Raffineriet på Mongstad av /Equinor. Gjengitt med tillatelse

oljeraffinering

Equinors raffineri på Mongstad. Bilde fra 2011.
Mongstad av /Equinor. Gjengitt med tillatelse

Oljeraffinering, foredling (raffinering) av råolje i spesielle anlegg (oljeraffinerier) til produkter for salg eller videreforedling.

Faktaboks

Uttale
oljeraffinˈering

Råolje er et naturlig forekommende produkt som i det alt vesentlige består av hydrokarboner. Arten og den relative mengde av de forskjellige kjemiske forbindelser varierer fra oljefelt til oljefelt. I seg selv er råolje et produkt uten praktisk anvendelse; den må foredles (raffineres). Videreforedlingen av petroleumsprodukter foregår i petrokjemisk industri, som enten bygges i tilknytning til raffinerier eller som helt separate anlegg.

Den første raffineringsindustrien ble etablert på starten av 1900-tallet, og den har vokst i takt med det økende oljeforbruk.

Den totale raffineringskapasitet i verden er på ca. 5,0 mrd. tonn/år tilsvarende 98 mill. fat/d (nesten halvparten i OECD-land). I Norge finnes det per 2018 to raffinerier: Esso-raffineriet på Slagentangen i Vestfold (kapasitet 5,6 mill. tonn/år) og Equinor-raffineriet på Mongstad i Hordaland (kapasitet 10 mill. tonn/år). Et tredje anlegg, Shell-raffineriet på Sola, ble nedlagt i 2000. Equinor eier dessuten helt eller delvis raffinerier i henholdsvis Sverige og Danmark.

Tekniske anlegg

Oljeraffinerier er store og kompliserte anlegg. Det finnes et stort antall prosesselementer, ofte over 1000 km rørledninger og store tankanlegg. Store raffinerier (årskapasitet over 10 millioner tonn) kan ha tanker som rommer over 1 million tonn råolje og 1 million tonn ferdige produkter. Rundt regnet legger et raffineri beslag på et areal på 100–150 dekar for hver million tonn årskapasitet.

De foredlingsprosesser råoljen gjennomgår, avhenger av råoljens sammensetning og behovet for produkter innenfor det marked raffineriet skal betjene. Et oljeraffineris størrelse og tekniske oppbygging kan derfor variere mye fra sted til sted. Stort sett er det markedets behov som har størst innvirkning på raffineristrukturen. Ved blanding av forskjellige typer råolje sikrer man seg vanligvis en god fleksibilitet med hensyn til produksjonsspektrum og uavhengighet av leverandørland.

I Vest-Europa var det inntil 1970-årene god balanse mellom råoljens innhold av ulike fraksjoner og forbruket av ferdige produkter. Det ble derfor bygd relativt enkle raffinerier, utelukkende basert på destillasjon. I USA har behovet for lettere oljeprodukter (særlig bensin) vært langt større. For å oppnå balanse mellom tilførsel og etterspørsel blir derfor de tyngre fraksjoner av råoljen spaltet i såkalte crackere. Dette er nå vanlig også i Europa.

Flytskjema for et større oljeraffineri. Bare hovedstrømmer og hovedprodukter er vist.

Oljeraffinering av /Store norske leksikon ※. Gjengitt med tillatelse

Destillasjon

Den første og viktigste behandling av råolje i et oljeraffineri skjer ved destillasjon, som foregår i spesielle fraksjoneringstårn, hvor varme tilføres ved hjelp av oljebrennere. Råoljen blir atskilt i fraksjoner eller kutt etter komponentenes kokepunkt.

For fraksjoner med kokepunkt opptil ca. 350 °C anvendes atmosfærisk destillasjon. Hever man temperaturen ytterligere, vil enkelte komponenter dekomponere. Dette unngår man ved å utføre vakuumdestillasjon. Det er den såkalte destillasjonsresten (residue) etter den atmosfæriske destillasjonen som er føding (råstoff) for vakuumdestillasjon. Det finnes for øvrig en rekke andre fraksjoneringstårn i et raffineri.

