3/3/2011

1

MATERIJALI OD OPŠTE VAŽNOSTU U MATERIJALI OD OPŠTE VAŽNOSTU U HEMIJSKOJ TEHNOLOGIJIHEMIJSKOJ TEHNOLOGIJI

TEHNOLOGIJA NAFTE

Profesor dr Božo DalmacijaDocent dr Srđan Rončević

Docent dr Dejan KrčmarPrirodno-matematički fakultet Novi Sad

Departman za hemiju, biohemiju i zaštitu životne sredine

Sastav nafteSastav nafte

•• Nafta je smesa velikog broja različitih ugljovodonika (95Nafta je smesa velikog broja različitih ugljovodonika (95--98%), 98%), a ostatak su uglavnom kiseonična, sumporna i azotna a ostatak su uglavnom kiseonična, sumporna i azotna jedinjenja.jedinjenja.

•• Ugljovodonici u nafti mogu biti pretežno Ugljovodonici u nafti mogu biti pretežno parafinskiparafinski ili ili alicikličnialiciklični..•• Parafinski ugljovodonici mogu biti normalnog ili račvastog niza. U Parafinski ugljovodonici mogu biti normalnog ili račvastog niza. U

nekim naftama veći je sadržaj aromatičnih ugljovodonika s jednim nekim naftama veći je sadržaj aromatičnih ugljovodonika s jednim ili više prstenova. ili više prstenova.

•• Nezasićenih ugljovodonika, Nezasićenih ugljovodonika, olefinaolefina, , u nafti u nafti ima samo ponekad ima samo ponekad i to vrlo malo.i to vrlo malo.

•• Nafta se često klasifikuje prema sastavu na Nafta se često klasifikuje prema sastavu na naftu naftu parafinskogparafinskog, , asfaltnogasfaltnog ili mešovitog tipaili mešovitog tipa, ili , ili parafinskogparafinskog, , naftenskognaftenskog i i intermedijernogintermedijernog tipatipa, a ponekad i prema lokalitetu (npr. , a ponekad i prema lokalitetu (npr. pensilvanijska, meksička, rumunska itd.) pensilvanijska, meksička, rumunska itd.)

Sastav nekih naftiSastav nekih nafti Poreklo naftePoreklo nafte

• Danas se uglavnom smatra da nafta vodi poreklo od organskog, biljnog i životinjskog, istaloženog materijala, koji se u početku raspadao pod dejstvom bakterija.

• Kasnije je transformovani materijal dospevao u zemljenu koru pa se pod pritiskom i na toploti hemijski i fizički menjao, uz katalitičko dejstvo prisustnih mineralnih supstanci.

• Nagrađena nafta je migraciom kroz porozne i propustljive stene dospevala do rezervoara u kojima se sakupljala.

Dokazi da je nafta biološkog Dokazi da je nafta biološkog poreklaporekla

• Optička aktivnost nafte

• U nafti su detektovani porfirini koji se lako dovode sa vitalnim satojcima organizama (hlorofil, hemin)

• Nafta se uvek nalazi u sedimentnim stenama.

Ležišta nafteLežišta nafte

3/3/2011

2

Svetske rezerve nafteSvetske rezerve nafteIstorijat eksploatacije Istorijat eksploatacije

naftenafte

• Površinska ležišta nafte ljudima su poznata već hiljadama godina.

• Još u starom Egiptu i Fenikiji nafta je korišćena za impregnaciju drveta pri gradnji brodova, kao gorivo za osvetljavanje (baklje), a njen prirodni produkt asfalt u građevinarstvu,

• Kasnije je korištena kao ratno sredstvo (''grčka vatra'' u persijskim napadima na Vizantiju).

• U vreme Renesanse destilacijom nekih površinskih slojeva dobijana su maziva i tadašnji medicinski produkti, ali sa stvarnom eksploatacijom počinje se tek u 19. veku.

• Industrijska revolucija dovela je do potrebe za novim gorivom, a društvene promene koje je izazvala iziskivale su dobro, a jeftino ulje za lampe, pošto su ljudi imali potrebu da rade i čitaju i nakon zalaska sunca.

• Kitovo ulje bilo je dostupno samo bogatima, dok su jeftinije lojne sveće imale neprijatan miris, a samo metropole su imale gasne pumpe i cevi.

• Kroz potragu za boljim gorivom za lampe, naučnici su unapređivali postupke za dobijanje goriva iz sirove nafte, koje bi imalo komercijalnu upotrebu.

• James Young iz Engleske je sa svojim saradnicima pokušavao da proizvede razne naftne produkte, ali se na kraju ipak vratio industriji uglja.

• Kanadski fizičar i geolog Abraham Gessner je 1852. patentirao postupak za dobijanje goriva za lampe koje je gorelo svetlim plamenom i čija je cena bila pristupačna. To je bio kerozin.

• 1855. američki hemičar Benjamin Silliman objavio je rad koji govori o mogućnosti dobijanja čitavog spektra korisnih proizvoda u toku procesa destilacije nafte.

• Nakon 1855 počela je potraga za većim izvorima nafte.

• Ljudi su kopajući bunare često nailazili na naftu, pa je postupak bušenja usledio kao logičan korak za dolaženjem do nje.

• Prvo bušotine iskopane su 1857. u Nemačkoj.

• Događaj koji je odjeknuo svetom bilo je pronalaženje velikog izvora blizu Oil Creek-a u Pensilvaniji. Iskopao ga je Edwin L. Drake 1859. i na dubini od samo 21,2 m našao je naftu. Ovo je bio početak rapidnog razvitka moderne naftne industrije.

• Pronalaskom automobila i potrebama za energijom uoči Prvog svetskog rata, naftna idustrija je postala jedan od temelja industrijskog društva.

3/3/2011

3

BarrelBarrel

• Barrel je jedinica zapremine koja se koristi u SAD i Velikoj Britaniji.

• Vrednost jednog barrela u litrama zavisi od materijala koji se meri.

•• Jedan barrel nafte Jedan barrel nafte iznosi 159 litara.iznosi 159 litara.

OPEC = Organisation OPEC = Organisation OPEC = Organisation OPEC = Organisation OPEC = Organisation OPEC = Organisation OPEC = Organisation OPEC = Organisation of of of of of of of of Petroleum Exporting CountriesPetroleum Exporting CountriesPetroleum Exporting CountriesPetroleum Exporting CountriesPetroleum Exporting CountriesPetroleum Exporting CountriesPetroleum Exporting CountriesPetroleum Exporting Countries

Organizacija zemalja izvoznica nafte je internacionalna organizacija koja prvenstveno razmatra politiku vezanu za proizvodnju, prodaju i cenu nafte.

Indonesia –suspendovala članstvo 2009; Gabon izašao 1994.

Osnovana je 1960, a danas (2011) njene članice su: Alžir, Angola, Ekvador, Iran, Irak, Kuvajt, Libija, Nigerija, Katar, Saudijska Arabija, Ujedinjeni Arapski Emirati i Venecuela.

Rezerve i kapacitet Rezerve i kapacitet Rezerve i kapacitet Rezerve i kapacitet Rezerve i kapacitet Rezerve i kapacitet Rezerve i kapacitet Rezerve i kapacitet proizvodnjeproizvodnjeproizvodnjeproizvodnjeproizvodnjeproizvodnjeproizvodnjeproizvodnje

– Danas je sirova nafta najkorisnija sirovina koja daje raznovrsne proizvode.

– Do sredine osamdesetih godina prošlog veka 8,9 miliona barrela nafte je proizvođeno u SAD svakoga dana, a dodatnih 5 miliona je izvoženo.

• Proizvodnja u ostatku sveta bila je 53,4 miliona barreladnevno,

• čemu je Rusija kao najveći proizvođač doprinosila sa 11,8 miliona,

• a Saudijska Arabija kao treći najveći proizvođač sa 5,3 miliona barrela dnevno.

• Danas je kapacitet proizvodnje nafte poprimio drugačije razmere.

• Zemlje Srednjeg Istoka najviše doprinose svetskoj proizvodnji s obzirom da poseduju najveće rezerve crnog blaga.

