Bränsleindustrin

Dessa råvaror bearbetas i raffinaderier för olika produkter, såsom:

a) Flytande gas (LPG)

b) Motorbränslen (bensin, fotogen, dieselolja)

c) Eldningsoljor

d) Väg- och industriasfalt

e) Kolväteråvaror för olika synteser

f) Petroleumkoks

g) Fasta petroleumkolväten (t.ex. paraffin)

Dessutom spelar bränsleindustrins produkter rollen som råvaror för framställning av olika kemiska produkter , inklusive läkemedel (paraffin erhållen från tungoljefraktioner som används som laxermedel), gödningsmedel (fenol som används för produktion av växtskyddskemikalier) lösningsmedel (petroleumeter och aceton) och plaster (polyolefiner).

Bearbetning av råolja

I branschen förädlas över 90 %av råoljan till bensin, oljor och asfalt. Natriumhydroxidlösningen, dvs sodalut, har stor betydelse i denna process. Det används för att avlägsna föroreningar som svavelföreningar och koldioxid. Deras eliminering är ett nyckelsteg i oljeraffineringsprocessen , vilket är nödvändigt för att uppfylla lagkraven för innehållet i dessa föreningar. Sodalut används också vid raffinering av slutprodukter som erhålls efter bearbetning av råolja. Det finns flera grundläggande processer:

a) Destillation – en process som består i separation av råolja i fraktioner som skiljer sig med kokpunkten. På så sätt erhålls flera råvaror, såsom torr och våt gas, bensin, fotogen, dieselolja, mazout och gudron.

b) Katalytisk krackning – innebär användning av en katalysator (främst zeoliter) för att bryta ned tungoljefraktioner till lättare fraktioner. På så sätt erhålls en relativt stor mängd högkvalitativ bensin.

c) Katalytisk reformering – en katalytisk omvandling av lågoktanig bensin till högoktanig bensin i närvaro av en platinakatalysator. Huvudprodukterna i denna process är: väte, raffinaderigas, gasol, iso- och n-butan.

d) Hydrokrackning – katalytisk bearbetning av tungoljefraktioner, mazout och gudron under vätgastryck till lättare bränslen. Bensin, fotogen och diesel erhålls på detta sätt.

e) Pyrolys – en nedbrytningsprocess av tungoljefraktioner i närvaro av vattenånga. På så sätt erhålls pyrolysbensin, olja och tjära.

f) Alkylering – involverar reaktion av olefiner med isobutan, vilket resulterar i bildning av isoparaffiner med högre molekylvikt och oktantal. Denna process innefattar reaktioner som utförs vid låg temperatur och i närvaro av en katalysator. Den vanligaste katalysatorn är svavelsyra . I PCC-gruppen erhålls svavelsyra genom kontaktprocess, vilket ger den mycket hög renhet. Den sålunda erhållna svavelsyran kan användas i processerna för rening av oljor, fotogen, paraffin och gastorkning .

Typer av bränslen

Bränslen kan delas in efter deras ursprung (naturligt och artificiellt), värmevärde (högt och lågt kaloriinnehåll) samt deras aggregationstillstånd (flytande, gas och fast). Varje typ har olika egenskaper och en rad applikationer.

Flytande bränslen – bensin

De viktigaste flytande bränslena som erhålls från råolja inkluderar: bensin, fotogen, diesel och eldningsoljor. Bensin är en råoljefraktion som kokar vid en temperatur på cirka 40oC till 200oC. Det är ett bränsle som främst används för att driva gnisttändningsmotorer. Det kan också fungera som lösningsmedel (t.ex. petroleumeter). Bensin består huvudsakligen av alifatiska kolväten, den innehåller även vissa mängder aromatiska och omättade kolväten. De viktigaste egenskaperna hos bensin är : oktantalet (dvs. motståndskraft mot detonation), förmågan att bilda brännbara blandningar och tendensen att bilda hartsavlagringar. Det finns flera typer av bensin:

a) Blybensin – Etyl. Den användes fram till mitten av 1980-talet. Den innehöll ett tetraetylbly som vid förbränning i motorn ledde till att giftiga blyoxider bildades.

b) Blyfri bensin (95 RON) – billigare typ av blyfri bensin, med oktantal 95.

c) Blyfri bensin (98 RON) – den dyrare varianten, med oktantalet 98.

