost).

Neujednačeno izgaranje - razlika u brzini oksidacije ugljikovodika,

nejednoliko izgaranje uz neravnomjernu promjenu tlaka i štetne

“udare”, odnosno lupanje motora.

Smjesa sporogorivog n-heptana (OB = 0) i brzo gorivog izooktana

(2,2,4-trimetilpentan) (OB = 100) – određivanje OB benzina.

28.10.2019.

8

TEMELJNI PROIZVODI

MOTORNI BENZINI

Oktanski broj (OB) Određivanje vrijednosti oktanskoga broja provodi se u jednocilindričnim

standardiziranim motorima s promjenljivom kompresijom.

IOB - istraživački oktanski broj, (engl. Research Octan Number, RON)

dobiven mjerenjem pri maloj brzini vrtnje motora (600 o min–1), a vrijednost

dobivena pri velikoj brzini vrtnje motora (900 o min–1), naziva se

MOB - motorni oktanski broj, (engl. Motor Octane Number, MON).

IOB > MOB

Vrijednost OB motornih benzina je u području 90···105.

Razvrstavaju se u regularni, normalni benzin (OB 91) i super, premium benzin

(OB 95 ili 98), ili druge dogovorene podjele.

TEMELJNI PROIZVODI

MOTORNI BENZINI

Oksigenati - povećanje oktanskoga broja benzina.

Neškodljivi kisikovi spojevi, tzv. s velikim vrijednostima OB.

Najpoznatiji metil-terc-butil eter (MTBE, OB = 110) odnosno metanol (OB =

115) ili etanol (OB = 115),

Njihov volumni udjel u benzinu ograničen do

ukupno 2,3 % sadržaja kisika.

Podešavanje vrijednosti OB - podešavanjem kemijskoga sastava,

- dodatcima (aditivima): olovni alkili

Pb(CH3)4 i Pb(C2H5)4 (TEO)

Pb (C H ) Pb + 4 CH CH2 5 4 3 2

.

28.10.2019.

9

TEMELJNI PROIZVODI

MOTORNI BENZINI

Vrijednosti istraživačkog oktanskoga broja (IOB) ugljikovodika

Ugljikovodik IOB

Ugljikovodik IOB

Parafini Aromati

n-Pentan 62 Benzen 99

2-Metilbutan (izopentan) 92 Toluen 124

n-Heksan 26 Etil-benzen 124

2-Metilpentan 83 o-Ksilen 120

2,3-Dimetilbutan 96 m-Ksilen 145

n-Heptan 0 p-Ksilen 146

2,2-Dimetilpentan 89 1-Metil-3-etil-benzen 162

2,2,4-Trimetilpentan (izooktan) 100 1,2,4-Trimetil-benzen 171

Olefini Nafteni

1-Penten 91 Ciklopentan 91

4-Metil-1-penten 96 Cikloheksan 83

3-Okten (trans) 73 Metilcikloheksan 104

TEMELJNI PROIZVODI

MOTORNI BENZINI

Vrijednosti istraživačkog oktanskoga broja (IOB) ugljikovodika

28.10.2019.

10

TEMELJNI PROIZVODI

DIZELSKA GORIVA

• Smjese petrolejske frakcije i frakcije lakog plinskog ulja

(C12 do C25) sa područjem destilacije Tv = 160 – 360 °C.

• Pogonska goriva za motore u kojima se goriva smjesa

samostalno pali u atmosferi vrućeg stlačenog zraka (R. Diesel

1897).

Cetanski broj (CB) - pokazatelj kakvoće, posebice sklonosti zapaljenja. Određuje

se usporedbom izgaranja referentne smjese ugljikovodika:

lako zapaljivi cetan (C16H34) (CB = 100) i teško zapaljivi -metilnaftalen (CB = 0,0).

TEMELJNI PROIZVODI

DIZELSKA GORIVA

Kakvoća dizelskoga goriva je propisana (EN 590):

gustoća 820∙∙∙840 kg m-3,

volumni udjel destilata do 340 oC > 95 vol. %,

sadržaj aromatskih ugljikovodika < 15 %,

sadržaj policikličkih aromatskih ugljikovodika < 2 %,

sadržaj sumporovih spojeva < 10 mg kg-1 (ppm) i

cetanski broj > 51.

Vrijednosti cetanskog broja ugljikovodika

Ugljkovodik CB Ugljikovodik CB

Benzen – 18 n-Oktan 64

Toluen 5 n-Dekan 75

n-Heksil-benzen 26 Cetan 100

n-Nonil-benzen 50 -Metilnaftalen 0

28.10.2019.

11

TEMELJNI PROIZVODI

LOŽIVA ULJA

• Koriste se kao goriva u industriji i domaćinstvima.

• Dobivaju se namiješavanjem plinskih ulja i ostataka primarne i

sekundarne prerade, teškog cikličkog ulja, aromatskog ekstrakta

dobivenog procesom ekstrakcije otapalima, itd.

• Razlikuju se destilacijska loživa ulja odnosno plinska ulja (posebno,

ekstra lako i lako), a nastaju izravno destilacijom, i ostatna loživa

ulja (naftni su destilacijski ostatci).

Destilacijska loživa ulja su manje gustoće i viskoznosti i malog udjela

sumporovih spojeva, a pretežito služe kao goriva za grijanje u

domaćinstvima, školama, športskim dvoranama i drugim javnim

ustanovama, malim industrijskim pećima i sušarama.

Ostatna se loživa ulja razlikuju prema svojstvima: laka, srednja i teška,

a nastaju frakcioniranjem naftnih destilacijskih ostataka.

TEMELJNI PROIZVODI

MAZIVA ULJA

• Složene smjese viših ugljikovodika, dobivenih miješanjem baznog

mineralnog ulja i odgovarajućih dodataka (aditiva) za poboljšanje

određenih svojstava:

- poboljšavala indeksa viskoznosti,

- snižavala (depresanti) stiništa,

- inhibitori oksidacije i korozije,

- detergenti i disperzanti karboniziranih taloga (depozita),

- dodatci koji utječu na podmazivanje sniženjem faktora trenja,

povećanjem čvrstoće mazivog sloja,

- smanjenjem trošenja i dr.

• koriste se za podmazivanje metalnih površina strojeva i uređaja, radi

smanjenja trenja i drugih štetnih posljedica; trošenje tarnih površina,

gubitak energije pri radu i pokretanju strojeva ili uređaja.

28.10.2019.

12

Disperzantni aditivi mazivih ulja

Moderni motori s unutrašnjim izgaranjem rade pri višim temperaturama kako bi

povećali toplinsku učinkovitost, intervali izmjene ulja su duži, količina ulja koja

cirkulira u motoru se smanjuje kako bi se smanjila veličina i težina motora.

Dodatna negativna strana – smanjuje se protok zraka oko motora kao rezultat

bolje aerodinamike.

Disperzantni aditivi mazivih ulja

Motorno ulje degradira tijekom upotrebe zbog oksidacije - dolazi do stvaranja taloga, naslaga, a oni

uzrokuju pad (gubitak) radnog tlaka i povećanu potrošnju ulja. Naslage mogu dovesti do prestanka

protoka ulja i onemogućiti podmazivanje.

Posljedica: povećano trošenje, porast temperature pa čak zatajenje motora.

28.10.2019.

13

Disperzantni aditivi mazivih ulja

Exhaust Gas Recirculation (EGR)

X-engineer.org

Disperzantni aditivi mazivih ulja

28.10.2019.

14

TEMELJNI PROIZVODI

PARAFINSKI VOSAK

Dobiva se deparafinacijom prilikom proizvodnje baznih mineralnih ulja.

Čvrsti parafin, cerezin, vazelin.

TEMELJNI PROIZVODI BITUMEN

- je koloidni sustav asfaltena, visokomolekulnih aromatskih ugljikovodika i

njihovih sumporovih, dušikovih i kisikovih spojeva i niskomolekulnih maltena.

- Proizvodi se oksidacijom vakuum ostataka nafte.

- Koristi se kao cestograđevni, industrijski, modificirani, bitumenske emulzije

(različite vrste izolacija i pokrivanja, elektroindustrija, industrija gume, itd.).

Najvažnija svojstva bitumena su:

viskoznost, indeks viskoznosti, penetracija, mekšište i točka loma.

28.10.2019.

15

TEMELJNI PROIZVODI BITUMEN

Asfalteni

Molecular structure of asphaltene proposed by Speight

Model of asphaltene molecules: a) the “continental” type, and b)

the “archipelago” type

TEMELJNI PROIZVODI KOKS

• Dobiva se procesom koksiranja iz teških sirovina (ostataka vakuum i atm. destilacije, visbreakinga, itd.)

• Dvije vrste:

- igličasti (premium) koks koristi se za izradu elektroda, koje se primjenjuju u proizvodnji aluminija i industriji čelika, a

- spužvasti (regular) koks niže kvalitete koristi se kao gorivo u termoelektranama.

28.10.2019.

16

TEMELJNI PROIZVODI KOKS

CAGR – Compound Annual Growth Rate

PROCESI PRERADE NAFTE

I. Primarni: ne mijenja se ni veličina ni struktura molekula

ugljikovodika

To su procesi kojima se naftne sastavnice odvajaju prema fizikalnim svojstvima, bez

strukturnih promjena molekula nazočnih ugljikovodika.

1. Destilacija

a. Atmosferska

b. Vakuum

2. Ostali: apsorpcija, adsorpcija, stripiranje, ekstrakcija

28.10.2019.

17

DESTILACIJA

1. Primarna = atmosferska = topping

vršna frakcija - plin + laki benzin

teški benzin

petrolej

lako plinsko ulje

teško plinsko ulje

350 - 400 0C

atmosferski ostatak

nafta

ATMOSFERSKA DESTILACIJA Proces destilacije pod atmosferskim tlakom - određuje i ukupni kapacitet

rafinerije.

Destilacijske kolone: do 40 m visine, f : 4 - 6 m.

laki benzin

sirovina(nafta)

ostatak

para

lako pl. ulje

para

teški benzin

teško pl. ulje

peć

str

iper

se

pa

rato

r

plin

pretok

izmjenjivači topline

Prosječni kapacitet 5 Mt/god. U velikim rafinerijama dest.

kolone su povezane paralelno (npr. Shell-Rotterdam - 5 dest.

postrojenja ukupnog kapaciteta 25 Mt/god).

• Zagrijana nafta (oko 350 °C - kod viših temperatura

počinje krekiranje) dozira se na 1/3 donjeg dijela

kolone uz ekspanziju (maks. 30 bara 1 bar) -

naglo isparavanje u “flesh” zoni destilacije.

• Pare odlaze prema vrhu kolone preko plitica - na

svakoj se događa djelomična kondenzacija - teže

komponente odlaze prema dnu kolone - princip

rektifikacije

• Striperi - male frakc. kolone - izdvajanje

komponenata nižeg vrelišta u struji pregrijane

vodene pare.

28.10.2019.

18

Produkti atmosferske destilacije:

Bočne frakcije – sirovine za sekundarne procese prerade ili komponente za namješavanje gotovih proizvoda.

Atmosferski ostatak - sirovina za vakuum destilaciju.

Vrh kolone - odvajanje C1-C2 u sustav plina za loženje.

Kolona za stabilizaciju - razdvajanje frakcija ukapljenog naftnog plina (C3 - C4) i benzina (C5 -150 °C).

Kolona za depentanizaciju – razdvajanje frakcije (C5 -150 °C) - lagani benzin (C5 – 80 °C) + dio teškog benzina (80 - 150 °C).

Frakcija laganog benzina (C5 - 80 °C) – sirovina za proces izomerizacije.

