kütuseid vähe, mistõttu järgneb nende edasine töötlemine krakkimise teel. Sellisel viisil saadakse kõrgematest süsivesinikest väiksema süsiniku aatomite arvuga ühendid. Nii on võimalik toota tetradekaani vesinikkrakkimisel kaks molekuli heptaani. Kaasajal on naftatöötlemisel bensiini osakaalu suurendamiseks kasutuses järgmised krakkimise moodused: a) termiline krakkimine b) katalüütiline krakkimine c) vesinikkrakkimine a) Termilist krakkimist kasutatakse masuudi ja teiste raskete destillerimisfraktsioonide töötlemiseks temperatuuril kuni 490 oC ja rõhul 2 MPa, raskemaid destillatsiooniprodukte (gaasiõlid, pertooleum, ligroiin) krakitakse temperatuuril üle 500 oC ning rõhul 5...7 MPa. b) Katalüütiliselt krakitakse peamiselt kergeid destillatsiooniprodukte (gaasiõli), kusjuures temperatuur on 510 o C...540 oC, rõhk 0,3 MPa. Katalüsaatoreina kasutatakse alumosilikaate,
rakendades (krakkides, reformeerides, pürolüüsides, aromatiseerides, alküülides) või kasutatakse pärast rafineerimist kütuste, määrdeõlide ja muude saadustena. Suuremal hulgal hakati naftat destilleerima alles 19. sajandi lõpus, kui võeti kasutusele sisepõlemismootorid. Nüüdisaegsele tehnoloogiale pandi alus USAs 1920 aastail, kui konstrueeriti toruahjud. Aastast 1912 hakati USAs rakendama nafta termilist ja aastast 1936 katalüütilist krakkimist. KÜTUSTE KASUTAMINE NAFTAGAAS Naftagaas on nafta töötlemise kõrvalsaadus, mida kasutatakse kütusena naftatöötlemistehases. VEDELGAAS Vedelgaas koonseb propaanist ja butaanidest. Vedelgaasi kasutatakse tööstuses, ehituses ja põllumajanduses. Vähesel määral ka mootorikütusena. MOOTORIBENSIIN Mootoribensiin on keeruline segu keemispiiridega 40200 kraadi. Tänapäeva bensiinid sisaldavad mitmesuguseid lisandeid,
Petrooleum C10-C18 150-320 Diislikütus C12-C20 200-350 Gaasiõli C14-C22 230-360 Solaarõli C20-C30 300-400 7 Krakkimine Krakkimisel kasutatakse lähtematerjalidena naftafraktsioone, mille keemispind on üle 200 kraadi. Krakkimise teel saavutatakse bensiini saagise ligi kolmekordne tõus, kusjuures krakkbensiin on isegi väärtuslikum kui tavaline naftabensiin. Termiline krakkimine annab paljude süsivesinike segu. Krakkimist püütakse läbi viia nii, et tekiks vähem alkeene, kuna nad polümeeruvad kütuse säilitamisel vaigutaoliseks aineks. C10H22 termiline krakkimine-> C5H12 + C5H10 CnH2n+2 alkaan CnH2nalkeen Katalüütiline krakkimine võimaldab termilise lagunemise protsesse suunata soovitavate reaktsioonide suunas. C10H22 katalüütiline krakkimine-> CH4 + C9H18
Diislikütus C12-C20 200-350 Gaasiõli C14-C22 230-360 Solaarõli C20-C30 300-400 Krakkimisel kasutatakse lähtematerjalidena naftafraktsioone, mille keemispind on üle 200 kraadi. Krakkimise teel saavutatakse bensiini saagise ligi kolmekordne tõus, kusjuures krakkbensiin on isegi väärtuslikum kui tavaline naftabensiin. Termiline krakkimine annab paljude süsivesinike segu. Krakkimist püütakse läbi viia nii, et tekiks vähem alkeene, kuna nad polümeeruvad kütuse säilitamisel vaigutaoliseks aineks. C10H22 termiline krakkimine-> C5H12 + C5H10 CnH2n+2 alkaan CnH2nalkeen Katalüütiline krakkimine võimaldab termilise lagunemise protsesse suunata soovitavate reaktsioonide suunas. C10H22 katalüütiline krakkimine-> CH4 + C9H18 Kasutus Naftat kasutatakse peamiselt kütuse ja ligi 10% ka keemiatööstuse toorainena.
