Fraksi yang diperoleh dengan penyulingan minyak secara langsung. Penyulingan minyak bumi primer dan sekunder: tujuan dan perbedaan

Minyak merupakan mineral yang memiliki konsistensi cairan berminyak. Zat yang mudah terbakar ini sebagian besar berwarna hitam, tetapi hal ini bergantung pada area penambangannya. Mengingat minyak dari sudut pandang kimia, kita dapat mengatakan bahwa zat ini merupakan campuran kompleks hidrokarbon, yang juga mengandung senyawa pengotor seperti belerang, nitrogen, dll. Bau cairan tergantung pada kandungan senyawa belerang dan aromatik. hidrokarbon dalam komposisinya. Minyak bumi digunakan untuk berbagai keperluan, namun baru pada abad terakhir penyulingan langsung minyak bumi mulai digunakan dan menjadi bahan baku utama pembuatan bahan bakar dan banyak senyawa organik.

Komposisi minyak

Studi tentang minyak pertama kali dimulai pada abad ke-19 oleh Karl Schorlemmer, seorang ahli kimia terkenal Jerman. Selama penelitiannya tentang zat tersebut, ia menemukan hidrokarbon paling sederhana di dalamnya, butana (C4H10), heksana (C6H14) dan pentana (C5H12). Setelah beberapa waktu, ilmuwan Rusia V.V. Markovnikov, dalam proses penelitian, menemukan hidrokarbon jenuh siklik dalam jumlah yang cukup - siklopentana (C5H10) dan sikloheksana (C6H12).

Hingga saat ini, telah diketahui bahwa minyak dan produk minyak bumi masing-masing mengandung lebih dari seribu zat berbeda, namun beberapa di antaranya terdapat dalam jumlah kecil. Perlu dicatat bahwa zat ini mengandung hidrokarbon alisiklik, jenuh, tak jenuh dan aromatik yang memiliki struktur beragam. Minyak juga mengandung senyawa nitrogen dan sulfur, serta senyawa yang mengandung oksigen (fenol dan asam).

Saat ini, teknologi penyulingan minyak mencakup proses berikut: penyulingan minyak tunggal dan ratifikasi campuran. Nama umum sering digunakan untuk itu.

Dalam proses pemisahan minyak diperoleh fraksi dan hasil sulingan melalui penyulingan dan ratifikasi. Mereka mendidih pada suhu tertentu dan merupakan campuran yang cukup kompleks. Selain itu, fraksi minyak individu dalam beberapa kasus terdiri dari sejumlah kecil komponen dengan titik didih yang sangat berbeda. Oleh karena itu, campuran dapat diklasifikasikan menjadi diskrit, kontinu, dan diskrit-kontinu.

Produk minyak bumi

Produk olahannya meliputi parafin, petroleum jelly, ceresin, berbagai minyak dan zat lain dengan sifat anti air yang nyata. Karena fitur ini, mereka digunakan dalam pembuatan produk pembersih dan krim.

Apa yang disebut penyulingan minyak primer dilakukan karena tekanan alami air tanah, yang terletak di bawah deposit minyak. Di bawah tekanan, minyak akan terangkat ke permukaan dari kedalaman. Anda dapat mempercepat prosedurnya dengan menggunakan pompa. Prosedur ini memungkinkan Anda mengekstrak sekitar 25-30% minyak. Untuk produksi sekunder, air umumnya dipompa ke reservoir minyak atau karbon dioksida disuntikkan. Sebagai hasil dari tindakan ini, sekitar 35% zat lainnya dapat dipindahkan ke permukaan.

Selama penyulingan minyak primer dan sekunder pemrosesan termal produk penyulingan minyak yang mengandung hidrogen sulfida dilepaskan. Hal ini sebagian besar bergantung pada kondisi pemisahan minyak awal, serta ladang yang dieksploitasi. Kandungan hidrogen sulfida dalam minyak adalah indikator penting, ditentukan oleh banyak faktor.

Metode penyulingan minyak. Distilasi fraksional

Metode pengolahan utama adalah distilasi fraksional minyak. Prosedur ini melibatkan pembagian suatu zat menjadi pecahan-pecahan yang komposisinya berbeda. Distilasi didasarkan pada perbedaan titik didih komponen minyak.

Pecahan adalah bagian kimia suatu zat yang mempunyai sifat fisika dan yang sama sifat kimia, yang dilepaskan selama proses distilasi.

Distilasi langsung adalah metode fisik penyulingan minyak menggunakan unit vakum atmosfer.

Prinsip pengoperasian unit vakum atmosfer

Dalam tungku tubular khusus, minyak dipanaskan pada suhu 350°C. Sebagai hasil dari prosedur ini, campuran residu cair dan uap zat terbentuk, yang memasuki kolom distilasi dengan penukar panas.

Selanjutnya diikuti skema penyulingan minyak, yang melibatkan pemisahan uap minyak menjadi fraksi-fraksi dalam kolom distilasi, yang merupakan berbagai produk minyak bumi. Namun, titik didihnya berbeda beberapa derajat.

Fraksi berat suatu zat memasuki perangkat dalam fase cair. Mereka dipisahkan dari uap di bagian bawah dan dikeluarkan darinya dalam bentuk bahan bakar minyak.

Metode penyulingan minyak berikut digunakan untuk memperoleh bahan bakar, tergantung pada komposisi kimia minyak. Dalam kasus pertama, bensin penerbangan dipilih dalam kisaran suhu didih dari 40 hingga 150°C, serta minyak tanah untuk produksi bahan bakar jet - dari 150 hingga 300°C. Dalam kasus kedua, bensin motor diproduksi pada titik didih 40 hingga 200°C, dan bahan bakar diesel - dari 200 hingga 350°C.

Bahan bakar minyak, yang tersisa setelah penyulingan fraksi bahan bakar, digunakan untuk membentuk bensin dan minyak yang retak. Hidrokarbon dengan titik didih kurang dari 40°C digunakan sebagai bahan baku pembuatan produk sintetis tertentu, bahan tambahan untuk beberapa bensin, dan juga sebagai bahan bakar mobil.

Dengan demikian, distilasi vakum minyak memungkinkan untuk menghasilkan sulingan berikut: bensin, minyak tanah, solar, nafta, dan minyak gas. Hasil rata-rata fraksi bensin bergantung pada karakteristik zat yang diekstraksi dan bervariasi dari 15 hingga 20%. Porsi sisa bahan bakar mencapai 30%. Nafta memiliki kepadatan lebih tinggi dibandingkan bensin dan digunakan untuk membuat bensin beroktan tinggi, serta bahan bakar diesel untuk mobil. Minyak gas merupakan produk perantara antara minyak pelumas dan minyak tanah. Ini dibentuk dengan penyulingan langsung minyak bumi, setelah itu digunakan sebagai bahan baku perengkahan katalitik dan bahan bakar untuk mesin diesel.

