Ropa rafinérské výrobky rafinérské výrobky - nelze použít přímo (koroze, zápach, vzhled výrobku) nežádoucí látky: sirné sloučeniny (korozivní, deaktivují katalyzátory, zhoršení životního prostředí) dusíkaté látky (zhoršují oxidační stálost, korozivní, podpora barevných změn) asfaltenické a živičné látky (korozivní, vznik kalů) aromatické látky (motorová nafta snížení cetanového čísla petrolej čadivost plamene, zvýšení teploty tuhnutí oleje zmenšení viskozitního čísla)
Ropa rafinérské výrobky plynné uhlovodíky uhlovodíky C 1 C 4 zdroj: destilace ropy termické a katalytické krakování hydrokrakování prac. podmínky: P = cca 1,4 MPa absorbent - těžký benzín vypírka kys. plynů - např. dietanolamin Dělení rafinérských plynů 1 - absorbér, 2 - debutanizér, 3 - dělení benzínu, 4 - depropanizer
Ropa rafinérské výrobky plynné uhlovodíky Použití: propan - rozpouštědlo při odparafinování těžkých olejových frakcí - rozpouštědlo při odparafinování minerálních olejů butany - přísada do automobilových benzínů (v omezeném množství) - náhrada freonů ve sprejích n-butan - izomerace na izobutan (chladící směsi, výroba plastů) i-butan - surovina pro výrobu alkylátů (vysokooktanová složka autobenzínů) buteny - surovina pro výrobu výševroucích izoalkenů LPG (vysokooktanová složka autobenzínů) - surovina pro výrobu polymerů, metyl-ter.butyletheru, maleinanhydridu - topení a ohřev
Ropa rafinérské výrobky benzíny směs kapalných uhlovodíků - bod varu 30 215 C podle použití: benzíny pro zážehové motory benzíny letecké benzíny technické (rozpouštědla, ředidla) minulost: motory s nízkým kompresním poměrem - primární benzíny (přímé použití benzínových frakcí - nízké oktanové číslo) současnost: motory s vysokým kompresním poměrem - benzíny s vysokým OČ (požití benzínových frakcí, reformátů, benzínů z krakování, MTBE, butanů)
Ropa rafinérské výrobky benzíny hodnocení benzínů: těkavost - tenze par - destilační křivka 10 % - snadné startování - 50 % - akcelerace - 90 % - spalování antidetonační vlastnosti obsah škodlivin (benzen). Oktanové číslo (OČ) - uměle vytvořená stupnice hodnota 0 - n-heptan hodnota 100 - izooktanu (2,2,4-trimetylpentan). zvýšení oktanového čísla: minulost - tetraetylolovo Pb(C 2 H 5 ) 4, tetrametylolovo Pb(CH 4 ) 4 koncentrace 1,4 g Pb/l 0,03 g Pb/l (výroba zastavena od r. 2001) současnost - kyslíkaté příměsy (MTBE, etanol, ETBE)
Ropa rafinérské výrobky benzíny reformování benzínů - zvýšení oktanového čísla - kombinace dehydrogenačních, izomeračních a hydrogenačně krakovacích reakcí - dvojfunkční katalyzátor (Pt na alumině) pracovní podmínky: teplota 450 až 530 C tlak 0,4 až 2,4 MPa surovina: odsířený těžký benzín - primární destilace - štěpící pochody Reformování benzínu 1 - trubková pec, 2 adiabatický katalytický reaktor (Pt-Al 2 O 3 ) 3 - tlakový odlučovač 4 - recyklační kompresor vodíku 5 - stabilizační kolona
Ropa rafinérské výrobky benzíny Hydrogenační rafinace ropných frakcí - odstranění sirných a dusíkatých sloučenin - katalytický proces (sulfidy kobaltu, molybdénu a niklu) - používané frakce: primární destilace termické a katalytické štěpení Hydrogenační rafinace ropných frakcí 1 - trubková pec 2 - hydrorafinační reaktor 3 - nástřikové čerpadlo 4 - separátor vodíku 5 - absorpční kolona 6 - desorpční kolona 7 - frakční kolona 8 - vodíkový kompresor
Ropa rafinérské výrobky benzíny automobilní benzíny míšením různých frakcí - reformát (OČ cca 92-95) - benzínová frakce z redestilace 65 (OČ cca 70) - benzínová frakce z redestilace 85 (OČ cca 55) - pentán z dělení plynů (OČ cca 80) - izobután z dělení plynů (OČ cca 94) - MTBE (OČ 117) - barviva letecké benzíny destilační rozmezí 40 180 C - maximální tepelný obsah na jednotku hmotnosti (nepoužívají se kyslíkaté sloučeniny alkoholy, étery) - bod krystalizace -60 C (vypadávání parafínu z paliva)
Ropa rafinérské výrobky benzíny technické benzíny míšením lehkého primárního benzínu a z rafinátů po extrakci aromátů - definován začátek a konec destilační křívky - limitován obsah aromátů typ destilační použití rozmezí petrolejový éter 30 70 C kosmetické a farmaceutické účely BT 60/80 60 80 C extrakce tuků a olejů BT 150/200 150 200 C čistírny textilií BT 140/200 140 200 C ředidlo (nátěrové hmoty, asfalty, asfaltové laky, leštící pasty, krémy) benzín pro důlní lampy 60 140 C bezpečnostní lampy benzín lékařský 35 100 C lékařské a farmaceutické účely
Ropa rafinérské výrobky motorové nafty směs kapalných uhlovodíků (C 12 -C 24 ) s teplotou varu 150-370 C palivo pro vznětové motory (kompresní poměr 1:15 až 1:25, CČ>50) výroba - smícháním ropných frakcí: plynový olej petrolej - hydrokrakováním vakuových olejů cetanové číslo (CČ) - spalovací vlastnosti motorové nafty (náchylnost k tvrdému chodu motoru) hodnota 100 n-hexadekan (malá náchylnost k tvrdému chodu) hodnota 0 1-metylnaftalen (velká náchylnost k tvrdému chodu) důležité vlastnosti: - filtrovatelnost za chladu (vykrystalování parafinů) - viskozita (mazání vstřikovacího čerpadla) - přítomnost složek s b.v. nad 350 C (nedokonalé spalování nafty) - obsah síry (od r. 2005 max 50 mg/kg) - mazivost (aditiva proti nadměrnému opotřebení pístů vstřikovacího čerpadla)
Ropa rafinérské výrobky motorové nafty druhy motorových naft: motorová nafta letní (bod filtrovatelnosti 0-4 C) motorová nafta zimní (bod filtrovatelnosti 10, -20 C) solventní nafty (z destilace černouhelného dehtu nevhodná pro vznětové motory malé CČ) bionafty (metylestery rostlinných olejů směs metylesteru a motorové nafty ČR - min. 30 % metylesteru řepkového oleje)
Ropa rafinérské výrobky petrolej směs kapalných uhlovodíků (C 9 C 20 ) s teplotou varu 150 300 C technický petrolej letecký petrolej pohon tryskových a turbínových leteckých motorů vysokoteplotní oxidace paliva (menší vliv složení paliva na spalování) maximální bod krystalizace (-47 C) viskozita při nízkých teplotách http://slideplayer.cz/slide/2873645
Ropa rafinérské výrobky topné oleje směs kapalných uhlovodíků (převážně vyšších) spalování v tlakových hořácích nesmí se míchat s topnými oleji dehtového původu (tvorba úsad) lehké topné oleje: dest. frakce lehký topný olej (někdy míšena s plynovým olejem) bod tuhnutí (-10 až 10 C) těžké topné oleje: destilační zbytek těžkých uhlovodíků z ropy (mazut) bod tuhnutí (+40 C)
Ropa rafinerské výrobky mazací oleje funkce oleje: mazání (snížení tření) chlazení typy mazacích olejů: vynášení nečistot oleje automobilové motorové převodové výplachové tlumičové oleje průmyslové ložiskové hydraulické válcové konzervační turbínové oleje speciální izolační formové medicinální kalící řezné
Ropa rafinerské výrobky mazací oleje důležité vlastnosti: viskozita (závislost na teplotě viskozitní index) přilnavost odolnost proti stárnutí bod vzplanutí, bod tuhnutí Blokové schéma výroby mazacích olejů
