Ham Petrol Nedir ? Petrolün Damıtılması-Elde Edilen Ürünler

HAM PETROL NEDİR?

Yerküre içerisinde organik materyalin başkalaşımı ile oluşmuş ve gözenekli kayaçlar içerisinde depolanmış sıvı haldeki hidrokarbonlara ham petrol adı verilir Petrolün başındaki "ham" terimi bir hammadde olduğunu ve henüz işlenmediğini gösterir Ham petrol, rafinerilerde bileşenlerine ayrıştırılarak (damıtılarak) günlük yaş!!ımızda kullandığımız pek çok ara madde ve akaryakıt ürünleri elde edilir

İngilizcede petrol yerine kullanılan petroleum terimi köken olarak Grekçe’den (Yunanca’dan) türemiş olup, taş anlamına gelen "petra" kelimesi ile yağ anlamına gelen "oleo" kelimelerinin birleşimidir ve taşyağı anlamına gelir Eski Grekler’den daha önce, Mezopotamya dillerinde naptu kelimesi taşyağı anlamında kullanılmıştır Daha sonra bu kelime nafta olarak evrimleşmiş ve bugün pek çok dilin kelime haznesine ham petrol veya petrolden elde edilen gazyağı ve benzin türü hidrokarbon sıvıları belirtmek üzere girmiştir

Petrol çok eski zamanlardan beri; ısıtma, bin şaat, izolasyon, tababette kullanılan bir yer altı sıvısı idi Tarihte Babil Şehri’nin yakınlarında bitümlerin tuğla yapımında harç olarak kullanıldığını ve gene bu şehrin sokaklarının tabii asfalt ile döşenmiş olduğu tarihte görülmektedir Bu maddelerin Bağdat ve Musul arasında Dicle Nehri kıyısında bulunan petrol sızıntılarından temin edildiği sanılmaktadır15 Yüzyılda Ren Vadisi’nin Fransa tarafında bulunan petrollü kum taşlarının o devirlerdeki madencilik metotları ile işletildiği, buna benzer şekilde Polonya ve Rusya’da üretim yapıldığı, anlasılmaktadır

Petrol ve petrol gazlarının sızıntılar halinde yeryüzüne çıkması, yıldırım düşmesi gibi tabiat olayları ile kendiliğinden ateş alması ve asırlarca sönmeden devamlı yanması, bu ateşin kutsal sayılmasına sebep olmuştur Bakü, Kerkük ve Güney İran’daki bol miktarda sızıntılar, bu bölgelerdeki insanların uzun süre bu ateşlere tapmalarına neden olmuştur

HAM PETROLÜN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Ham petrol bir karışımdır Gaz, sıvı ve katı hidrokarbonların ve bunların izomerlerinin bir karışımıdır Ham petrol bir karışım olduğu için belirli bir kaynama noktası ve donma noktası da yoktur Fraksiyonlarının ancak son noktaları bulunmaktadır

Karbon 82,2 – 87,1 petrolün hidrokarbonları yanında, kükürt, oksijen ve azot gibi elemanlarda bulunmaktadır Ayrıca ham petrolün içerisinde, bazı metallere de rastlanmaktadır Ancak rastlanan metallerin oranları oldukça azdır

Ham ağırlıkça yüzdeleri aşağıdaki gibidir:

Petrolde bulunan kimyasal elemanların

Hidrojen 11,7 – 14,7

Kükürt 0,1 – 5,5

Azot 0,1 – 1,5

Oksijen 0,1 – 4,5

Karalarda ve denizlerde değişik derinliklerde çıkan ham petrolde bu oranların değişik olması doğaldır

PETROLÜN DAMITILMASI

Bir rafineride ham petrole uygulanan ilk işlem ayrımsal ya da bölümsel damıtmadır Bu işlemle, on kadar temel petrol kesiti elde edilir Bu kesitlerden her biri genellikle karbon atomları sayısıyla yada içerdiği hidrokarbonların ve diğer bileşiklerin normal kaynama sıcaklıkları dizisiyle tanımlanan bir uçuculuk aralığında yer alır Damıtmayla ham petrolü ayrımlama, üretim gereklerinin işlevlerine göre önemli değişiklikler gösterebilir

HAM PETROLÜN AYRIŞTIRILMASI

Ham petrol bir karışımdır Gaz ve sıvı hidrokarbonlar ve bunların isomerlerinin bir karışımıdır Karbon sayısı 1–16 arasında değişen karbon bileşiklerini içerir Karbon sayısı küçük olan hidrokarbonların kaynama noktaları (boiling point) ve erime noktaları (melting point) çok düşüktür Bundan dolayı ham petrol donmaz En düşük sıcaklıklarda bile izolasyonsuz boru hatlarında transfer edilir, yüzer tavanlı tanklarda depolanır

Ham petrolde bütün petrol ürünleri gibi API ile değerlendirilir API’ı düşük olan ham petrollerde karbon sayısı büyük, hidrokarbonlar ağırlıklıdır Onun için işlenmesi zor olması yanında elde edilen ürünlerde daha ucuzdur

Ham petrolü işleyen petrol rafinerileri petrol çıkartılan kuyulara yakın yerlerde kurulur Ham petrolü olmayan ülkelerde ise, rafinerilere ham petrol ya boru hatları ile ya da deniz kıyısına kurulan rafinerilere kapasitesi çok büyük deniz tankerleri ile getirilir