3/3/2011

4

Karta sveta koja pokazuje 10 zemalja sa najvećim rezervama nafte

Dobijanje nafteDobijanje nafte

Crpljenje i prečišćavanje sirove Crpljenje i prečišćavanje sirove naftenafte

• Iz sirove nafte na samom izvorištu se izdvajaju gasovi koji su u nafti rastvoreni.

• Iz nafte se izdvaja ležišna voda (koja uvek prati sirovu naftu) dužim stajanjem nafte u rezervoarima (visine od 8-10 m). Ako je potrebno efikasnije izdvajanje nafta se zagreva na oko 70 0C.

• Ako nafta gradi sa vodom stabilne emulzije dodaju se dehidrataciona sredstva (sulfonati masnih kiselina, estri, alkoholi većih molekulskih masa) za razbijanje emulzije.

• Radi otklanjanja mulja nafta se ispira sa vodom.

3/3/2011

5

Prerada naftePrerada nafte

• Najveći deo sirove nafte podvrgava se danas različitim procesima prerade da bi se dobili proizvodi kao što su benzin, petrolej i drugi.

• Samo relativno mali deo, uglavnom teških nafti s malim ili nikakvim sadržajem lakih ugljovodonika i velikim sadržajem sumpora, utroši se direktno, u neprerađenom stanju, za loženje.

Rezervoari sirove nafte

Osnovna operacija pri preradi nafte je frakciona Osnovna operacija pri preradi nafte je frakciona destilacija.destilacija.

Glavne frakcije koje se dobijaju destilacijom nafte Glavne frakcije koje se dobijaju destilacijom nafte jesu:jesu:

• Benzin (50-200 oC), koji se koristi kao gorivo za motore i kao rastvarač;

• Petroleum - "gas" (150-250 oC), koji je nekad upotrebljavan isključivo za osvetljenje, a danas se upotrebljava kao gorivo za mlazne motore i za traktore;

• Gasno (dizel) ulje (180-360 oC), koje služi kao gorivo za dizelmotore, za čišćenje mašina, za loženje u brodovima i uopšte kao tečno gorivo (ulje za loženje);

• Ulja više tačke ključanja (oko i preko 350 oC) koja seupotrebljavaju za podmazivanja i za loženje (mazut) i

• Asfaltni ostatak (bitumen) koji se upotrebljava za proizvodnju duvanih asfalta-bitumena ili kao gorivo.

3/3/2011

6

• Pored ovih proizvoda, mogu se dobiti i drugi, na primer:– gasovita frakcija C1-C4,

– petrol-etar, sastavljen od pentana i heksana (20-70 oC),

– ligroin, smesa heksana i heptana (70-100 oC), ili

– mlazno gorivo (najčešće 160-280 oC).

• S obzirom na veliki razvitak petrohemijske industrije i na činjenicu da se za tu industriju kao polazne sirovine upotrebljavaju proizvodi koji se razlikuju od uobičajenih rafinerijskih proizvoda, u svetu se sve više podižu tzv. "petrohemijske rafinerije". Primera radi, najveći deo aromatičnih jedinjenja se dobija danas od petrolejske industrije.

OsOsnnovne mašine i aparati koji se koristi u preradi ovne mašine i aparati koji se koristi u preradi naftenafte

Cevna peć

Podovi i tipovi destilacionih kolonaPodovi i tipovi destilacionih kolona

Najuobičajeniji tipovi destilacionih klolona

Šematski prikaz rada destilacione kolone

Kako rade destilacione kolone?

Razmenjivači toploteRazmenjivači toplote i i prelivni prelivni kondekondezzator ator

Šematski prikaz destilacije nafte Šematski prikaz destilacije nafte sa cevnim zagrevanjemsa cevnim zagrevanjem

Prečišćena nafta se predhodno Prečišćena nafta se predhodno zagrejezagreje, zatim se u cevnoj peći , zatim se u cevnoj peći odjednom zagreje na najvišu odjednom zagreje na najvišu destilacionu temperaturu tako da sve destilacionu temperaturu tako da sve frakcije istovremeno ispare pa se frakcije istovremeno ispare pa se onda retifikuju u koloni ili kolonama.onda retifikuju u koloni ili kolonama.

