Schemat rafinerii ropy naftowej: 1 - kolumna (wieża) destylacyjna, 2 - deflegmatory i chłodnice, 3 - aparat destylacyjny, 4 - urządzenie do krakowania, 5 - oczyszczalnie benzyny, 6 - oczyszczalnia nafty.
Przeróbka zwana destylacją frakcyjną polega na rozdzieleniu substancji mających różne temperatury wrzenia. Podczas destylacji ropy naftowej pod różnym ciśnieniem zazwyczaj odbiera się różne frakcje:
Zakres temperatury wrzenia °C |
Nazwa frakcji |
Długość łańcucha węglowego |
Zastosowanie |
35-80 |
eter naftowy gazolina |
C4-C7 |
rozpuszczalnik |
40-215 |
benzyna lekka |
n 1 n 0 |
materiał pędny |
70-215 |
benzyna ciężka |
C9 - Cu |
rozpuszczalnik |
175-280 |
nafta |
V0 U l O U |
paliwo, materiał pędny do silników traktorów |
250 - 350 |
oleje lekkie |
~ C20 |
oleje pędne do silników Diesla |
>350 |
parafina wazelina asfalt pak |
> C20 |
świece smary nawierzchnie drogowe |
Każda z tych frakcji stanowi mieszaninę różnych substancji o zbliżonych temperaturach wrzenia. W celu ich dalszego rozdziału poddaje się je ponownej destylacji. Procesy destylacji frakcyjnej przeprowadza się w zakładach przemysłowych zwanych rafineriami. Węglowodory aromatyczne występują we wszystkich frakcjach, a udział ich rośnie wraz ze wzrostem temperatury wrzenia frakcji. Im wyżej wrząca frakcja tym występujące w niej węglowodory węglowodory aromatyczne zbudowane są z większej ilości pierścieni. Tlen występuje w kwasach naftenowych, tłuszczowych, fenolach, żywicach i asfaltach; azot głównie w aminach cyklicznych i acyklicznych; siarka - w postaci siarkowodoru, siarczków, merkaptanów, dwusiarczków, tiofenów, a także jako rozpuszczona siarka elementarna.
Powstałe frakcje to miedzy innymi:
benzyna zawiera węglowodory o niskiej masie cząsteczkowej (do 10 atomów węgla w cząsteczce). Jest to substancja bardzo lotna i łatwo palna, stosowana głównie do napędów silników spalinowych1 oraz jako rozpuszczalnik tłuszczów, farb, lakierów itp.
- nafta jest mieszaniną węglowodorów mających od 9 do 16 atomów węgla w cząsteczce. Od momentu skonstruowania przez Polaka Ignacego Łukasiewicza pierwszej na świecie lampy naftowej. Nafta stosowana była jako podstawowy środek oświetleniowy. Obecnie używana jest jako paliwo do niektórych silników wysokoprężnych i jako surowiec do otrzymywania benzyny, oleje stanowiące mieszaninę wyższych węglowodorów ciekłych, stosowane są głównie jako smary. Z niektórych olejów otrzymuje się parafinę, która jest mieszaniną węglowodorów stałych, oraz wazelinę, stanowiącą mieszaninę węglowodorów stałych i ciekłych. Parafinę
Poszczególne gatunki benzyny, różniące się składem chemicznym i właściwościami, oznacza się tzw. liczbą oktanową która określa przydatność benzyny do poszczególnych rodzajów silników spalinowych. Im wyższa jest liczba oktanów tym paliwo jest bardziej odporne na „stukanie" (wybuchowe spalanie resztek mieszanki gazowej w cylindrze silnika wskutek samozapłonu) zmniejszające moc silnika. W celu zmniejszenia „stukania” do benzyny dodaje się tzw. środki przeciwstukowe, np. tettaetyloolów - stąd handlowa nazwa benzyny - etylina.