Frakcija 80 - 150 °C + frakcija teškog benzina do 180 °C (bočna) – sirovina za proces katalitičkog reforminga.

ATMOSFERSKA DESTILACIJA

1. frakcija vrha kolone do 150 °C

2. teški benzin (150-180 °C)

3. petrolej (180-220 °C)

4. lako plinsko ulje (220-360 °C)

5. teško plin. ulje (360-420 °C)

6. atmosf. ostatak ( 420 °C)

DESTILACIJA

Zagrijavanje sirovine:

1. Izmjenjivači topline - predgrijavanje. Obično čelični cijevni snopovi u cilindričnom plaštu (nafta se zagrijava do 100 - 200 0C)

2. Cijevne peći (pipe-still).

Zone: konvekcije i radijacije

Goriva: ulje za loženje, rafinerijski plinovi, zemni plin

ulaz

plamenik

izlaz: ~3600C i 30 bara

konvekcijska sekcija, toplina se

prenosi s vrućih plinova izgaranja

radijacijska sekcija, toplina se

prenosi direktno plamenom

cijevi

cijevi O 100-200 mm

Osim zagrijavanja nafte prije atmosferske destilacije – cijevne peći služe i

za zagrijavanje:

- ostataka atmosferske destilacije - vakuum destilacija

- međuprodukata za: termički i katalitički kreking, reforming.

28.10.2019.

19

DESTILACIJA Rektifikacija

• Pare u koloni za destilaciju dolaze u dodir s već

kondenziranim parama (kondenzatom) -

izmjena tvari i energije.

• Parna faza postaje bogatija lakše hlapljivim

komponentama, a tekuća faza teže hlapljivim

komponentama.

• Rektifikacijske kolone - protustrujne kaskade

ravnotežnih stupnjeva odvajanja - na svakom

stupnju (plitici) postiže se ravnoteža, a o njihovu

broju i tipu ovisi djelotvornost razdvajanja.

vršni produkt

zona s

trip

iranja

refluks

sirovina

1

2

3

4

5

6

7

8

9

zona r

ektifikacije

produkt dna

para

destilat

Osnovne značajke kolone:

1. Pretok: dio vršnog produkta koji se nakon kondenzacije vraća u kolonu -

bolji međusobni kontakt parne i tekuće faze - veća oštrina frakcionacije

2. Broj teoretskih plitica: djelotvornost razdvajanja u procesu destilacije

ovisi o broju, razmaku i tipu plitica.

DESTILACIJA

Vrste plitica:

1. Plitice sa “zvonima”

• Na svakoj plitici raspoređena zvona na kojima se ostvaruje kontakt pare i

tekućine. Pare prolaze prema vrhu kolone kroz otvore, preko kojih je zvono

s prorezima. Brana na kraju plitice održava razinu tekućine na plitici - samo

vrh zvona viri iz tekućine. Tekućina preko prelijeva odlazi prema donjem

dijelu kolone.

• Ovakav tip plitica - najčešće u starijim tipovima postrojenja.

• Prednosti - dosta visoka djelotvornost i fleksibilnost s obzirom na promjene

kapaciteta kolone. Nedostatak - visoki troškovi, velika težina plitica.

para

kapljevina

kapljevina

para

28.10.2019.

20

DESTILACIJA

2. Plitice s ventilima

• Danas su češće u uporabi - posebno kod kolona većih kapaciteta.

• Izvedba: ventili su uronjeni u sloj tekućine koja pokriva pliticu. Otvaraju se pod tlakom para koje dolaze s donjeg dijela kolone, a zatvaraju kod pada tlaka - posljedica njihove težine i tlaka kojeg

stvara sloj tekućine iznad ventila.

kapljevina

para

DESTILACIJA

2. Vakuum destilacija (4 – 11 kPa)

laki

srednji

teški

ostatak

vakum ostatak - prizv. bitumena i lož ulja

sirov. za visbreaking i koking

uljni destilati - proizv. mazivih ulja +

sirovina za FCC

atm.