Teperatura se podešava prema Teperatura se podešava prema sirovini, a i prema tome koja se sirovini, a i prema tome koja se frakcija želi dobiti. Temperatura frakcija želi dobiti. Temperatura zagrevanja nafte se kreće oko 400zagrevanja nafte se kreće oko 400 00C.C.

Destilacija nafte u dva stupnjaDestilacija nafte u dva stupnja

3/3/2011

7

KrekovanjeKrekovanje

• Iz sirove nafte dobija se realtivno malo benzina (oko 10%)

• Pored frakcione destilacije, danas se primenjuju i različite metode prerade nafte i naftinih produkata, među koje se ubrajaju termički i katalitički krekingdestilata nafte i mazuta da bi se povećala prvenstveno količina proizvedenog benzina i ostalih produkata.

• Krekovanjem se viliki molekuli ugljovodonika raspadaju na molekule manje molekulske mase.

• Visoko temperatursko krakovanje (670-720 oC) naftinih sirovina, naziva se piroliza, a prvenstveno se radi zbog dobijanja gasa, koji služi kao početna sirovina za organsku sintezu, a time i za sintezu visokooktanskih komponenti motornog goriva i različitih tečnih produkta sa visokim sadržajem aromatičnih ugljovodonika.

• Pri temperaturnom režimu pirolize javljaju se i najekstremnije reakcije termičkog krakovanja koje su karakteristične po većem razlaganju ugljovodonika nafte.

• Reakcije pirolize u većini slučajeva, po pravilu, su nepovratne, tj. produkti nastali pri prvom razlagnju dalje se razlažu i ne mogu da nastanu početna jedinjenja. Na taj način, piroliza tečnih ugljovodonika je više fazni visoko temperaturni proces, u kojem razloženi ugljovodonici prelaze u homogenu sredinu i obrazuju gasnu, tečnu i čvrstu fazu.

Na proces pirolize i prinos produkata utiču Na proces pirolize i prinos produkata utiču sledeći faktori:sledeći faktori: • Priroda sirovine

• Temperatura pirolize• Vreme pirolize

Pri krekovanju, sem razlaganja velikih molekula, dolazi do:

• ciklizacije, • dehidratacije, • aromatizacije, • izomerizacije i• polimerizacije.

Priroda sirovinaPriroda sirovinaPriroda sirovinaPriroda sirovinaPriroda sirovinaPriroda sirovinaPriroda sirovinaPriroda sirovina

• Brzina procesa pirolize i osobine nastalih produkata zavise od vrste ugljovodonika u sirovini i od uslova u peći.

• Povećanje molekulske mase utiče na termičku nestabilnost svih ugljovodonika.

• Lakše komponente u sirovini daju veću količinu gasa, a teže utiču na povećanje aromatičnih ugljovodonika i tečnih olefina.

• Izborom sirovine može se uticati na krajnje produkte pirolize.

Temperatura pirolizeTemperatura pirolizeTemperatura pirolizeTemperatura pirolizeTemperatura pirolizeTemperatura pirolizeTemperatura pirolizeTemperatura pirolize

• Najmanju termodinamičku stabilnost pokazuju parafini, a najveću aromatični ugljovodonici.

• Sa povećavanjem temperature brzina razlaganja zasićenih ugljovodonika raste u odnosu na druge homologne nizove ugljovodonika.

• Cepanje molekula je obično na sredini molekula sa nastajanjem parafina i olefina manjih molekulskih masa:

222)(2 +++ +→nnmmnmnm

HCHCHC

.)(.)()(1681883416

tečHCtečHCčvrstoHC +→Npr.

Nezasićeni ugljovodonici u uslovima parofaznog krakovanja menjaju svoju strukturu i najčešće nastaju ciklični ugljovodonici. Na primer:

Ciklični ugljovodonici na visokim temperaturama (720 - 750 oC) u reakciji dehidrogenovanja prelaze u aromatične. Naprimer:

3/3/2011

8

• Gasna faza pirolize sadrži nezasićene, zasićene ugljovodonike i vodonik.