Produk yang diperoleh dengan distilasi langsung memiliki ciri stabilitas kimia yang tinggi karena tidak adanya hidrokarbon tak jenuh dalam komposisinya.

Retak

Hasil fraksi bensin dapat ditingkatkan melalui penggunaan proses perengkahan untuk penyulingan minyak. Cracking adalah proses penyulingan minyak dan produk minyak bumi, yang didasarkan pada pemisahan molekul hidrokarbon kompleks dalam kondisi tekanan tinggi dan suhu. Pada tahun 1875, cracking pertama kali dikemukakan oleh A.A. Summer, seorang ilmuwan Rusia, setelah itu dikembangkan pada tahun 1891 oleh V.G. Shukhov. Meskipun demikian, instalasi industri pertama yang menyediakan distilasi langsung dibangun di AS.

Cracking dibagi menjadi beberapa jenis berikut: thermal, catalytic, hydrocracking dan catalytic reforming. Perengkahan termal digunakan untuk membentuk bensin, minyak tanah dan bahan bakar solar. Misalnya, pada suhu hingga 500°C dan tekanan 5 MPa, hidrokarbon setana yang terdapat dalam bahan bakar diesel dan minyak tanah terurai menjadi zat yang merupakan bagian dari bensin.

Retak termal

Bensin yang dihasilkan dari perengkahan termal memiliki angka oktan rendah dan kandungan hidrokarbon tak jenuh yang tinggi. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa bensin memiliki stabilitas kimia yang buruk. Oleh karena itu, hanya akan digunakan sebagai komponen pembentukan bensin komersial.

Sampai saat ini, tidak ada pabrik perengkahan termal yang sedang dibangun. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa mereka digunakan untuk memperoleh produk penyulingan minyak, yang teroksidasi dalam kondisi penyimpanan. Resin terbentuk di dalamnya, sehingga bahan tambahan khusus dimasukkan ke dalam bahan untuk mengurangi tingkat resinisasi.

Retakan katalitik

Perengkahan katalitik adalah proses penyulingan minyak menjadi bensin, yang didasarkan pada pemecahan hidrokarbon dan perubahan strukturnya, yang terjadi karena adanya katalis dan suhu tinggi. Perengkahan katalitik pertama kali dilakukan pada tahun 1919 di Rusia di instalasi pabrik.

Dalam perengkahan katalitik, fraksi bahan bakar diesel dan minyak gas, yang terbentuk selama penyulingan langsung minyak, digunakan sebagai bahan baku. Mereka dipanaskan sampai suhu sekitar 500°C sambil mempertahankan tekanan 0,15 MPa menggunakan katalis aluminosilikat. Ini memungkinkan Anda untuk mempercepat pemecahan molekul bahan mentah dan mengubah produk pemecahan menjadi hidrokarbon aromatik. Distilasi langsung memungkinkan bensin memiliki angka oktan lebih tinggi daripada perengkahan termal. Produk perengkahan katalitik merupakan komponen penting dari bahan bakar A-72 dan A-76.

perengkahan air

Hydrocracking adalah prosedur pemurnian yang berlaku untuk minyak mentah dan produk minyak bumi. Ini terdiri dari perengkahan dan hidrogenasi bahan mentah. Hal ini dilakukan pada kondisi suhu sekitar 400°C dan tekanan hidrogen hingga 20 MPa. Dalam hal ini, katalis molibdenum khusus digunakan. Dalam hal ini, angka oktan fraksi bensin akan semakin tinggi. Proses ini juga mampu meningkatkan rendemen produk minyak bumi ringan, seperti bahan bakar jet, solar, dan bensin.

Reformasi katalitik

Bahan baku untuk reformasi katalitik adalah fraksi bensin yang diperoleh pada suhu tidak lebih dari 180°C selama distilasi utama minyak. Prosedur ini diproduksi pada kondisi gas yang mengandung air. Temperaturnya sekitar 500°C dan tekanannya 4 MPa. Katalis platinum atau molibdenum juga digunakan.

Hydroforming mengacu pada reformasi menggunakan katalis molibdenum, dan platforming mengacu pada prosedur menggunakan katalis platinum. Metode yang lebih sederhana dan aman adalah platforming, itulah sebabnya metode ini lebih sering digunakan. Untuk mendapatkan komponen bensin beroktan tinggi digunakan catalytic reforming.

Memperoleh minyak pelumas

Pada tahun 1876 V.I. Rogozin membangun pabrik pertama di dunia untuk produksi bahan bakar minyak dan minyak di dekat Nizhny Novgorod. Jika mempertimbangkan metode produksinya, minyak dapat dibagi menjadi minyak sisa dan minyak sulingan. Dalam kasus pertama, bahan bakar minyak dipanaskan sampai suhu sekitar 400°C dalam kolom vakum. Hanya 50% minyak sulingan yang berasal dari bahan bakar minyak, dan sisanya terdiri dari tar.

Minyak sisa adalah tar yang dimurnikan. Untuk pembentukannya, setengah tar atau bahan bakar minyak ditambah dengan propana cair, dalam kondisi non-termal. suhu tinggi sekitar 50°C. Distilasi langsung memungkinkan produksi minyak transmisi dan penerbangan. Minyak pelumas yang diperoleh dari bahan bakar minyak mengandung hidrokarbon. Selain itu juga terdapat senyawa belerang, asam naftenat, serta zat aspal resin sehingga perlu dilakukan pembersihan.

Industri penyulingan minyak di Rusia

Industri penyulingan minyak adalah cabang dari industri minyak Rusia. Pada saat ini ada lebih dari tiga puluh di negara ini perusahaan besar mengkhususkan diri dalam penyulingan minyak. Mereka memproduksi bensin, solar, dan bahan bakar minyak dalam jumlah besar. Mayoritas perusahaan memulai keberadaannya dalam dua dekade terakhir. Apalagi beberapa dari mereka menempati posisi terdepan di pasar.

Dalam kebanyakan kasus, mereka menggunakan distilasi fraksional minyak, yang paling relevan dalam kondisi modern. Perusahaan-perusahaan tersebut menghasilkan produk-produk berkualitas tinggi yang banyak diminati tidak hanya di dalam negeri tetapi juga di pasar dunia.

Inti dari produksi penyulingan minyak
Proses penyulingan minyak dapat dibagi menjadi 3 tahap utama:
1. Pemisahan bahan baku minyak bumi menjadi fraksi-fraksi yang berbeda rentang suhu didihnya (pemrosesan primer);
2. Pemrosesan fraksi yang diperoleh melalui transformasi kimia hidrokarbon yang dikandungnya dan produksi komponen produk minyak bumi komersial (mendaur ulang);
3. Pencampuran komponen dengan keterlibatan, jika perlu, berbagai bahan tambahan, untuk memperoleh produk minyak bumi komersial dengan indikator mutu tertentu (produksi komoditas).
Produk kilang meliputi bahan bakar motor dan boiler, gas cair, berbagai jenis bahan baku untuk produksi petrokimia, dan juga, tergantung pada skema teknologi perusahaan, pelumas, minyak hidrolik dan lainnya, bitumen, kokas minyak bumi, parafin. Berdasarkan serangkaian proses teknologi, kilang tersebut dapat memproduksi 5 hingga lebih dari 40 item produk minyak bumi komersial.
Penyulingan minyak merupakan produksi yang berkesinambungan, jangka waktu produksi antara perombakan besar-besaran di pabrik modern hingga 3 tahun. Unit fungsional suatu kilang adalah teknologi instalasi- fasilitas produksi dengan seperangkat peralatan yang memungkinkan dilakukannya siklus penuh produk tertentu proses teknologi.
Materi ini menjelaskan secara singkat proses teknologi utama produksi bahan bakar - produksi bahan bakar motor dan boiler, serta kokas.

Pengiriman dan penerimaan minyak
Di Rusia, volume utama minyak mentah yang dipasok untuk pengolahan dipasok ke kilang dari asosiasi produksi melalui pipa minyak utama. Minyak dalam jumlah kecil, serta kondensat gas, dipasok oleh kereta api. Di negara-negara pengimpor minyak yang memiliki akses laut, pasokan ke kilang pelabuhan dilakukan melalui transportasi air.
Bahan mentah yang diterima di pabrik dipasok ke wadah yang sesuai basis komoditas(Gbr. 1), dihubungkan melalui pipa ke seluruh unit proses kilang. Jumlah minyak yang diterima ditentukan berdasarkan data pengukuran instrumen, atau dengan pengukuran di tangki bahan mentah.

Persiapan minyak untuk penyulingan (desalting listrik)
Minyak mentah mengandung garam yang sangat korosif peralatan teknologi. Untuk menghilangkannya, minyak yang berasal dari tangki bahan mentah dicampur dengan air dimana garam dilarutkan dan disuplai ke ELOU - pabrik desalinasi listrik(Gbr. 2). Proses desalting dilakukan di dehidrator listrik- perangkat silinder dengan elektroda dipasang di dalamnya. Di bawah pengaruh arus tegangan tinggi (25 kV atau lebih), campuran air dan minyak (emulsi) hancur, air terkumpul di bagian bawah peralatan dan dipompa keluar. Untuk penghancuran emulsi yang lebih efektif, zat khusus dimasukkan ke dalam bahan mentah - pengemulsi. Suhu proses - 100-120°C.

Penyulingan minyak primer
Minyak yang dihilangkan garamnya dari ELOU disuplai ke unit distilasi vakum atmosfer, yang di kilang Rusia disebut dengan singkatan AVT - tabung vakum atmosfer. Nama ini disebabkan oleh fakta bahwa pemanasan bahan mentah sebelum membaginya menjadi pecahan dilakukan dalam bentuk gulungan tungku tabung(Gbr. 6) akibat panas pembakaran bahan bakar dan panas gas buang.
AVT dibagi menjadi dua blok - distilasi atmosferik dan vakum.

1. Distilasi atmosfer
Distilasi atmosfer (Gbr. 3.4) dimaksudkan untuk seleksi lampu fraksi minyak - bensin, minyak tanah dan solar, mendidih hingga 360°C, potensi hasil sebesar 45-60% minyak. Sisa penyulingan atmosferik adalah bahan bakar minyak.
Prosesnya terdiri dari pemisahan minyak yang dipanaskan dalam tungku menjadi fraksi-fraksi terpisah menjadi kolom distilasi- peralatan vertikal berbentuk silinder, di dalamnya terdapat perangkat kontak (pelat), yang melaluinya uap bergerak ke atas dan cairan bergerak ke bawah. Kolom distilasi dengan berbagai ukuran dan konfigurasi digunakan di hampir semua instalasi penyulingan minyak, jumlah baki di dalamnya bervariasi dari 20 hingga 60. Panas disuplai ke bagian bawah kolom dan panas dikeluarkan dari bagian atas kolom, dan oleh karena itu suhu dalam peralatan secara bertahap menurun dari bawah ke atas. Akibatnya, fraksi bensin dikeluarkan dari bagian atas kolom dalam bentuk uap, dan uap fraksi minyak tanah dan solar mengembun di bagian kolom yang sesuai dan dihilangkan, bahan bakar minyak tetap cair dan dipompa. keluar dari bagian bawah kolom.

2. Distilasi vakum
Distilasi vakum (Gbr. 3,5,6) dimaksudkan untuk pemilihan bahan bakar minyak sulingan minyak di kilang profil bahan bakar minyak, atau fraksi minyak lebar (minyak gas vakum) di kilang profil bahan bakar. Sisa distilasi vakum adalah tar.
Kebutuhan untuk memilih fraksi minyak dalam kondisi vakum disebabkan oleh fakta bahwa pada suhu di atas 380°C dekomposisi termal hidrokarbon dimulai. (retak), dan titik didih minyak gas vakum adalah 520°C atau lebih. Oleh karena itu, distilasi dilakukan pada tekanan sisa 40-60 mm Hg. Art., yang memungkinkan Anda mengurangi suhu maksimum dalam peralatan hingga 360-380°C.
Kekosongan dalam kolom dibuat dengan menggunakan peralatan yang sesuai; perangkat utamanya adalah uap atau cairan ejector(Gbr. 7).

3. Stabilisasi dan distilasi sekunder bensin
Fraksi bensin yang diperoleh dalam satuan atmosfer mengandung gas (terutama propana dan butana) dalam volume yang melebihi persyaratan kualitas dan tidak dapat digunakan baik sebagai komponen bensin motor atau sebagai bensin lurus komersial. Selain itu, proses penyulingan minyak yang bertujuan untuk meningkatkan angka oktan bensin dan produksi hidrokarbon aromatik menggunakan fraksi bensin yang sempit sebagai bahan bakunya. Ini menjelaskan penyertaan dalam skema teknologi penyulingan minyak dari proses ini (Gbr. 4), di mana gas cair disuling dari fraksi bensin, dan disuling menjadi 2-5 fraksi sempit pada jumlah kolom yang sesuai.

Produk penyulingan minyak primer didinginkan penukar panas, di mana panas dipindahkan ke bahan mentah dingin yang dipasok untuk diproses, sehingga menghemat bahan bakar proses, v lemari es air dan udara dan dikeluarkan dari produksi. Skema pertukaran panas serupa digunakan di unit kilang lainnya.

Pabrik pengolahan primer modern sering kali digabungkan dan dapat mencakup proses di atas dalam berbagai konfigurasi. Kapasitas instalasi tersebut berkisar antara 3 hingga 6 juta ton minyak mentah per tahun.
Beberapa unit pemrosesan utama sedang dibangun di pabrik untuk menghindari penghentian total pabrik ketika salah satu unit dibawa keluar untuk diperbaiki.

Produk minyak bumi primer

Nama	Rentang titik didih (menggabungkan)	Di mana itu dipilih?	Di mana itu digunakan? (dalam urutan prioritas)
Stabilisasi refluks	Propana, butana, isobutana	Blok stabilisasi	Fraksinasi gas, produk komersial, bahan bakar proses
Bensin lurus yang stabil (nafta)		Distilasi sekunder bensin	Pencampuran bensin, produk komersial
Bensin ringan yang stabil		Blok stabilisasi	Isomerisasi, pencampuran bensin, produk komersial
benzena		Distilasi sekunder bensin	Produksi hidrokarbon aromatik yang sesuai
Toluena		Distilasi sekunder bensin
xilena		Distilasi sekunder bensin
Bahan baku reformasi katalitik		Distilasi sekunder bensin	Reformasi katalitik
Bensin berat		Distilasi sekunder bensin	Mencampur minyak tanah, bahan bakar diesel musim dingin, reformasi katalitik
Komponen minyak tanah		Distilasi atmosfer	Mencampur bahan bakar minyak tanah dan solar
solar		Distilasi atmosfer	Hydrotreating, pencampuran bahan bakar solar, bahan bakar minyak
		Distilasi atmosfer (residu)	Distilasi vakum, perengkahan air, pencampuran bahan bakar minyak
Minyak gas vakum		Distilasi vakum	Retakan katalitik, perengkahan air, produk komersial, pencampuran bahan bakar minyak.
		Distilasi vakum (residu)	Coking, hydrocracking, pencampuran bahan bakar minyak.

*) - n.k. - mulai mendidih
**) - k.k. - akhir perebusan

Foto pabrik pengolahan primer dengan berbagai konfigurasi

Gambar.5. Unit distilasi vakum berkapasitas 1,5 juta ton per tahun di Kilang Minyak Turkmenbashi dirancang oleh Uhde.	Beras. 6. Unit distilasi vakum berkapasitas 1,6 juta ton per tahun di kilang LUKOIL-PNOS. Di latar depan adalah kompor berbentuk tabung (kuning).	Gambar.7. Peralatan pembuat vakum dari Graham. Tiga ejektor terlihat, di mana uap masuk dari bagian atas kolom.

Sergei Pronin

Distilasi minyak

1. Opsi daur ulang

Pilihan arah penyulingan minyak dan jenis produk minyak yang dihasilkan ditentukan oleh sifat fisik dan kimia minyak, tingkat teknologi kilang minyak dan kebutuhan aktual rumah tangga akan produk minyak komersial. Ada tiga pilihan utama untuk penyulingan minyak:

• 1) bahan bakar;
• 2) bahan bakar dan pelumas;
• 3) petrokimia.

Berdasarkan pilihan bahan bakar minyak diolah terutama menjadi bahan bakar motor dan boiler. Opsi pemrosesan bahan bakar dicirikan oleh jumlah instalasi teknologi yang paling sedikit dan investasi modal yang rendah. Ada yang dalam dan dangkal pemurnian bahan bakar. Selama penyulingan minyak dalam, mereka berusaha untuk mendapatkan hasil tertinggi dari bensin motor berkualitas tinggi, bahan bakar diesel musim dingin dan musim panas, serta bahan bakar untuk mesin jet pesawat terbang. Hasil bahan bakar boiler pada opsi ini dikurangi seminimal mungkin. Dengan demikian, serangkaian proses disediakan mendaur ulang, di mana bahan bakar motor ringan berkualitas tinggi diperoleh dari fraksi minyak berat dan residunya - tar. Opsi ini menggunakan proses katalitik - perengkahan katalitik, reformasi katalitik, perengkahan air dan perlakuan air, serta proses termal, seperti kokas. Dalam hal ini pengolahan gas pabrik bertujuan untuk meningkatkan rendemen bensin berkualitas tinggi. Penyulingan minyak dangkal membutuhkan hasil bahan bakar boiler yang tinggi.

Dengan opsi pemrosesan bahan bakar dan minyak Selain bahan bakar, minyak juga diperoleh. Untuk produksi minyak, biasanya dipilih minyak dengan potensi kandungan fraksi minyak yang tinggi. Dalam hal ini, diperlukan jumlah minimum instalasi teknologi untuk menghasilkan minyak berkualitas tinggi. Fraksi minyak (fraksi yang mendidih di atas 350°C) yang diisolasi dari minyak terlebih dahulu dimurnikan dengan pelarut selektif: fenol atau furfural untuk menghilangkan sebagian zat tar dan hidrokarbon indeks rendah, kemudian dewaks menggunakan campuran metil etil keton atau aseton dengan toluena untuk mereduksi titik tuang minyak. Pengolahan fraksi minyak diakhiri dengan pemurnian tambahan menggunakan bleaching clay. Teknologi terbaru menggunakan proses hydrotreating untuk memperoleh minyak, bukan pemurnian selektif dan pengolahan dengan lempung pemutih. Dengan cara ini diperoleh minyak sulingan (industri ringan dan menengah, otomotif, dll.), Minyak sisa (penerbangan, silinder) dipisahkan dari tar dengan cara deasphaltingnya dengan propana cair. Dalam hal ini, deasphalt dan aspal terbentuk. Deasphalt diproses lebih lanjut dan aspal diolah menjadi bitumen atau kokas.

Pilihan petrokimia untuk penyulingan minyak dibandingkan dengan opsi sebelumnya, ia memiliki rangkaian produk petrokimia yang lebih banyak dan, oleh karena itu, paling banyak jumlah yang besar instalasi teknologi dan investasi modal yang tinggi. Kilang minyak, yang pembangunannya dilakukan dalam beberapa dekade terakhir, ditujukan untuk pengolahan petrokimia. Versi petrokimia dari penyulingan minyak adalah kombinasi kompleks dari perusahaan yang, selain memproduksi bahan bakar dan oli motor berkualitas tinggi, tidak hanya menyiapkan bahan mentah (hidrokarbon olefin, aromatik, normal dan isoparafin, dll.). Untuk sintesis organik berat, tetapi juga proses fisik dan kimia yang kompleks dilakukan terkait dengan produksi pupuk nitrogen, karet sintetis, plastik, serat sintetis, deterjen, asam lemak, fenol, aseton, alkohol, eter, dan banyak bahan kimia lainnya dalam skala besar. . Saat ini, ribuan produk diperoleh dari minyak. Kelompok utamanya adalah bahan bakar cair, bahan bakar gas, bahan bakar padat(kokas minyak bumi), minyak pelumas dan minyak khusus, parafin dan ceresin, bitumen, senyawa aromatik, jelaga, asetilena, etilen, asam minyak bumi dan garamnya, alkohol yang lebih tinggi.

