I vari componenti del petrolio greggio hanno dimensioni, pesi e temperature di ebollizione diverse; quindi, il primo passo è separare questi componenti. Poiché hanno diverse temperature di ebollizione, possono essere separati facilmente con un processo chiamato distillazione frazionata. Le fasi della distillazione frazionata sono le seguenti:
- Si riscalda la miscela di due o più sostanze (liquidi) con diversi punti di ebollizione ad una temperatura elevata. Il riscaldamento è di solito fatto con vapore ad alta pressione a temperature di circa 1112 gradi Fahrenheit / 600 gradi Celsius.
- La miscela bolle, formando vapore (gas); la maggior parte delle sostanze vanno in fase di vapore.
- Il vapore entra nella parte inferiore di una lunga colonna (colonna di distillazione frazionata) che è piena di vassoi o piatti. I vassoi hanno molti fori o tappi a bolla (come un tappo allentato su una bottiglia di soda) in loro per permettere al vapore di passare attraverso. Aumentano il tempo di contatto tra il vapore e i liquidi nella colonna e aiutano a raccogliere i liquidi che si formano a varie altezze nella colonna. C’è una differenza di temperatura attraverso la colonna (caldo in basso, freddo in alto).
- Il vapore sale nella colonna.
- Come il vapore sale attraverso i vassoi della colonna, si raffredda.
- Quando una sostanza nel vapore raggiunge un’altezza dove la temperatura della colonna è uguale al punto di ebollizione di quella sostanza, si condensa per formare un liquido. (La sostanza con il punto di ebollizione più basso condenserà nel punto più alto della colonna; le sostanze con punti di ebollizione più alti condenseranno più in basso nella colonna).
- I vassoi raccolgono le varie frazioni di liquido.
- Le frazioni liquide raccolte possono passare ai condensatori, che le raffreddano ulteriormente, e poi vanno ai serbatoi di stoccaggio, o possono andare in altre aree per ulteriori lavorazioni chimiche
La distillazione frazionata è utile per separare una miscela di sostanze con strette differenze nei punti di ebollizione, ed è il passo più importante nel processo di raffinazione.
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Il processo di raffinazione del petrolio inizia con una colonna di distillazione frazionata. Sulla destra, puoi vedere diversi processori chimici che sono descritti nella prossima sezione.
Molto pochi dei componenti escono dalla colonna di distillazione frazionata pronti per il mercato. Molti di loro devono essere lavorati chimicamente per fare altre frazioni. Per esempio, solo il 40% del petrolio greggio distillato è benzina; tuttavia, la benzina è uno dei principali prodotti realizzati dalle compagnie petrolifere. Piuttosto che distillare continuamente grandi quantità di petrolio greggio, le compagnie petrolifere lavorano chimicamente alcune altre frazioni dalla colonna di distillazione per fare benzina; questa lavorazione aumenta la resa di benzina da ogni barile di petrolio greggio.
Nella prossima sezione, vedremo come trasformiamo chimicamente una frazione in un’altra.