• Prinos gasovite faze je oko 45%, a tečne oko 50%.• Tečni produkti sadrže više aromatičnih ugljovodonika,

koji ulaze u sastav lakog ulja dobijenog pri destilaciji smole nastale pri pirolizi.

• Optimalna temperatura pirolize je 670-720 oC. • Niže temperature pogoduju većem prinosu ksilola.

• Prinos benzola se povećava do 750 oC. • Maksimalan prinos toluola je na 700 oC.

• Svakoj temperaturi odgovara optimalno vreme kontakta, pri kojem se dobija maksimalan prinos željenog produkta.

Vreme pirolizeVreme pirolizeVreme pirolizeVreme pirolizeVreme pirolizeVreme pirolizeVreme pirolizeVreme pirolize

• Povećanje vremena zadržavanja sirovina u zoni reakcije utiče na povišenje prinosa aromatičnih ugljovodonika.

• Osnovna reakcija - termičko razlaganje - obično se posmatra kao homogena nekatalitička monomolekularna reakcija prvog reda koja protiče u gasovitoj fazi.

• Konstanta brzine ne zavisi od pritiska i javlja se samo kao funkcija temperature

• Sastav tečne faze (smole) nastale pri pirolizi zavisi od temperature procesa i vremena zadržavanja sirovine u peći.

Industrijski postupci za Industrijski postupci za krekovanje:krekovanje:

• Termičko krekovanje u parnoj fazi (na 6000C i na atmosferskom pritisku)

• Krekovanje u tečnoj fazi (na pritisku do 8,5 MPa i na 400-500 0C)

• Katalitiko krekovanje (na temperaturi oko 450-550 oC) i na relativno niskom ili normalnom pritisku)

• Katalitičko hidrokrekovanje (na 200-450 oC) u prisustvu vodonika pod pritiskom (7-18 MPa)

Termičko krekovanjeTermičko krekovanje

1–destilaciona kolona, 2, 3-grejač,4-reakciona kolona (kolona za krekovanje), 5-kolona sa smanjenim pritiskom

hladnjak

Katalitičko krekovanjeKatalitičko krekovanje

• Pri katalitičkom krekovanju koriste se sledeći katalizatori u zavisnosti od proizvođača opreme:– Cr(III)-oksid-aluminijum-okisid,– Prirodni i sintetički alumo-silakti– Molibden-silikat– Neka fluoridna jedinjenja

• U novije vreme i zeoliti i molekulska sita koja su mehanički postojanija.

• Neki katalizatori se aktiviraju tretiranjem sa neorganskim kiselinama.

Regeneracja katalizatora

3/3/2011

9

HidrokrekovanjeHidrokrekovanje je katalitičko krekovanje koje se je katalitičko krekovanje koje se dopunjuje hidrogenizacijomdopunjuje hidrogenizacijom..

• Kvalitetnij su proizvodi:– Dobija se stabilniji benzin, većih oktanskih vrednosti

(velika zastupljenost račvastih i aromatičnnih ugljovodonika)

– Osetljiv prema tetra-etil olovu i– Oslobođen supornih jedinjnja

• Pri hidrokrekovanju nastaje malo koksa, te je prinos benzina veći.

• Katalizatori se razlikuju u odnosu na obično katalitičko krekovanje upotrebljava se npr. oksid kobalta i nikla sa volframom i molibdenom na aluminijum-oksidu)

BenzinBenzin

• Sirovi benzin koji predestiliše do oko 180 oC satoji se iz lakših parafinskih i naftenskih ugljovodonika i manjih količina nezasićenih i aromatičnih ugljovodonika.

• Način prečišćavanja i oplemnjivanja benzina zavisi od njegov satava a koriste se sledeći postupci:– Postupak rafinacije ostranjivanjem sumpornih jedinjenja,

– Povećavanje oktanskog broja dodavanjem teraetil-olova, alkilovanjem, aromatizacijom i blagim termičkim krekovanjem.

Oktanski brojOktanski broj

• Vrednost benzina se ceni prema osobinama koje on pokazuje pri sagorevanju u motoru.

• Benzin za eksplozivne motore ne sme da detonira! – Sklonost goriva ka detonaciji – samozapaljivanju imaju

benzini koji sadrže normalne zasićene ugljovodonike.