2. DISTILASI MINYAK PRIMER

DISTILASI MINYAK PRIMER (Rusia) distilasi primer minyak ; Bahasa inggris penyulingan minyak primer ; Jerman primer?re Erd?destilasi f ) - Pemisahan minyak menjadi fraksi-fraksi berdasarkan titik didih selama penyulingan minyak primer untuk pemrosesan selanjutnya atau digunakan sebagai produk komersial. Hal ini dilakukan pada peralatan tubular atmosferik dan tubular vakum atmosferik, sering kali dilengkapi dengan peralatan untuk desalting minyak dan distilasi sekunder bensin.

Produk P.n.p. adalah:

2) fraksi 62-85? C - bahan mentah untuk reformasi katalitik, yang menjadi dasar produksi benzena;

3) pecahan 85-105? C - bahan mentah untuk unit reformasi katalitik, yang menjadi dasar produksi toluena;

4) pecahan 105-140? C - bahan mentah untuk reformasi katalitik, yang menjadi dasar produksi xilena;

5) pecahan 140-180? C adalah komponen bensin motor komersial dan minyak tanah, bahan baku untuk reformasi katalitik dan pabrik pengolahan minyak tanah.

Tabel - Komposisi khas campuran yang diperoleh selama pemrosesan minyak yang merusak (%)

Komponen	Metode pemrosesan
	Pirolisis minyak gas	Pirolisis fraksi distilat	Retak gas
			Panas	Katalis
Hidrogen	9,1	9,9	3,5	11,7
Nitrogen + karbon monoksida	-	-	-	15,3
metana	21,9	24,3	36,8	12,2
Etilen	24,4	22,9	6,7	4,0
Etana	7,6	7,5	29,3	6,8
propilena	15,2	13,6	6,5	16,0
propana	1,0	1,4	10	8,3
Butadiena	2,0	2,6	-	-
Isobutilena	3,8	1,8	2,5	14,3
Butilena-2	1,0	1,7	-	-
Butana	0,1	0,1	4,2	10,8
Pentana dan lebih tinggi	12,9	14,4	0,5	0,6

4. Produk penyulingan minyak. Parameter dan mode distilasi.

Lebih sering, minyak disuling menjadi fraksi berikut: bensin, yang mendidih hingga 170-200 o C; minyak tanah, yang mendidih pada suhu 175-270 o C; minyak gas, yang mendidih pada 270-350? C dan sisanya bahan bakar minyak.

Saat menyuling minyak, gas murni juga diperoleh, yang merupakan bagian tersulit gas terkait, sisa terlarut dalam minyak. Umumnya, hasil gas lurus kecil.

Unit distilasi tubular berkinerja tinggi dan beroperasi terus-menerus digunakan, yang berbeda dalam desain tungku tempat minyak dipanaskan, atau dalam desain perangkat lain yang termasuk dalam instalasi.

Dalam kebanyakan kasus, instalasi tubular kontinu terdiri dari tungku tubular, pompa yang memompa minyak melalui tungku tubular pada tekanan 1,0 MPa atau lebih, kolom fraksinasi tempat masuknya minyak super panas dan di mana ia dibagi menjadi fraksi-fraksi yang diperlukan, yaitu diambil dari kolom ke ketinggian yang berbeda, kondensor, penyedia air dan superheater uap, yang berfungsi untuk memanaskan uap.

Penyulingan minyak dalam industri dilakukan di pabrik berbentuk tabung yang beroperasi terus menerus. Ini termasuk tungku tubular, kolom distilasi besar dibangun untuk kondensasi dan pemisahan uap, dan seluruh kota tangki dibangun untuk menerima produk distilasi.

Tungku berbentuk tabung adalah ruangan yang bagian dalamnya dilapisi dengan batu bata tahan api. Di dalam oven ada banyak yang melengkung pipa baja. Panjang pipa di tungku mencapai satu kilometer. Saat pembangkit listrik beroperasi, minyak terus dipompa melalui pipa-pipa ini menggunakan pompa dengan kecepatan tinggi - hingga dua meter per detik. Tungku dipanaskan oleh bahan bakar minyak yang disuplai ke dalamnya menggunakan nozel dan dibakar dalam obor. Di dalam pipa, minyak dengan cepat memanas hingga 350-370?. Pada suhu ini, zat-zat yang lebih mudah menguap dalam minyak berubah menjadi uap.

Karena minyak adalah campuran hidrokarbon dengan berat molekul berbeda, yang memiliki titik didih berbeda, maka minyak dipisahkan menjadi produk minyak bumi terpisah melalui distilasi. Saat menyuling minyak, diperoleh produk minyak bumi ringan: bensin (titik didih 90-200?C), nafta (suhu didih 150-230?C), minyak tanah (suhu didih -300?C), minyak gas ringan - minyak solar (mendidih suhu 230-350 ?C), minyak gas berat (bp 350-430 ?C), dan sisanya berupa cairan kental berwarna hitam - bahan bakar minyak (bp diatas 430 ?C). Bahan bakar minyak dikenakan proses lebih lanjut. Itu disuling di bawah tekanan rendah (untuk mencegah dekomposisi) dan minyak dipisahkan.

Pada distilasi kilat, minyak dipanaskan dalam koil pemanas pada suhu yang telah ditentukan. Dengan meningkatnya suhu, semakin banyak uap yang terbentuk, berada dalam kesetimbangan dengan fase cair, dan pada suhu tertentu campuran uap-cair meninggalkan pemanas dan masuk ke evaporator adiabatik. Yang terakhir adalah silinder berongga di mana fase uap dipisahkan dari cairan. Suhu fase uap dan cair dalam hal ini adalah sama. Distilasi kilat melibatkan dua atau lebih proses distilasi tunggal, yang meningkatkan suhu pengoperasian pada setiap langkah.

Keakuratan pemisahan minyak menjadi fraksi-fraksi pada penyulingan dengan evaporasi tunggal lebih rendah dibandingkan dengan penyulingan dengan evaporasi ganda dan bertahap. Tetapi jika pemisahan fraksi dengan akurasi tinggi tidak diperlukan, maka metode penguapan tunggal lebih murah: pada suhu pemanasan minyak maksimum yang diijinkan 350-370? C (penguraian hidrokarbon dimulai pada suhu yang lebih tinggi) lebih banyak produk memasuki fase uap dibandingkan dengan penguapan berulang atau bertahap. Untuk pemilihan fraksi dari minyak yang mendidih diatas 350-370? C, vakum atau uap digunakan. Penggunaan prinsip distilasi dengan penguapan tunggal dalam industri yang dikombinasikan dengan rektifikasi fase uap dan cair memungkinkan tercapainya presisi tinggi dalam pemisahan minyak menjadi fraksi, kontinuitas proses, dan konsumsi bahan bakar yang ekonomis untuk memanaskan bahan mentah.