För att bensin ska bli en kommersiell produkt är det också nödvändigt att i dess sammansättning inkludera ett antal tillsatser som förhindrar ogynnsamma och oönskade fenomen under lagring, användning och transport av bränsle.

Bensintillsatser

De viktigaste bensintillsatserna inkluderar oxidationsinhibitorer . På grund av att bensin som produkt är en blandning av kolväten kan den oxideras under lagring. Detta leder till försämring av bränslets egenskaper genom att sänka dess oktantal. Typiskt inkluderar oxidationsinhibitorerna aromatiska aminer och fenoler. Den andra gruppen av ytterligare ämnen är metalldeaktivatorer. De stöder oxidationsinhibitorer genom att motverka den katalytiska effekten av metaller på reaktionerna av bensinoxidation. Deras funktion består av att skapa skyddande lager på ytan av metaller. Viktiga tillsatser är också dispergerande-emulgerande föreningar som håller sediment och korrosionsprodukter i dispergerande tillstånd. Den produktgrupp som kan utföra sådana funktioner är ROKAmers. Dessa produkter tillhör gruppen nonjoniska segmentsampolymerer av etylenoxid och propen. Denna egenskap skiljer ROKAmer gruppen från andra nonjoniska ytaktiva ämnen och bestämmer deras anti-skumningsegenskaper. En annan grupp av tillsatser är smörjmedel . De förhindrar snabbt slitage på bränslepumpskomponenter som kräver ordentlig smörjning. Exempel på sådana föreningar kan vara karboxylsyror, estrar eller aminer. Vatten från bensin avlägsnas med hjälp av de-emulgatorer , tack vare vilka det släpps ut som en separat fas i tanken. Detta är särskilt viktigt när man till exempel pumpar bränsle. För att motverka detta fenomen används de ovan nämnda tillsatserna som kallas de-emulgeringsmedel. De flesta installationer inom oljeindustrin är gjorda av stål och därför kan korrosion uppstå i närvaro av vatten, vilket medför risk för läckage. Korrosionsinhibitorer används för att förhindra detta. De reagerar med metallens yta, skapar en skyddande barriär, vilket förhindrar inverkan av frätande ämnen. Vanligtvis är dessa föreningar baserade på aminer, amider eller ammoniumsalter. Den sista, men inte mindre viktiga egenskapen hos moderna motorbensiner är deras förmåga att hålla bränslesystemet (särskilt insugningssystemet) och motorns förbränningskammare rena. För detta ändamål används raffineringstillsatser som kallas tvättmedel. Produkten från PCC Group, Petrotex DF30 , kommer att fungera perfekt för detta ändamål. Det är en gul, oljig vätska som används som ingrediens i dispergerande och emulgerande kompositioner. Den viktigaste egenskapen hos denna produkt är dess tvättförmåga. Petrotex DF30 används främst som rengöringsmedel för att rengöra inlopps- och utloppsventiler på cylindrar. Dodecylfenol är också perfekt lämpad som tillsats till bränslesystemets rengöringsmedel. Det är en tjock, trögflytande vätska med en gul färg och en fenolisk lukt. Dodecylfenol används för framställning av propoxylater som bildar syntetiska komponenter i bränsletillsatsförpackningar.

Flytande bränslen – dieselolja

Dieselbränsle är ett bränsle avsett främst för dieselmotorer med självantändning. Det är en blandning av paraffin, naftalen och aromatiska kolväten separerade från petroleum i destillationsprocesser. Det är en petroleumfraktion som kokar vid 180-350oC. De viktigaste parametrarna för detta flytande bränsle är : viskositet (sprutning), motstånd mot självantändning (cetantal) och stelningstemperaturen, såväl som svavelhalten. På grund av det faktum att destillat av dieselolja har en hög halt av svavelföreningar är det nödvändigt att avlägsna dem genom hydrobehandling.