Petrooleum C(10-18) 150-320 Diislikütus C(12-20) 200-350 Gaasiõli(kütteõli) C(14-22) 230-360 Solaarõli C(20-30) 300-400 Masuut atmosfääri rõhul läbi viidud destilleerimise jääk, kasutatakse katlakütusena. Masuudi destilleerimise jääk on butuumen, mida läheb vaja asfaldi tootmiseks. Krakkimist kasutatakse selleks, et suurendada bensiini ja teiste vedelkütuste saagist. · Termilise krakkimise põhisaadused on sirge ahelaga alkaanid ja alkeenid(kaksiksidemega süsivesinikud), mis annavad vähekvaliteetse bensiini. 2
Krakkimisel jagunevad pikkade ahelatega molekulid kõrge rõhu ja temperatuuri või katalüsaatoritr toimel väiksemateks. Krakkimise teel saavutatakse bensiini summaarse saagise ligi kolmekordne tõus, kusjuures krakkbensiin on isegi väärtuslikum kui tavaline naftabensiin. Termilise krakkimise põhisaadused on sirge ahelaga alkaanid ja alkeenid, mis annavad vähekvaliteetse bensiini. Termiline krakkimine annab paljude süsivesinika segu. Krakkimist püütakse läbi viia nii, et tekiks vähem alkeene, kuna nad polümeeruvad kütuse säilitamisel vaigutaolisteks aineteks. Katalüütiline krakkimine võimaldab termilise lagunemise protsesse suunata soovitavate reaktsioonide suunas. Katalüütilise krakkimise kõige olulisem alaliik on katalüütiline reformimine, mille käigus sirge ahelaga süsivesinikud isomeriseeruvad hargnenus ahelaga või ka tsüklilisteks ühenditeks.
moodused: a) termiline krakkimine b) katalüütiline krakkimine c) vesinikkrakkimine Saades teada, et atmosfäärse destillatsiooni jääkides (AGO) olevaid kõrgema keemistemperatuuriga süsivesinikke (suuremate hargnenud ahelatega molekule) saab edasi lõhustada e krakkida madalama keemistemperatuuriga süsivesinikeks kõrgeid temperatuure rakendades, avanes võimalus rahuldada suurenenud nõudlust bensiini järele.Termilist krakkimist on kasutatud alates 1913.a. Termilisel krakkimisel saadakse rohkelt olefiine, millel on kõrgem oktaaniarv, aga nad võivad põhjustada mootoris setete teket. Tänapäevaste standardite järgi, oli varane krakitud bensiin madalakvaliteediline ja väikese jõudlusega, aga teda oli piisavalt neil päevil bensiini tarbivate sõidukite jaoks. Hiljem rakendati kuumuse toimele katalüsaatori toime, muutes termilise krakkimise katalüütiliseks krakkimiseks
Rohkesti ammutatakse naftat mandrilaval mere põhjast ( nt. Kaspia merel ja Põhjamerel). (Eesti Entsüklopeedia nr. 6, 1992) Kasutamine Nafta põhiliseks töötlemisvõtteks on destillatsioon. Suuremal hulgal hakati naftat destilleerima alles 19. sajandi lõpus, kui võeti kasutusele sisepõlemismootorid. Nüüdisaegsele tehnoloogiale pandi alus USA-s 1920 aastail, kui konstrueeriti toruahjud. Aastast 1912 hakati USA-s rakendama nafta termilist ja aastast 1936 katalüütilist krakkimist. Kogu toodetav nafta töödeldakse vedelkütusteks, määrdeõlideks ja teisteks nafta saadusteks, näiteks parafiiniks, bituumeniks, lahusteiks, tehnilisteks õlideks, ning seda kasutatakse ka toorainena nafta keemias. (Nafta Must kuld, http://www.ene.ttu.ee/Maeinstituut/Loput/Nafta%20-%20must %20kuld.%20K.Lepisk.pdf, Kaupo Lepsik, 2004) Naftasaadused 1. Bensiin. Bensiinifraktsioon on nafta destilleerimisel kõige kergemini lenduv fraktsioon. Bensiini keemise algus on 35...40 C