Selama distilasi primer, hanya perubahan fisika yang terjadi pada minyak. Fraksi ringan mendidih pada suhu rendah. Hidrokarbonnya sendiri tetap tidak berubah. Rendemen bensin dalam hal ini hanya 10-15%. Jumlah bensin ini tidak dapat memenuhi permintaan yang terus meningkat dari sektor penerbangan dan transportasi darat. Selama perengkahan, terjadi perubahan kimia pada minyak. Struktur hidrokarbon berubah. Reaksi kimia yang kompleks terjadi pada peralatan perengkahan tanaman. Hasil bensin dari minyak meningkat secara signifikan (hingga 65-70%) "dengan pemisahan hidrokarbon dari rantai yang panjang terkandung, misalnya, dalam bahan bakar minyak, menjadi hidrokarbon dengan berat molekul yang relatif lebih rendah. Proses ini disebut cracking (dari bahasa Inggris Crack - to split).

Cracking ditemukan oleh insinyur Rusia Shukhov pada tahun 1891. Pada tahun 1913, penemuan Shukhov mulai digunakan di Amerika. Cracking adalah proses pemecahan hidrokarbon, yang menghasilkan pembentukan hidrokarbon dengan atom karbon lebih sedikit dalam molekulnya. Proses ini dilakukan pada suhu yang lebih tinggi (hingga 600? C) seringkali pada tekanan tinggi. Pada suhu seperti itu, molekul hidrokarbon besar “dihancurkan” menjadi molekul yang lebih kecil.

Peralatan pabrik perengkahan pada dasarnya sama dengan peralatan penyulingan minyak. Ini adalah tungku dan kolom. Namun mode pemrosesannya berbeda. Bahan bakunya juga berbeda – bahan bakar minyak.

Bahan bakar minyak - sisa distilasi primer - adalah cairan kental dan relatif berat, berat jenisnya mendekati satu. Hal ini disebabkan bahan bakar minyak terdiri dari molekul hidrokarbon yang kompleks dan besar. Ketika bahan bakar minyak diproses ulang di pabrik perengkahan, beberapa hidrokarbon penyusunnya dihancurkan menjadi lebih kecil (yaitu, dengan molekul yang lebih pendek), yang membentuk produk minyak ringan - bensin, minyak tanah, nafta.

Poin penting adalah proses penyortiran dan pencampuran minyak.

Berbagai minyak dan fraksi terkait yang diisolasi darinya berbeda dalam sifat fisik, kimia, dan komersial. Jadi, fraksi bensin dari beberapa minyak mempunyai ciri konsentrasi hidrokarbon aromatik, naftenat atau isoparafin yang tinggi sehingga memiliki angka oktan yang tinggi, sedangkan fraksi bensin dari minyak lainnya mengandung sejumlah besar hidrokarbon parafin dan memiliki angka oktan yang sangat rendah. Penting dalam teknologi pengolahan minyak lebih lanjut memiliki kemurnian sir, sifat berminyak (oiliness), resinitas minyak, dll. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemantauan terhadap karakteristik kualitas minyak selama pengangkutan, pengumpulan dan penyimpanan untuk mencegah hilangnya sifat-sifat berharga minyak. komponen minyak. Namun koleksi terpisah, penyimpanan dan pemompaan minyak di dalam ladang dengan sejumlah besar reservoir minyak secara signifikan mempersulit perekonomian ladang minyak dan membutuhkan investasi modal yang besar. Oleh karena itu, minyak dengan sifat fisik, kimia dan komersial yang serupa dicampur di ladang dan dikirim untuk pemrosesan bersama.

4.1. Penerapan produk penyulingan minyak bumi

Produk minyak bumi paling banyak digunakan dalam industri bahan bakar dan energi. Misalnya, bahan bakar minyak memiliki nilai kalor hampir satu setengah kali lebih tinggi dibandingkan batubara terbaik. Dibutuhkan sedikit ruang saat dibakar dan tidak menghasilkan residu padat. Bahan bakar minyak digunakan di pembangkit listrik tenaga panas, pabrik, kereta api dan transportasi air, memberikan penghematan biaya yang besar, dan berkontribusi terhadap perkembangan pesat industri dan transportasi besar.

Arah energi dalam penggunaan minyak masih menjadi yang utama di seluruh dunia. Pangsa minyak dalam keseimbangan energi global lebih dari 46%.

Namun, di tahun terakhir produk minyak bumi semakin banyak digunakan sebagai bahan baku industri kimia. Sekitar 8% minyak dikonsumsi sebagai bahan baku kimia modern. Misalnya, etil alkohol digunakan di sekitar 50 industri. Dalam industri kimia, jelaga digunakan untuk lapisan tahan api di tungku. Digunakan dalam industri makanan kemasan plastik, asam makanan, pengawet, parafin, konsentrat protein dan vitamin diproduksi, bahan baku awalnya adalah metil dan etil alkohol dan metana. Dalam industri farmasi dan parfum, amonia, kloroform, formalin, aspirin, petroleum jelly, dll dihasilkan dari turunan minyak bumi.Ditemukan turunan naftosintesis aplikasi yang luas dan di industri pengerjaan kayu, tekstil, kulit dan alas kaki serta konstruksi.

Minyak dibagi menjadi fraksi-fraksi untuk memperoleh produk minyak bumi dalam dua tahap, yaitu penyulingan minyak melalui pengolahan primer dan sekunder.

Proses penyulingan minyak primer

Pada tahap penyulingan ini, minyak mentah terlebih dahulu didehidrasi dan dihilangkan garamnya menggunakan peralatan khusus untuk memisahkan garam dan kotoran lainnya yang dapat menyebabkan korosi pada peralatan dan menurunkan kualitas produk olahan. Setelah itu, minyak hanya mengandung 3-4 mg garam per liter dan tidak lebih dari 0,1% air. Produk yang disiapkan siap untuk distilasi.

Karena kenyataan bahwa hidrokarbon cair mendidih pada suhu yang berbeda, sifat ini digunakan selama distilasi minyak untuk memisahkan fraksi-fraksi terpisah darinya pada fase didih yang berbeda. Penyulingan minyak di kilang minyak pertama memungkinkan untuk mengisolasi fraksi berikut tergantung pada suhu: bensin (mendidih pada suhu 180°C ke bawah), bahan bakar jet (mendidih pada suhu 180-240°C) dan bahan bakar diesel (mendidih pada suhu 240°C). -350°C). Yang tersisa dari penyulingan minyak adalah bahan bakar minyak.

Selama proses penyulingan, minyak dibagi menjadi fraksi-fraksi (komponen). Hasilnya adalah produk minyak bumi komersial atau komponennya. Distilasi minyak adalah tahap awal pemrosesannya di pabrik khusus.

Bila dipanaskan, terbentuk fasa uap yang komposisinya berbeda dengan fasa cair. Fraksi yang diperoleh dari penyulingan minyak biasanya bukan merupakan produk murni, melainkan campuran hidrokarbon. Hidrokarbon individu hanya dapat diisolasi melalui distilasi berulang fraksi minyak bumi.

Distilasi minyak secara langsung dilakukan

Dengan penguapan tunggal (disebut distilasi kesetimbangan) atau distilasi sederhana (distilasi fraksional);

Dengan dan tanpa perbaikan;

Menggunakan zat penguapan;

Di bawah vakum dan pada tekanan atmosfer.

