oljeraffinering

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

De foredlingsprosessene råoljen gjennomgår, avhenger av råoljens sammensetning og behovet for produkter innenfor det markedet 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 fraksjonene av råoljen spaltet i såkalte crackere. Dette er nå vanlig også i Europa.

Den første og viktigste behandlingen 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 cirka 350 grader celsius (°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.

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

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 fraksjonene.

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

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

Alle typer smøreolje produseres i prinsipp etter følgende hovedlinjer: adskillelse av råoljefraksjon med riktig viskositet, behandling av dette kuttet 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.

De viktigste produktene fra et raffineri er:

• petroleum