. . . . . CH3CH2CH3 à à 1.)H ; 2.)CH3CH2CH2 ;3.) CH3CHCH3 ; 4.) CH3 ; 5.) CH3CH2 Rekombineerumisel saavad tekkida näiteks järgmised ained 1+1 H2 1+4 CH4 1+5 C2H6 2+3 CH3CH2CH2CH(CH3)CH3 2+4 CH3CH2CH2CH3 2+5 CH3CH2CH2CH2CH3 3+3 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 Nagu näha, tekib väga palju erinevaid saadusi ja pürolüüs pole hea meetod mingite kindlate ainete sünteesiks. Krakkimist kasutatakse eeskätt bensiini tootmiseks. Pikemad molekulid lagunevad kõige sagedamini umbes keskelt. Kahe alkaani tekkeks ei jätku vesinikku ja seetõttu tekivad ka küllastumata 6 ühendid (alkeenid) C10H22 à C5H12 + C5H10 (penteen) Hargneva ahelaga alkaanid on kuumutamisele vastupidavamad, seetõttu on krakkimissaadustes palju hargnevaid alkaane
1)Toornafta puhastamine liivast ja sooladest 5)Nafta ja gasoilide termiline krakkimine Eelpool esitatud struktuurvalemitest järeldub, et nende Toornafta sisaldab märkimisväärses koguses vett, muda, Termilist krakkimist kasutatakse tänapaeval ainult kõige toksiliste ainete tekke üheks eeltingimuseks on hapniku liiva ja mineraalsooli. Viimased põhjustaks rafineerimise lihtsamates refinerites, kus bensiini palju pole vaja ja kloori aatomite üheaegne esinemine gaasifaasis või seadmete ummistust ja korrosiooni. Kasutatakse kahte toota. Gasoili aur kuumutatakse üles kuni 500-600 C vees. soolärastuse meetodit
Vahad kõrvaldatakse sobiva lahustiga.Edasi on vaja kõrvaldada värvus, mida põhjustavad olefiinid ja asfaldi jäägid. Tänapäeval kasutatakse selleks adsorptsiooni savidel või katalüütlist hüdrogeenimist. Bensiini saagise suurendamiseks ja kvaliteedi parandamiseks ning sobiva koostisega keemiatööstuse tooraine saamiseks kasutatakse nafta töötlemisel valdavalt mitmesuguseid destruktiivseid ja reformivaid protsesse. 5.Nafta ja Gasoilide termiline krakkimine Termilist krakkimist kasutatakse ainult siis kui bensiini palju pole vaja toota. Gasoili aur kuumutatakse üles ning lahutatakse fraktsioonideks rektifikatsiooni kolonnis. Saadakse: gaasid,naphta/bensiin ,krakitud gasoil ,koks . Krakkimise produktid on: krakkbensiin, krakkgaasid ja krakkimisjääk. Soojusvahetites soojendatud masuut suunatakse rektifikatsioonikolonni ,kus ta segatakse aurustist tulevate kuumade krakkimisproduktidega ning jagatakse siis kaheks osaks. Raske fraktsioon ;Kergefraktsioon . Mõlema ahju
. CH3CH2CH3 à à 1.)H ; 2.)CH3CH2CH2 3.) CH3CHCH3 4.) CH3 5.) CH3CH2 Rekombineerumisel saavad tekkida näiteks järgmised ained 1+1 H2 1+4 CH4 1+5 C2H6 2+3 CH3CH2CH2CH(CH3)CH3 2+4 CH3CH2CH2CH3 2+5 CH3CH2CH2CH2CH3 3+3 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 Nagu näha, tekib väga palju erinevaid saadusi ja pürolüüs pole hea meetod mingite kindlate ainete sünteesiks. Krakkimist kasutatakse eeskätt bensiini tootmiseks. Pikemad molekulid lagunevad kõige sagedamini umbes keskelt. Kahe alkaani tekkeks ei jätku vesinikku ja seetõttu tekivad ka küllastumata ühendid (alkeenid) C 10H22 à C5H12 + C5H10 (penteen) Hargneva ahelaga alkaanid on kuumutamisele vastupidavamad, seetõttu on krakkimissaadustes palju hargnevaid alkaane. Bensiinile on see hea, vastavad ühendid on detonatsioonikindlamad (neil on suurem oktaaniarv, kui normaalalkaanidel)
CH3CH2CH3 1.)H ; 2.)CH3CH2CH2 3.) CH3CHCH3 4.) CH3 5.) CH3CH2 Rekombineerumisel saavad tekkida näiteks järgmised ained 1+1 H2 1+4 CH4 1+5 C2H6 2+3 CH3CH2CH2CH(CH3)CH3 2+4 CH3CH2CH2CH3 2+5 CH3CH2CH2CH2CH3 3+3 CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 Nagu näha, tekib väga palju erinevaid saadusi ja pürolüüs pole hea meetod mingite kindlate ainete sünteesiks. Krakkimist kasutatakse eeskätt bensiini tootmiseks. Pikemad molekulid lagunevad kõige sagedamini umbes keskelt. Kahe alkaani tekkeks ei jätku vesinikku ja seetõttu tekivad ka küllastumata ühendid (alkeenid) C10H22 C5H12 + C5H10 (penteen) Hargneva ahelaga alkaanid on kuumutamisele vastupidavamad, seetõttu on krakkimissaadustes palju hargnevaid alkaane. Bensiinile on see hea, vastavad ühendid on detonatsioonikindlamad (neil on suurem oktaaniarv, kui normaalalkaanidel)
süsinikuahela lõhkumise võtteid, üks on näiteks katalüütiline krakkimine, 500 kraadi juures. Saab kogu saagist tõsta 60%ni. Hargnevus suureneb, oktaaniarv kasvab. Temilisel krakkimisel (490kraadi, 2Mpa) tekib palju alkeene, katalüütilisel(510kraadi, o,3Mpa) tekivad areenid. Et bensiinide süsinikuaheldate hargnevust suurendada, siis reformitakse katalüütiliselt 500 kraadi ja rõhu all. Pärast destilleerimist ja krakkimist peab kõrvaldama väävliühendid keemiliste ja füsikokeemiliste võtete abil mida nim rafineerimiseks. Alkeenidest saavad alkaanid hüdrogeniseerimisel(400kraadi, 2Mpa) ja ka S muutub H2Siks. Vedelkütused tuleb puhastada happepuhastus, vaikained kondenseeruvad omavahel, tekib happegudroon, adsorptsioonpuhastus- nafteenhapped, polümerisatsiooniproduktid ja vaikained adsorbeeruvad aktiivmulla kihis. Leelispuhastus- eraldatakse fenoolid, nafteenhapped, H2S ja muud S ühendid
näiteks parafiiniks, bituumeniks, lahusteiks, tehnilisteks õlideks, ning seda kasutatakse ka toorainena nafta keemias. Suuremal hulgal hakati naftat destilleerima alles 19. sajandi lõpus, kui võeti kasutusele sisepõlemismootorid. Nüüdisaegsele tehnoloogiale pandi alus USA-s 1920 aastail, kui konstrueeriti toruahjud. Aastast 1912 hakati USA-s rakendama nafta termilist ja aastast 1936 katalüütilist krakkimist. Mitmete riikide näitel võib öelda, et leidude haripunktile järgneb umbes 40 aastase nihkega kasutuse kõrgpunkt. Leidude haripunkt jäi 1960'ndate keskele. Nüüd läbivad riik riigi järel oma tootmise haripunkte - viimasena tegi seda Norra. Tänasel päeval väheneb languses olevate naftaväljade toodang üle miljoni barreli päevas. Seda peavad kompenseerima teised veel mitte languses olevad riigid eelkõige OPEC ja Venemaa. See tähendab ühtlasi, et üha
annaabi.ee 