28.10.2019.

21

VAKUUM DESTILACIJA

Dvije temeljne namjene procesa:

1. Dobivaje vakuum destilata kao sirovine za katalitički kreking i

hidrokreking. Proizvod dna - vakuum ostatak - za dobivanje

bitumena ili kao sirovina za toplinske procese prerade: koking i

visbreaking.

2. Dobivanje kvalitetnih uljnih destilata koji su osnova za proizvodnju

mazivih ulja - bočni destilati VD2 (402-412 °C) VD3 (442-533 °C) –

nakon dorade (postupci ekstrakcije) – bazne mineralna ulja.

• Iznad 360 °C - krekiranje produkta atmosferske destilacije – daljnja destilacija

provodi se pri sniženom tlaku, kako bi se snizila temperatura vrelišta - vakuum

destilacija.

• Prije ulaska u vakumsku kolonu atm. ostatak zagrijava se na temp. 350-380 °C.

• Smjesa pare + tekućina ulazi u vakuum kolonu s pliticama (ventili i sl.) uz naglo

isparavanje.

• Tlak na vrhu kolone je ~ 4 kPa . Pri ovim uvjetima pare zauzimaju veći volumen, pa

su kolone većih dimenzija, promjera do 8,5 m, a kolona ima 20 - 25 plitica.

PROCESI KREKIRANJA

1. Toplinsko (termičko) krekiranje

• Krekiranje (cijepanje) ugljikovodika (CH) višeg vrelišta u CH nižeg vrelišta pri povišenim temperaturama.

• Najslabija veza je parafinska C-C veza (298 KJ/mol)

C-C >450°C C. + C

. (lančana reakcija)

Komercijalni procesi:

a) Lom viskoznosti (visbreaking): blaži oblik toplinskog krekiranja

Cilj: smanjenje viskoznosti i točke tečenja dest. ostataka -

poboljšanje kvalitete loživih ulja.

Produkti: plin, benzin, plinsko ulje, ostatak - loživo ulje.

28.10.2019.

22

PROCESI KREKIRANJA

b. Koksiranje: proizvodnja koksa, uz dobivanje manjih prinosa lakših

frakcija

Sirovina: atmosferski i vakuum ostatak + ostatak visbreakinga

Proces:

• Komorno, produženo koksiranje frakcioniranje +

• Koksiranje u fluidiziranom sloju kalcinacija

Proizvodi: plin, benzin, plinsko ulje, koks (20-30 %).

}

PROCESI KREKIRANJA

2. Katalitičko krekiranje (FCC)

• Cilj: krekiranje teških sirovina (vakuum plinsko ulje) u lakše i vrjednije produkte, reakcijama karbokationa u prisutnosti kiselih katalizatora (zeoliti).

Temeljne reakcije karbokationa:

• -cijepanje dugolančanog karbokationa

• izomerizacija

• dehidrogenacija naftena

Procesi:

• u fluidiziranom sloju katalizatora

• u pokretnom sloju katalizatora

Produkti: plin, benzin, cikličko ulje, ostatak

28.10.2019.

23

PROCESI KREKIRANJA

3. Hidrokrekiranje

Reakcije: krekiranje, izomerizacija, hidrogenacija – uklanjanje S i

N – zasićenost produkata, dosta izo parafina i naftena.

Cilj: dobivanje benzina iz plinskih ulja (u dva stupnja)

1. reaktor: hidrogenacija - katalizator: Ni (Co)+Mo/Al2O3

2. reaktor: krekiranje – kiseli katalalizator: zeolit

Frakcionacija: plin, benzin, plinsko ulje, ostatak - recirkulacija

PROCESI PREGRADNJE MOLEKULA

1. Katalitički reforming

Cilj: Benzin niskog O.B. benzin visokog O.B.

Reakcije:

• aromatizacija

• izomerizacija

• hidrokrekiranje

Proces:

Benzin (aromati 10 %, nafteni 30 %, parafini 60 %)

(frakcija: 75 - 190 °C)

Hidrodesulfurizacija (Ni(Co) – Mo / Al2O3)

Reforming: 3 reaktora, Pt + Re/Al2O3 (platforming)

Procesi: 1. s nepokretnim slojem katalizatora

2. s kontinuiranom regeneracijom katalizatora

28.10.2019.

24

PROCESI PREGRADNJE MOLEKULA

2. Izomerizacija

Proces konverzije (blagi reforming ) n – alkana ( pentan, heksan) u

izo – spojeve, zbog povećanja O.B. laganog benzina.

Ugljikovodik: pentan i-pentan heksan 2MP 2,3-DMB

O.B.: 62 92 25 75 103

Procesi:

1. Izomerizacija: C4 i C4 (alkilacija)

2. Izomerizacija: C5, C6 (frakc. laganog benzina C5 - 78 oC)

izomerizat (veći O.B)

PROCESI POVEĆANJA MOL. MASE

1. Alkilacija

Dobivanje i – alkana (alkilata) iz ugljikovodika u frakciji plina -

benzin najbolje kakvoće (bez aromata, O.B/ 92-96)

i – butan + olefin (etilen, propen, n-buten) izo – alkani

(izomeri heptana i oktana)

2. Oligomerizacija (Polimerizacija)

Sirovina: plinska frakc. (topl. krek. + FCC) benzin visokog O.B.

propen, buten C8, C12, C16 - alkeni

28.10.2019.

25

PROCESI OBRADE VODIKOM

• Procesi blage hidrogenacije uz potrošnju ~ 20 m3 H2 / m3 sirovine.

• Katalizator: (Ni(Co) – Mo / Al2O3)

1. Hidrodesulfurizacija RSH + H2 RH + H2S

R – S – R +2H2 2RH + H2S

2. Hidrodenitrifikacija

+ 5H2 pentan + NH3

3. Hidrodeoksigenacija R– COOH + 3H2 RCH3 + 2H2O

4. Hidrogenacija

C = C veza R CH = CH2 R CH2 – CH3

N

H2

OSTALI PROCESI OBRADE

1. Odvajanje S spojeva iz frakcije plina i lakog benzina:

• Merox proces: uklanja H2S, a merkaptane oksidacijom prevodi u

disulfide

1. Plin H2S + niskomolekularni merkaptani (tioli)

H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O

sol topiva u vodi

– Nakon odvajanja H2S plin odlazi na ekstrakciju merkaptana

sa NaOH

2. Laki benzin visokomolekularni merkaptani – nakon kolone za

ekstrakciju – dodatna rafinacija – slađenje

merkaptani u disulfide uz dodavanje zraka

NaOH

4 R – SH + O2 2R – S – S – R + 2H2O

alkil-merkaptan nekorozivni

28.10.2019.

26

OSTALI PROCESI OBRADE

2. Uklanjanje ugljikovodika (nepovoljan utjecaj na određena svojstva

produkata):

• Rafinacija otapalima (solventna ekstrakcija)

– Temelji se na razlici topljivosti pojedinih tipova ugljikovodika u

nekom otapalu.

– Miješanjem otapala s uljnom komponentom nastaju dvije faze:

1. uljna + malo otapala - rafinat

2. otapalo + CH koji se želi ukloniti – ekstrakt

– U praksi - često se koristi višestupnjevita protustrujna ekstrakcija

(kolone sa punilima, ventilima i sl.).

a. Deasfaltacija: uklanjanje asfalta i parafinskih voskova iz vakuum

destilata za proizvodnju baznih mazivnih ulja - poboljšavaju se

svojstva uljne komponente (viskoznost, točka tečenja, itd.)

OSTALI PROCESI OBRADE

b. Odvajanje aromata iz vakuum destilata za proizvodnju baznih

mazivih ulja - motorna ulja.

Aromati smanjuju indeks viskoznosti.

c. Odvajanje aromata iz petroleja – stvaraju čađu kod sagorijevanja

petroleja.