Distilasi kesetimbangan memisahkan minyak menjadi fraksi-fraksi dengan kurang jelas dibandingkan distilasi sederhana. Selain itu, lebih banyak minyak yang berubah menjadi uap pada suhu yang sama pada kasus pertama dibandingkan pada kasus kedua.

Distilasi fraksional minyak memungkinkan diperolehnya berbagai produk untuk mesin diesel dan jet), serta bahan baku (benzena, xilena, etilbenzena, etilen, butadiena, propilena), pelarut dan produk lainnya.

Proses penyulingan minyak sekunder

Distilasi minyak sekunder dilakukan dengan metode pemisahan katalitik kimia atau termal dari produk-produk yang diisolasi darinya sebagai hasil distilasi minyak primer. Dalam hal ini ternyata jumlah besar fraksi bensin, serta bahan baku produksi hidrokarbon aromatik (toluena, benzena dan lain-lain). Teknologi penyulingan minyak sekunder yang paling umum adalah cracking.

Cracking adalah proses pemurnian minyak pada suhu tinggi dan pemisahan fraksinya untuk memperoleh (terutama) produk yang memiliki kandungan lebih rendah, antara lain bahan bakar motor, minyak pelumas, dll, bahan baku untuk industri petrokimia dan kimia. Retak terjadi dengan putusnya ikatan C-C dan terbentuknya karbanion atau radikal bebas. Pemutusan ikatan C-C terjadi bersamaan dengan dehidrogenasi, isomerisasi, polimerisasi, dan kondensasi bahan antara dan bahan awal. Dua proses terakhir membentuk residu retak, yaitu. fraksi dengan titik didih di atas 350°C dan kokas.

Penyulingan minyak dengan cara cracking dipatenkan pada tahun 1891 oleh V. G. Shukhov dan S. Gavrilov, kemudian ini solusi rekayasa ulangi W. Barton selama pembangunan instalasi industri pertama di Amerika.

Cracking dilakukan dengan pemanasan bahan baku atau paparan katalis dan suhu tinggi.

Cracking memungkinkan Anda mengekstrak lebih banyak komponen berguna dari bahan bakar minyak.

Lembaga pendidikan anggaran kota

"Rata-rata sekolah yang komprehensif № 3"

Karangan

pada topik: "Minyak"

Diselesaikan oleh: Daria Rybalkina

Siswa kelas 10B

Diperiksa oleh: Mukhamadieva A.Z.

Sterlitamak

Metamorfosis

Biasanya kita menyebut minyak sebagai “emas hitam”, kita tidak selalu memikirkan betapa benarnya definisi yang sudah menjadi klise ini. Sedangkan minyak memang merupakan sumber daya mineral terpenting. Ini adalah gudang alam yang nyata, “cairan strategis” utama di zaman kita, sepanjang abad ke-20. sering bertengkar dan mendamaikan seluruh negara bagian. Manusia mengenalnya beberapa ribu tahun yang lalu.

Menyebutkan mengalir dari batu cairan berminyak berwarna coklat atau coklat tua dengan bau tertentu ditemukan dalam karya sejarawan dan ahli geografi kuno - Herodotus, Plutarch, Strabo, Pliny the Elder.

Pada zaman kuno itu, orang belajar menggunakan “minyak batu” (lat. petroleum), sebagaimana Agricola menyebut minyak. Minyak yang paling banyak digunakan pada zaman dahulu adalah minyak berat - zat padat atau kental, yang sekarang disebut aspal dan bitumen.

Aspal telah lama digunakan untuk pengerasan jalan, untuk melapisi dinding tangki air dan dasar kapal. Orang Babilonia mencampurkannya dengan pasir dan bahan berserat dan menggunakannya dalam konstruksi bangunan.

Minyak bumi cair digunakan di Mesir dan Babilonia sebagai salep desinfektan dan juga sebagai bahan pembalseman. Masyarakat Timur Tengah menggunakannya untuk membuat lampu, bukan minyak. Dan Bizantium menembaki kapal musuh dengan pot berisi campuran minyak dan belerang, seperti cangkang pembakar. Senjata tangguh ini tercatat dalam sejarah dengan nama “api Yunani”.

Namun, baru pada abad ke-20 minyak menjadi bahan mentah utama produksi bahan bakar dan banyak senyawa organik.

Di bawah pengaruh sejumlah bakteri, bahan organik terurai dan hidrogen dilepaskan, yang diperlukan untuk mengubah bahan organik menjadi minyak...

Akademisi N.D. Zelinsky, Profesor V.A. Sokolov dan sejumlah peneliti lainnya sangat penting Selama proses pembentukan minyak, unsur radioaktif ditambahkan. Memang benar bahwa zat organik terurai lebih cepat di bawah pengaruh sinar alfa dan ini menghasilkan metana dan sejumlah hidrokarbon minyak bumi.

Akademisi N.D. Zelinsky dan murid-muridnya menemukan bahwa katalis memainkan peran utama dalam proses pembentukan minyak.

Dalam karya selanjutnya, Akademisi Zelinsky membuktikan bahwa asam palmitat, stearat, dan asam lainnya yang termasuk dalam residu hewan dan tumbuhan, bila terkena aluminium klorida dalam kondisi suhu yang relatif rendah (150-400 0), akan membentuk produk sesuai dengan komposisi kimia, properti fisik Dan penampilan mirip dengan minyak. Profesor A.V. Frost menemukan bahwa alih-alih aluminium klorida, katalis yang tidak ada di alam, perannya dalam proses pembentukan minyak dimainkan oleh lempung biasa, batugamping lempung, dan batuan lain yang mengandung mineral lempung.

Distilasi minyak

Saat minyak dipanaskan secara bertahap, produk dapat dilepaskan secara berurutan yang titik didihnya akan semakin tinggi. Senyawa yang mendidih pada rentang suhu tertentu digabungkan menjadi kelompok – fraksi.

Penyulingan minyak sudah dilakukan pada Abad Pertengahan di Transcaucasia, Ukraina Barat, dan Asia Kecil. Dan pionirnya di sini, rupanya, adalah orang-orang Arab kuno, yang menggunakan produk minyak bumi yang diperoleh dengan cara ini sebagai “minyak” penerangan. Ia membangun pabrik kilang minyak pertama di dunia pada awal abad ke-18, ketika ada kebutuhan bahan bakar untuk lampu minyak tanah rumah tangga. Pada awalnya, minyak hanya dituangkan ke dalamnya, yang paling dihargai adalah apa yang disebut minyak ringan, yang sebagian besar mengandung hidrokarbon dengan titik didih rendah. Namun jumlahnya tidak mencukupi, dan setiap tahun kebutuhan akan produk minyak bumi lain yang memiliki sifat serupa menjadi semakin mendesak.