Tillsatser för dieselolja

Dieselolja i nuvarande användning kräver användning av olika berikande tillsatser. De flesta av dem utför liknande funktioner som de som är avsedda för bensin. Nyckeln i fallet med diesel är dock användningen av antiskumtillsatser, anti-elektrostatiska tillsatser och modifierare som ökar cetantalet. Antiskummedel är utformade för att förhindra skumbildning under bränsleberedning och tankfyllning. Vissa dieselbränslen tenderar också att skumma under pumpning, vilket stör processen att fylla tanken och orsaka läckor. ROKAmer seriens produkter förhindrar detta. Dessa är antiskummedel som kan användas i ett mycket brett temperaturområde. Dessutom kännetecknas ROKAmers av mycket goda avfettningsegenskaper och förmågan att minska ytspänningen mellan vätska och luft. På detta sätt förbättrar de skumdräneringen, vilket resulterar i att den minskar. Antistatiska tillsatser är utformade för att öka den elektriska ledningsförmågan hos dieselolja och därigenom minska risken för brand. Typiskt används för detta ändamål sampolymerer av olefiner och akrylnitril i kombination med polyaminer. En annan grupp av modifieringsmedel är tillsatser som ökar cetantalet . Deras uppgift är att förkorta tändningsfördröjningstiden och öka förbränningshastigheten. De mest populära av dem är 2-etylhexylnitrat (EHN) och di-tert-butylperoxid (DTBP). En viktig grupp av tillägg är också markörer. Deras roll är att underlätta identifieringen av typen av bränsle. För att skilja eldningsolja från eldningsolja introduceras azoderivat som färgar bränslet till en given färg. På senare tid har dofttillsatser blivit mycket populära, som används där lukten av olja eller bensin är besvärlig . Sådana modifieringsmedel kan till exempel vara estrar eller terpener.

Flytande bränslen – fotogen

Fotogen är ett bränsle som används i mycket stora mängder, främst inom flyget för turboprop- eller jetmotorer. Det används också som lösningsmedel och ingrediens i kosmetiska formuleringar. På grund av att den har lågt oktantal och cetantal kan den inte användas i gnisttändningsmotorer (bensinmotorer) samt i självgående motorer (dieselmotorer). Fotogen är en flytande petroleumfraktion som kokar vid ca 170-250oC. Dess produktion är relativt billig. Fotogen bildas huvudsakligen i processen för att rektifiera råolja . Vanligtvis används inte tillsatser och förädlingsprocesser, såsom de för produktion av bensin och dieselolja, för denna typ av bränsle. Fotogen omvandlas också till bensin, liksom andra produkter i processerna för krackning och reformering.

Flytande bränslen – biodiesel

Biodiesel är ett förnybart alternativ för oljebaserad diesel. Det erhålls från vegetabiliska eller animaliska oljor. Biodiesel innehåller vanligtvis rena metylestrar av fettsyror eller etylestrar av fettsyror. Ofta kallas bränsleblandningar med dieselolja även för biodiesel. De används för att få bränsle som säkerställer bättre motordriftsförhållanden. Ren biodiesel påverkar gummislangar och bränsleledningar negativt. Dessutom varierar dess viskositet mycket när temperaturen stiger, vilket kan kräva användning av en extra kylare för biodiesel. En annan nackdel med detta bränsle är dess nederbörd vid låg temperatur, vilket orsakar igensättning av filter och andra motorkomponenter under drift under vinterförhållanden. Naturligtvis har biodiesel också en rad fördelar. För det första förgiftar det inte luften med svavelföreningar, det är biologiskt nedbrytbart, det ökar inte CO2-koncentrationen i atmosfären och dess produktion gör att ödemarker kan utnyttjas.

Biodieseltillsatser

Högkvalitativa multifunktionella dieseltillsatser minskar många av problemen förknippade med biodieselblandningar, såsom korrosion i bränslesystemet, vattenavskiljning och ökad skumning av bränsle. För detta ändamål används mycket liknande modifierare som de som tillsätts i dieseloljor. Det viktiga och ofta oroande problemet med användningen av biodiesel är dess inverkan på renheten hos injektorer och risken för allvarlig koksning, såväl som förorening av munstycken. För detta ändamål används medel kända som dispergeringsmedel. PCC Group erbjuder produkter i ROKAcet serien som kan fungera som dispergeringsmedel. ROKAcets är medel för allmänna ändamål som framgångsrikt kan användas i en mängd olika industriella tillämpningar. Att blanda biodiesel med konventionella dieselbränslen kan ytterligare förvärra dess skummande egenskaper. Detta är särskilt besvärligt när man till exempel fyller bränsletanken på en bensinstation. För att förhindra detta fenomen används skumdämpande tillsatser. De ovan nämnda produkterna i ROKAmer serien är perfekta för denna roll.