Deniz tankerleri ile getirilen ham petrol, sahilde yüzer tavanlı tanklara alınır Yüzer tavanlı tanklar da, kolay buharlaşabilen ham petrol ürünleri depolanmaktadır Ham petrol tankları çok büyük kapasitede tanklardır Orta büyüklükte bir rafinerinin en az 20 gün ham petrolünün depolanması gerekmektedir

Deniz tankerleri ile getirilen ham petrol sahilde ham petrol tanklarına alınır Sıcaklığı yaklaşık 14–16 derece civarındadır Yüzer tavanlı tanklar ısıtılmaz ve boru donanımı izolasyonsuzdur

Sahil tanklarına alınan ham petrol, yaklaşık 72–96 saat boyunca sükûnete bırakılır Bu süre, uluslararası bir süredir Bu uluslar arası sürede petrolün içindeki deniz suyu, çamur vb yabancı maddeler tankın dibine ikinci bir faz teşkil ederek ayrışır Süre sonunda tankın dibindeki dreyn vanası ile su ve istenmeyen maddeler dreyn edilir Bundan sonra tanktan sağlıklı bir ölçüm alınabilir

Tuz ayırıcılarda ham petrolün içerdiği tuz bileşikleri ayrıştırılmış olur

Ham petrol desaltere girmeden önce belirli miktarda su ile seyreltilir Bu arada sürekli sıcaklık kontrol edilir Ham petrol su ile seyreltilince içindeki tuzlar bu suda eriyecektir ve desalterda ayrışması mümkün olabilecektir

HAM PETROLDEN DAMITMA YOLUYLA ELDE EDİLEN BİLEŞENLER?

Ham petrolün rafinerilerde arıtılması ve işlenmesi sonucunda, ortalama olarak %43 benzin, %18 fuel oil ve motorin, %11 LPG (sıvılaştırılmış petrol gazı, propan veya propan-bütan karışımı), %9 jet yakıtı, %5 asfalt ve %14 diğer ürünler elde edilmektedir

PETROLÜN DAMITILMASIYLA ELDE EDİLEN ÜRÜNLER

Ham petrolü atmosfer basıncında damıtma: Atmosfer basıncından çok az yüksek bir basınçta yapıldığından bu adı alır ve arakat ürünleri veren bir damıtma kulesinde, ham petrolün birçok ana kesite ayrılmasını sağlar: gaz ve benzinler, kerosen, mazotlar, atmosfer artığı Ham petrol kuleden çekilen ürünlerin ısıl enerjisini kullanan ısı değiştiricilerle ısıtıldıktan ve borulu bir fırında bölümsel olarak buharlaştırıldıktan sonra 340 ile 380C de kulenin alt bölümüne yarı buharlaşmış halde verilir Aynı andaki tesisteki kirlenmeyi ve korozyonu sınırlandırmak için ham petrole tuz giderme işlemi uygulanır: üretim ya da taşımadan kaynaklanan mineral tuzlarını özümlemek için önce ham petrole su püskürtülür ardından yaklaşık 130C de tuz giderme balonunda elektrikle su ve ham petrolün karışması hızlandırılır ve karışım durutulur Gazlardan ve benzinden oluşan en uçucu kesit, damıtma kulesinin tepesinde toplanır; kerosen ve mazotlar kulenin yan bölümünden alınır, sonra her biri daha küçük başka bir kuleye gönderilerek uçucu madde ayarları ayarlanır Atmosfer basıncında damıtma artığı ana kulenin tabanından alınır Gazları ve benzinleri ayırma işleminde genellikle çift ürünlü damıtma kulesi kullanılır Gazlar önce kararlaştırıcı ya da bütan giderici kulede benzinlerden ayrılır; sonra bir etan giderici bir propan gidericide, bölümsel damıtmayla propan ve bütan yanıcı gaz halinde ayrı ayrı özütlenir Nihayet benzinleri bölümsel damıtma kulesinde ayırarak hafif ve ağır benzinler elde edilir Atmosfer artığını boşlukta damıtma Arakat ürünleri veren bir damıtma kulesinde gerçekleştirilir; Bu kulenin çalışma ilkesi tepe bölümünde basınç 10 ile 70 milibar arasında değişen bir boşluk oluşturmak ve böylece atmosfer artığı bileşenleri, ısıl parçalanmaya yol açmayacak düşük bir sıcaklıkta damıtmaktır Artıklar, borulu bir fırında bölümsel olarak buharlaştırıldıktan sonra kulenin alt bölümüne 370-410C sıcaklıkta yollanır Boşluğu, kulenin tepesinde yoğunlaşmış gazları emen buhar enjektörleri sağlar Böylece, ilk arakat ürünü olarak bir mazot, alt arakat ürünlerinden iki ya da daha çok damıtma ürünü ve kulenin dibinde ise boşlukta damıtma ürünü elde edilir Bu üç tesis genellikle tak milibar üretim birimi içinde toplanır ve sığa göz önüne alındığında ayırt edici özelliğini, aygıtların fırınların, özellikle de kulelerin dev boyutları oluşturur