Ropa rafinerské výrobky mazací oleje Výroba: základový olej + přísady (až 15 %) Přísady: modifikátory viskozity - vyrovnávají pokles viskozity pří zvýšení teploty antioxidanty - zpomalují oxidaci oleje detergenty a disperganty - zabraňují vylučování a usazování kalů antikorodanty - zpomalují, popřípadě zabraňují korozi depresanty - snižují bod tuhnutí oleje. Adsorbují se na povrchu krystalů parafínů a zabraňují jejich spojení do krystalové mřížky protipěnivostní přísady - snižují pěnění olejů snížením povrchového napětí biocidy - zamezují růstu mikroorganizmů v ropných frakcích syntetické motorové oleje - vyrobeny na bázi polyalfaolefínů
Způsoby výroby: přírodní asfalty: -asfaltové pískovce a dolomity s obsahem 4 až 14 % asfaltu a asfaltové břidlice (těžba jako povrchové doly, pak vymývání horkou vodou) -asfaltová jezera (kopání, ohřev, filtrace přes síta) destilační asfalty: při vakuové destilaci mazutu (nejvhodnější středně těžké a těžké typy rop, ale i tak měkčí, než přírodní asfalty) oxidované (foukané) asfalty: oxidace (foukáním) vakuových zbytků nebo vhodných frakcí nižší T lámavosti, vyšší T měknutí extrakční (propanové) asfalty: vedlejší produkt při výrobě základových olejů z vakuových zbytků (extrakce kapalným propanem) Ropa rafinerské výrobky asfalty koloidní směsi - polotuhé až tuhé látky termoplastické povahy, zahříváním měknou, za horka je možné je snadno nanášet na podklad složení: asfalteny (15 až 25 %) vysokomolekulární polární látky živice (10 až 90 %) látky aromatického charakteru oleje (10 až 60 %) spojitá fáze případně parafiny (zhoršují jejich vlastnosti)
Ropa rafinerské výrobky asfalty Schéma oxidace asfaltů 1 - vzduchový kompresor, 2 - trubková pec, 3 - oxidační věž (reaktor) 4 - separátor, 5 - spalovací komora
Ropa rafinerské výrobky asfalty Schéma odasfaltování těžkých vakuových frakcí 1 - extrakční kolona 2 - tlaková olejová kolona 3 - nízkotlaká olejová kolona 4 - tlaková asfaltová kolona 5 - nízkotlaká asfaltová kolona 6 - propanový kompresor 7 separátor 8 kondenzátor 9 - ohřívač
Ropa rafinerské výrobky asfalty hodnocení asfaltů: všeobecné ukazatele (např. hustota, bod vzplanutí) speciální ukazatele penetrace - zkouška je založena na měření hloubky proniknutí jehly do zkoušeného vzorku bod měknutí - teplota ve C, při které asfalt definovaný způsobem změkne bod lámavosti dle Fraasse -teplota ve C, při které se tenká vrstva asfaltu praskne odolnost ke stárnutí - po dlouhodobém zahřátí vzorku asfaltu se stanoví změny hmotnosti a vlastností vzorku přilnavost ke kamenivu - horký asfalt se smíchá s horkým kamenivem a po 24hodinovém stání se zalije vodou a vizuálně se stanoví plocha zrn kameniva obalená asfaltem
Ropa rafinerské výrobky asfalty Použití: upravené silniční asfalty - směšováním přírodních asfaltů (cca 15 %) a asfaltů vyrobených z ropy (cca 85 %) při teplotě 200 C) modifikované asfalty - přidáním modifikační přísady v množství 1 až 3 hm. % (zlepšení přilnavosti) - modifikační přísada např. styren-butadienový kaučuk lité asfalty - těsnící hmota ve stavebnictví asfaltové emulze - smíšením asfaltů s vodou za přítomnosti emulgátorů (aplikace za studena) ředěné asfalty - polotekuté černé kapaliny - homogenizace asfaltu s 5 až 20 % ředidla (benzín, petrolej)