– Najotporniji su račvasti i aromatični ugljovodonici.

•• Postojanost benzina se ne može odrediti analitički Postojanost benzina se ne može odrediti analitički već eksperimentalno.već eksperimentalno.

Određivanje oktanskog brojaOdređivanje oktanskog broja

• Oktanski broj se procenjuje ispitivanjem u specijalnim motorima u kome se osobine nepoznatog benzina upoređuju s osbinama standarnih supstanci:– izo-oktana (2,2,4-trimetil-pentana) čija je postojanost uzeta

kao 100 i

– n-heptana čija je postojanost uzeta kao 0.

•• Merilo postaojanosti je oktanski broj koji predstavlja Merilo postaojanosti je oktanski broj koji predstavlja količinu izokoličinu izo--oktana (u zapreminskim procentima) u oktana (u zapreminskim procentima) u smesi s normalnim heptanom koja se ponaša isto kao smesi s normalnim heptanom koja se ponaša isto kao ispitivani benzinispitivani benzin.

Povećavanje oktanskog broja Povećavanje oktanskog broja benzina benzina

•• Oktanski broj benzina se povećava dodavanjem Oktanski broj benzina se povećava dodavanjem tetraetiltetraetil--olova, Pb(Colova, Pb(C22HH55))44 koji se dodaje u količini koji se dodaje u količini oko 0,25%oko 0,25%

• Pored tetra-etil olova, benzinu se dodaje etile-bromid da bi se sprečilo taloženje olovnog oksida po zidovima cilinda (gradi se isparljivi olovo-bromid).

•• Smesa za etiliziranje sadrži 63% tetraetilSmesa za etiliziranje sadrži 63% tetraetil--olova, 26% olova, 26% etilenetilen--bromida, 9% etilenbromida, 9% etilen--hlorida i 2% neke boje.hlorida i 2% neke boje.

Rafinacija benzinaRafinacija benzina

• Benzin dobiven normalnom destilacijom ili termičkim krakovanjem moraju se prečistiti radi ostranjivanja sastojaka koji se u motoru osmoljavaju ili korozijono deluju.

• Jedan od glavnih postupaka rafinacije jeste odstranjivanje sumpornih jedinjenja: –– VodonikVodonik--sulfidasulfida–– Merkaptana,Merkaptana,–– Disulfida ili tiofenskih derivataDisulfida ili tiofenskih derivata.

3/3/2011

10

“Doktor” proces rafinacije “Doktor” proces rafinacije benzinabenzina

•• Miris, ne stabilnost i sklonost ka polimerizaciji što Miris, ne stabilnost i sklonost ka polimerizaciji što potiče od merkaptana umanjuje se tako što se potiče od merkaptana umanjuje se tako što se merkaptan pretvara u neškodljive disulfidemerkaptan pretvara u neškodljive disulfide.

• Benzin se trtira smesom rastvora natrijum-plubita i nešto slobodnog sumpra:

• Olovo-sulfid se odvaja. •• Na ovaj način se izdvaja nešto elementarnog supora, ali Na ovaj način se izdvaja nešto elementarnog supora, ali

se osobine benzina poboljšavaju se osobine benzina poboljšavaju zbog razlike u zbog razlike u osobinama merkaptana i disulfidaosobinama merkaptana i disulfida

( )

222

222

)(

22

SRPbSSPbRS

NaOHPbRSPbONaRSH

+→+

+→+

Katalitička hidrogenizacijaKatalitička hidrogenizacija

•• Primenjuju se blagi uslovi da bi se izbeglo Primenjuju se blagi uslovi da bi se izbeglo krekovanje, a da se ostrane sumporna i azotna krekovanje, a da se ostrane sumporna i azotna jedinjenja i hidrogenizuju olefini.jedinjenja i hidrogenizuju olefini.

• Kao katalizator se upotrebljava sulfidi kobalta, nikla i molibdena na aluminijum-oksidnom nosaču (na 300-400 0C i pod pritiskom 1,5-10 MPa).

Visokooktanski benziniVisokooktanski benzini

• “Reformovanje” (reforming) vrsta blagog termičkoReformovanje” (reforming) vrsta blagog termičko--katalitičkog krekovanja pri čemu se sirovina ne katalitičkog krekovanja pri čemu se sirovina ne raspada već samo poboljšavaju njene osobine tako raspada već samo poboljšavaju njene osobine tako što se menja struktura satojaka.što se menja struktura satojaka.

• Ovako dobiveni benzini sadrže veću količinu aromatičnih, račvastih i olefinskih ugljovodonika. Pri reformovanju dolazi do izomerizacije i ciklizacije (aromatizacije).

Izomerizacija

Ciklizacija i aromatizacija

Sirovi petroleum Sirovi petroleum -- kerozinkerozin

•• Petroleum se dobija kao frakcija nafte na 180Petroleum se dobija kao frakcija nafte na 180--280 280 00C. C. Nekada se koristio za osvetljenje.Nekada se koristio za osvetljenje.

•• Danas se Danas se koristi za pogon mlaznih aviona u smesi sa koristi za pogon mlaznih aviona u smesi sa težim benzinimatežim benzinima..

•• Mlazna goriva moraju imati nisku tačku mržnjenja (oko Mlazna goriva moraju imati nisku tačku mržnjenja (oko 60 60 00C). C).

•• Ova frakcija se krekovanjem prerađuje u benzinOva frakcija se krekovanjem prerađuje u benzin•• Koristi se još za razređivanje bitumena i flotiranje Koristi se još za razređivanje bitumena i flotiranje

uglja.uglja.

Pogonsko Pogonsko –– dizeldizel--ulje ulje (dizel(dizel--goriva)goriva)

•• Ova frakcija se izdvaja pri destilaciji sirove nafte na Ova frakcija se izdvaja pri destilaciji sirove nafte na 280280--350 350 ooC.C.

•• Za ovu vrstu goriva zapaljivost je od velike važnostiZa ovu vrstu goriva zapaljivost je od velike važnosti..

•• DizelDizel--gorivo je bolje što je vreme od ubrizgavanja u gorivo je bolje što je vreme od ubrizgavanja u cilindar motora do momenta paljenja kraće.cilindar motora do momenta paljenja kraće.

•• Aromatična jedinjenja nisu poželjan sastajok dizel Aromatična jedinjenja nisu poželjan sastajok dizel goriva.goriva.

•• Mera kvaliteta, tj. zapaljivosti je cetanski broj.Mera kvaliteta, tj. zapaljivosti je cetanski broj.

3/3/2011

11

Cetanski brojCetanski broj

• Paljenje dizel-goriva se ispituje u normiranim dizel-motorima i poredi s paljenjem smeše cetana (cetanski broj 100) i α-metil-naftalinom (cetanski broj 0).

• Cetanski broj označava procenat cetana u smesi koja ima iste osobine kao ispitivano gorivo. Njegova vrednost za dizel-motore koji su brži je oko 70, a ubičajano je 50.

• Kvalitet dizel-goriva se može poboljšati aditivima• Dizel gorivo se ne prešćava kao benzin, eventualno

se odstranjuju naftenske kiseline i sumporna jedinjenja.

Ulje za loženjeUlje za loženje

• Frakcija koja je od najvećeg interesa kao industrijsko tečno gorivo.

•• Teža ulja za loženjeTeža ulja za loženje dobivaju se blagim dobivaju se blagim krekovanjem težih destilacionih ostataka pri krekovanjem težih destilacionih ostataka pri čemu se samnjuje viskozitet polazne sirovine i čemu se samnjuje viskozitet polazne sirovine i ulja za loženje se dobija u visokom prinosu pored ulja za loženje se dobija u visokom prinosu pored nešto gasnog ulja (10nešto gasnog ulja (10--15%) i bezina15%) i bezina..

Teška ulja Teška ulja (ulja za podmazivanje)(ulja za podmazivanje)

• Četvrta frakcija koja se dobija pri detilaciji sirove nafte koristi se za dobijanje maziva.

• Maziva smanjivaju trenje između pojedinih mašinskih delova i svode ga na trnje samih čestica maziva.

