Die verschiedenen Bestandteile des Rohöls haben unterschiedliche Größen, Gewichte und Siedetemperaturen; der erste Schritt besteht also darin, diese Bestandteile zu trennen. Da sie unterschiedliche Siedetemperaturen haben, können sie durch ein Verfahren namens fraktionierte Destillation leicht getrennt werden. Die Schritte der fraktionierten Destillation sind wie folgt:
- Das Gemisch aus zwei oder mehr Substanzen (Flüssigkeiten) mit unterschiedlichen Siedepunkten wird auf eine hohe Temperatur erhitzt. Das Erhitzen erfolgt in der Regel mit Hochdruckdampf auf Temperaturen von etwa 1112 Grad Fahrenheit / 600 Grad Celsius.
- Das Gemisch siedet und bildet Dampf (Gase); die meisten Stoffe gehen in die Dampfphase über.
- Der Dampf tritt in den Boden einer langen Kolonne (fraktionierte Destillationskolonne) ein, die mit Böden oder Platten gefüllt ist. Die Böden sind mit vielen Löchern oder Blasenverschlüssen (wie ein gelockerter Verschluss einer Limonadenflasche) versehen, durch die der Dampf hindurchtreten kann. Sie verlängern die Kontaktzeit zwischen dem Dampf und den Flüssigkeiten in der Säule und tragen dazu bei, Flüssigkeiten aufzufangen, die sich auf verschiedenen Höhen in der Säule bilden. In der Säule herrscht ein Temperaturunterschied (unten heiß, oben kühl).
- Der Dampf steigt in der Säule auf.
- Während der Dampf durch die Böden in der Säule aufsteigt, kühlt er ab.
- Wenn ein Stoff im Dampf eine Höhe erreicht, in der die Temperatur der Säule dem Siedepunkt dieses Stoffes entspricht, kondensiert er zu einer Flüssigkeit. (Der Stoff mit dem niedrigsten Siedepunkt kondensiert am höchsten Punkt der Säule; Stoffe mit höheren Siedepunkten kondensieren weiter unten in der Säule).
- Die Böden sammeln die verschiedenen flüssigen Fraktionen.
- Die gesammelten flüssigen Fraktionen können zu Kondensatoren gelangen, die sie weiter abkühlen, und dann in Lagertanks gelangen, oder sie können in andere Bereiche zur weiteren chemischen Verarbeitung gelangen
Die fraktionierte Destillation ist nützlich, um ein Gemisch von Stoffen mit geringen Unterschieden in den Siedepunkten zu trennen, und ist der wichtigste Schritt im Raffinationsprozess.
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Der Prozess der Ölraffination beginnt mit einer fraktionierten Destillationskolonne. Auf der rechten Seite sehen Sie mehrere chemische Prozessoren, die im nächsten Abschnitt beschrieben werden.
Nur wenige der Komponenten kommen marktreif aus der fraktionierten Destillationskolonne. Viele von ihnen müssen chemisch verarbeitet werden, um andere Fraktionen herzustellen. Zum Beispiel sind nur 40 % des destillierten Rohöls Benzin, aber Benzin ist eines der wichtigsten Produkte der Ölgesellschaften. Anstatt ständig große Mengen Rohöl zu destillieren, verarbeiten die Ölgesellschaften einige andere Fraktionen aus der Destillationskolonne chemisch zu Benzin; diese Verarbeitung erhöht die Ausbeute an Benzin aus jedem Barrel Rohöl.
Im nächsten Abschnitt werden wir uns ansehen, wie wir eine Fraktion chemisch in eine andere verarbeiten.