Pada tahun 1823, di Kaukasus Utara, dekat kota Mozdok, sebuah instalasi industri untuk penyulingan minyak dibangun. Di Inggris, proses seperti itu mulai dikuasai hanya pada tahun 1848 dengan menggunakan teknologi yang dikemukakan oleh insinyur Jameson Young. Dan pada tahun 1853, ahli kimia dan geologi Kanada Abraham Gesner menerima paten untuk produksi bahan bakar dari minyak, yang disebutnya minyak tanah.

Studi rinci pertama tentang penyulingan minyak dilakukan oleh ahli kimia Amerika Benjamin Sulliman, dan instalasi industri pertama di Amerika dibangun pada tahun 1859 di kota Titusville (Pennsylvania).

Pada awalnya, kubus distilasi digunakan dalam instalasi seperti itu, dan pada pertengahan tahun 80-an. abad XIX diganti dengan baterai penyulingan. Jika, setelah siklus distilasi selesai, sebagian minyak baru harus dituangkan ke dalam penyulingan, maka baterai tersebut beroperasi terus menerus, minyak terus disuplai ke baterai tersebut.

Pabrik pemurnian minyak pertama dibangun di Rusia di ladang minyak Ukhta. Pada masa pemerintahan Elizabeth Petrovna. Petersburg dan Moskow pada waktu itu mereka menggunakan lilin untuk penerangan, dan di kota-kota kecil dan desa-desa - obor. Namun demikian, lampu yang “tidak dapat padam” tetap menyala di banyak gereja. Minyak harmonis dituangkan ke dalam lampu, yang tidak lebih dari campuran minyak bumi dan minyak nabati.

Dengan munculnya lampu, kebutuhan minyak tanah meningkat.

Langkah pertama. Retak termal.

Dengan munculnya mesin pembakaran internal, berbahan bakar bensin, pada akhir abad ke-19, ledakan minyak yang nyata dimulai. Armada mobil dan pesawat terbang yang berkembang pesat membutuhkan lebih banyak bahan bakar, yaitu hidrokarbon minyak bumi ringan dengan titik didih rendah. Sedangkan bensin diperoleh dengan penyulingan minyak mentah sederhana (disebut straight-run), jumlahnya tidak mencukupi, dan kualitasnya rendah.

Pencarian telah dimulai untuk proses baru untuk mengubah fraksi penyulingan langsung minyak menjadi bensin. Pada akhirnya, penelitian menunjukkan bahwa ketika minyak dipanaskan hingga 450 - 550 C di bawah tekanan beberapa atmosfer, beberapa hidrokarbon berat terpecah, berubah menjadi hidrokarbon yang lebih ringan, biasanya strukturnya tidak pasti, sedangkan hidrokarbon siklik aromatik dan jenuh, yang memiliki rantai samping yang panjang, hilangkan. Hasilnya, produk distilasi menghasilkan berbagai macam hidrokarbon, yang sebagian besar adalah fraksi bensin.

Pada tahun 1913, William Burton dari Amerika mengembangkan teknologi perengkahan termal. Instalasi industri pertama berdasarkan metode ini diciptakan oleh perusahaan Standard Oil pada tahun 1916. Dengan demikian, fraksi berat yang murah menjadi sumber bensin, dan efisiensi penggunaan “emas hitam” meningkat. Jika pada tahun 1909, dari 100 liter minyak olahan minyak, bensin yang didapat hanya 11 liter, lalu 1929 - sudah 44 liter.

Langkah kedua. Retakan katalitik.

Peningkatan mesin pembakaran internal membutuhkan bensin yang memiliki ketahanan ledakan yang andal - tidak akan meledak saat dikompresi di dalam ruangan. Indikator ini dicirikan oleh angka oktan: semakin tinggi, semakin baik ketahanan detonasi; dengan perengkahan termal, angka oktan: semakin tinggi, semakin baik ketahanan detonasi. Dengan perengkahan termal, angka oktan bensin yang dihasilkan rendah, dan hasil bahan bakar masih jauh dari yang diinginkan.

Solusinya ditemukan setelah penemuan proses perengkahan hidrokarbon dengan katalis oleh insinyur dan pembalap Perancis-Amerika Eugene Goudry (1892 - 1962) pada tahun 1936. Katalis tersebut ternyata adalah aluminosilikat - senyawa yang mengandung campuran aluminium dan silikon oksida, menggunakannya dalam pemrosesan minyak gas berat dan bahan bakar minyak, Anda dapat meningkatkan hasil bensin dan minyak gas ringan hingga 80%.

Meskipun perengkahan termal dan katalitik didasarkan pada penghancuran molekul organik kompleks menjadi lebih sederhana, reaksi yang terjadi dan produk yang dihasilkan berbeda secara signifikan. Selama perengkahan katalitik, molekul hidrokarbon besar terpecah tidak hanya di bawah pengaruh suhu, tetapi juga katalis, sehingga prosesnya terjadi pada suhu yang lebih rendah (450 - 500 C). Dalam hal ini, tidak seperti perengkahan termal, lebih banyak hidrokarbon bercabang isomer yang terbentuk, yang berarti angka oktan bensin meningkat; hidrokarbon alisiklik diubah menjadi hidrokarbon aromatik (terjadi apa yang disebut aromatisasi minyak). Kualitas, termasuk ketahanan detonasi, bensin yang dihasilkan melalui perengkahan katalitik meningkat secara signifikan.

Unit perengkahan katalitik pertama dibuat oleh perusahaan Sun Oil dan Soconi-Vkkum.

Pada akhir tahun 30an. di Amerika Serikat, dan setelah Perang Dunia Kedua - di negara kita dan di Eropa, proses ini menjadi salah satu yang utama.

Pada mulanya tanah liat alam biasa berfungsi sebagai katalis perengkahan, kemudian digantikan oleh aluminosilikat amorf sintetik, yang digunakan hingga awal tahun 70-an. Dan kemudian mereka digantikan oleh katalis berdasarkan zeolit ​​- silikat kristalin non-amorf. Lebih dari 100 modifikasi katalis industri tersebut kini diketahui.

Langkah ketiga. Reformasi.

Kebutuhan akan bahan bakar berkualitas tinggi untuk transportasi telah mendorong pengembangan proses lain untuk “meningkatkan” fraksi bensin. Diketahui bahwa semakin tinggi angka oktan bensin, semakin banyak pula hidrokarbon aromatik yang dikandungnya.

Proses teknologi baru, yang merupakan lompatan maju yang kuat, didasarkan pada N.D., ditemukan dan dipelajari pada tahun 20-an. Reaksi aromatisasi Zelinsky hidrokarbon jenuh dengan adanya katalis berbasis logam mulia. Logam golongan platina menghasilkan keajaiban nyata: dengan adanya hidrokarbon jenuh suhu tinggi diubah menjadi isoalkena dan alkana siklik (naftena), dan yang terakhir menjadi senyawa aromatik yang sesuai.