•• Viskoznost maziva treba da Viskoznost maziva treba da bude što postojanija, odnosno bude što postojanija, odnosno da se što manje menja sa da se što manje menja sa promenom temperaturepromenom temperature..

• Industrijska maziva se proizvode iz svake nafte koja sadrži ugljovodonike viskoziteta potrebnog za maziva.

Viskoznost mazivaViskoznost maziva

Dobijanje industrijskih mazivaIIzdvajanje parafinazdvajanje parafina

•• Neke nafe sadrže zanatne količine parafina, čak i do Neke nafe sadrže zanatne količine parafina, čak i do 50%.50%.

•• Parafin se dobija iz viših frakcija nafte i sastoji se Parafin se dobija iz viših frakcija nafte i sastoji se od kristala normalnih i račvastih ugljovodonika sa od kristala normalnih i račvastih ugljovodonika sa višom molekulskom masomvišom molekulskom masom..

•• Parafin se dobija pri deperifinaciji ulja za Parafin se dobija pri deperifinaciji ulja za podmazivanje.podmazivanje.

•• Običan tehnički parafin topi se na 50 Običan tehnički parafin topi se na 50 00C.C.•• Tvrdi parafini se koriste za proizvodnju sveća. Masti Tvrdi parafini se koriste za proizvodnju sveća. Masti

za parket i veštačkih voskova.za parket i veštačkih voskova.

3/3/2011

12

Bitumeni. AsfaltiBitumeni. Asfalti

•• Pojam bitumen u širem smislu obuhvata složene Pojam bitumen u širem smislu obuhvata složene organske smese koje se satoje uglavnom od organske smese koje se satoje uglavnom od ugljovodonika i kiseoničnih jedinjenja a koje se nalaze u ugljovodonika i kiseoničnih jedinjenja a koje se nalaze u prirodi ili su dobivene od prirodnih materijala a pri tome prirodi ili su dobivene od prirodnih materijala a pri tome se nisu hemijski promenulese nisu hemijski promenule..

•• Bitumeni se često dele na:Bitumeni se često dele na:–– Prirodni bitumenPrirodni bitumen (prirodni gas, nafta, asfalt, ozokerit, (prirodni gas, nafta, asfalt, ozokerit,

montanski voskovi, smole)montanski voskovi, smole)

–– Tehnički bitzmenTehnički bitzmen (destilacioni ostaci nafte, parafin, destilati (destilacioni ostaci nafte, parafin, destilati nafte)nafte)

–– PirobitumeniPirobitumeni (asfaltni pirobitumeni i kerogeni).(asfaltni pirobitumeni i kerogeni).

Teme za domaći zadatakTeme za domaći zadatak

• Sveteke rezerve nafte i naftna kriza

• Ulja za podmazivanje

• Gudron

• Tema po izboru iz predavanja “TEHNOLOGIJA NAFTE”

Pitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbe

• Sastav nafte !

• Poreklo nafte !

• Objasni crpljenje i prečišćavanje sirove nafte

• Navedi glavne frakcije koje se dobijaju destilacijom nafte.

• Objasni krekovanje !

• Navedi industrijski postupci za krekovanje.

• Objasni termičko krekovanje

• Objasni katalitičko krekovanje

• Objasni oktanski broja.

• Objasni postupke za rafinaciju benzina.

Pitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbePitanja za kolokvijum za DON i vežbe

•• Objasni kako se dobija kerozin i gde se koristi!Objasni kako se dobija kerozin i gde se koristi!

•• Kako se se dobija dizel gorivoKako se se dobija dizel gorivo

•• Objasni cetanski broj!Objasni cetanski broj!

•• Objasni način dobija ja ulja za podmazivanjeObjasni način dobija ja ulja za podmazivanje

•• Objasni potupke za izdvajanje parafinaObjasni potupke za izdvajanje parafina

•• Kako se dobija bitumen i asfalt?Kako se dobija bitumen i asfalt?

Pitanja za ispitne kolokvijume Pitanja za ispitne kolokvijume i i ispitispit

• Crpljenje i prečišćavanje sirove nafte

• Frakciona destilacija nafte

• Krekovanje nafte

• Benzin i rafinacija benzina.

Hvala na pažnji!