Oppgradering av bensin

For å lage bensin egnet for bruk i motorer, gjennomgår nafta eller råbensin flere kjemiske prosesstrinn:

Katalytisk reforming

Katalytisk reforming omdanner naftener og alkaner til aromater. Et viktig biprodukt er hydrogen, som benyttes i raffinerienes avsvovlingsprosesser. Kuttet 70–190 °C kan få høynet oktantallet fra 40–60 til 95–100 ved bruk av denne metoden.

Isomerisering

Isomerisering omdanner de langkjedede normal-alkaner (n-paraffiner) til forgrenede iso-alkaner (iso-paraffiner).

Katalytisk polymerisering

Katalytisk polymerisering og/eller alkylering omdanner C3- og C4-hydrokarboner til C7–C8-hydrokarboner, som er brukbare bensinråstoffer.

I tillegg til disse prosessene blir det i bensin også blandet inn andre komponenter, antibankemidler, butan, og lignende.

Cracking

Ved temperaturer over 450 °C begynner store oljemolekyler å dekomponere («cracke»): alkanene (paraffinene) først, deretter naftenene og til slutt aromatene. Slik termisk cracking ble tidligere anvendt til oktantallsforbedring. Nå er det mest vanlig å cracke de tyngre fraksjoner.

Visbreaking

Visbreaking er en vanlig metode hvor destillasjonsresten crackes slik at man får en tilfredsstillende fyringsolje uten å måtte blande inn gassolje eller parafin for å nedsette viskositeten. Samtidig omdannes cirka 30 prosent til lettere produkter, primært destillater. En annen prosess gir petrolkoks, som brukes i elektrometallurgisk industri.

Katalytisk cracking

Katalytisk cracking anvendes for å nedbryte tunge destillater til motorbensin eller lettere destillater. Råstoff er olje med kokepunkt 350–550 °C som sendes gjennom en katalysator (fullers earth, zeolitter og lignende) i virvelsjiktseng (fluid bed) med temperatur 620–740 °C. Det dannes fyringsgass, propan/butan, bensin og gassolje. Den bensin man får, kan ha et så høyt oktantall som 95.

Avsvovling

Råolje inneholder vanligvis 0,1–6 prosent svovel. Svovelinnholdet i de enkelte fraksjoner øker meget raskt med molekylvekten (den relative molekylmasse) og dermed med kokepunktet. Noe svovel må av tekniske grunner fjernes, det gjelder særlig de lettere fraksjoner. I de seneste år er det også kommet restriksjoner på bruk av svovelholdige fyringsoljer. For å overholde disse bestemmelser kan et raffineri utstyres med avsvovlingsanlegg for de tunge fraksjoner, eller blande inn kutt fra svovelfattige råoljer.

I raffinerier med omfattende gjenvinningsanlegg kan produksjonen av svovel nå store mengder.

Smøreoljeproduksjon

Alle typer smøreolje produseres i prinsipp etter følgende hovedlinjer: atskillelse av råoljefraksjon med riktig viskositet, behandling av dette kutt for å få ønsket viskositetsindeks, behandling for å få riktig stivnepunkt (engelsk pour-point), og behandling for å gjøre oljen motstandsdyktig mot påvirkning av luft og lys.

Produkter

De viktigste produkter fra et raffineri er:

Gasser

De brukes enten som fyrgass, såkalt restgass eller avgass, i raffineriet eller kondenseres og selges som kondensert petroleumsgass (LPG). Butan blandes også i bensin.

Nafta

Nafta selges til petrokjemisk industri eller raffineres til bensin.

Parafin, dieselolje og lette fyringsoljer

Parafin, dieselolje og lette fyringsoljer hører til mellomdestillatene. Flydrivstoff fremstilles enten på bensin- eller parafinbasis.

Tunge fyringsoljer, smøreoljer, voks

Tunge fyringsoljer, smøreoljer, voks og bitumen (asfalt) fremstilles av de tyngste fraksjonene.

Andre

Løsemidler som white spirit og produkter som benzen, toluen og xylener (BTX) fremstilles også ved oljeraffinering.

Fraksjoner (kutt) som destilleres av ved forskjellige kokepunktsintervaller

Kokepunktsintervall (°C) Kutt
0 propan/butan
0–70 lettbensin
70–140 bensin
140–180 nafta
180–250 parafin
250–350 gassolje
over 350 tung fyringsolje

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer (1)

skrev Lima Andre

meget nyttig informasjon!

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg