Petrol rafinasyonu,
hampetrolü hidrokarbon gruplarına ayırmak amacıyla distilasyon veya
fraksiyonlama prosesleriyle başlar. Ürünlerinin çoğu, daha sonra, kraking,
reforming ve diğer dönüşüm prosesleri gibi işlemlerden geçirilerek içerdikleri
hidrokarbon moleküllerinin büyüklüğü ve yapısı değiştirilir ve çok kullanılan
ürünlere dönüştürülür. Sonraki aşamalar ekstraksiyon, hidrotreating ve
sweetening gibi çeşitli işlemleme ve ayırma prosesleridir. böylece istenmeyen
bileşikler uzaklaştırılır ve ürünlerin kalitesi yükseltilir. Entegre
rafinerilerde fraksiyonlama, konversiyon, treatment ve harmanlama operasyonları
birleştirilmiş halde bulunur, hatta petrokimyasal prosesler de bunların içinde
yeralabilir. Rafineri prosesleri ve operasyonları beş genel grup altında
toplanabilir,
1. Fraksiyonlama (Distilasyon)
Hampetrolün
distilasyon kolonlarında, atmosferik ve vakum altında distillenerek farklı
kaynama-aralıklarında, hidrokarbon gruplarına ayrılması işlemidir; bunlara,
‘fraksiyonlar’ veya ‘cut’lar denir. Temel fraksiyonlama prosesleri atmosferik
ve vakum distilasyon prosesleridir.
2. Dönüşüm (Konversiyon)
Konversiyon
prosesleriyle hidrokarbon moleküllerinin büyüklükleri ve/veya yapıları
değiştirilir. Bu prosesler :
·
Parçalanma
(dekompozisyon); termal ve katalitik kraking,
·
Birleşme
(unifikasyon); alkilasyon, polimerizasyon ve kompaundlama,
·
Değişme
ve yeniden düzenlenme (alterasyon ve rearragement); izomerizasyon ve katalitik
reforming.
3. İşlemleme (Treatment)
Bu proseslerin amacı hidrokarbon akımlarını sonraki
preselere hazırlamak ve son ürünleri şekillendirmektir. Safsızlıklar ve
kirliliklerin uzaklaştırılması kadar aromatikler ve naftenlerin ayrılması veya
uzaklaştırılması da treatment işlemleri içinde yeralır. Treatment kimyasal veya
fiziksel ayırma şeklinde olabilir; çözünme, absorbsiyon, çöktürme, kurutma,
hidrodesülfürizasyon, solvent deasfalting, sweetening, solvent ekstraksiyonu ve
solvent devaksing (mum giderme), v.s.
4. Harmanlama ve Diğer Prosesler
Harmanlama, hidrokarbon fraksiyonlarını, katkı maddelerini
ve diğer gerekli bileşikleri, özel performans kriterlerinde ürünler elde etmek
amacıyla birleştirme ve karıştırma işlemidir. Harmanlama rafineri
operasyonlarının en son ve kritik aşamasıdır; örneğin benzin ürünü, çeşitli
proses ünitelerinden alınan komponentlerin harmanlanmasıyla elde edilir;
karışımın oktan seviyesi, buhar basıncı değeri ve diğer özelliklerinin kullanım
amacına göre belirlenmiş şartnamelere uygun olması gerekir. Ayrıca madeniyağlar, vakslar, gresler ile
doymamışlar (unsat) ve doymuşlar (sat) gaz fabrikaları, hidrojen üretimi ve
MTBE fabrikaları da bu grup altında toplandı.
5. Yardımcı İşletmeler ve Diğer Operasyonlar
Bunlar arasında hafiflerin-elde edilmesi (light-ends
recovery), acı-su sıyırma (sour-water stripping), katı atıklar ve atık su
işlemleme, proses suyu işlemleme ve soğutma, depolama ve taşıma, ürün hareketi,
hidrojen üretimi, asit ve tail (atık) gaz işlemleme ve sülfür elde
etme.işlemleri sayılabilir. Yardımcı operasyonlar ve yerleşimler olarak buhar
ve güç üretimi, proses ve yangın suyu sistemleri, baca ve kurtarma sistemleri,
fırınlar ve ısıtıcılar, pompalar ve valfler, gaz (buhar, hava, azot ve diğer fabrika
gazları) sağlanması, alarmlar ve sensörler, gürültü ve kirlilik kontrolleri,
örnek alma (testler ve kontroller), ve laboratuvar, kontrol odası, bakım, idari
yerleşimler.
Tablo: Rafineri Prosesleri ve Operasyonları
1. Fraksiyonlama Prosesleri
1.1. Atmosferik
Distilasyon
|
1.2. Vakum Distilasyonu
|
2. Dönüşüm Prosesleri
2.1. Parçalanma (Dekompozisyon)
|
2.1.1. Termal Parçalanma (a. Visbreaking, b.
Koklaştırma)
|
2.1.2. Katalitik Parçalanma (a. Katalitik Kraking,
b. Hidrokraking, c. Hidrojen Buhar Reforming, d. Buhar Kraking)
|
2.2. Birleşme
(Unifikasyon)
|
2.2.1. Alkilasyon
|
2.2.2. Polimerizasyon
|
2.3. Değişme veya Yeniden
Düzenlenme
|
2.3.1. Katalitik Reforming
|
2.3.2. İzomerizasyon
|
3. İşlemleme (Treatment) Prosesleri
3.1. Amin Treating
|
3.2. Tuz Giderme
|
3.3. Hidrotreating
|
3.4. Solvent Deasfalting
|
3.5. Solvent Dewaksing
|
3.6. Solvent Ekstraksiyon
|
3.7. Sweetening
|
4. Harmanlama ve Diğer Prosesler
4.1. Harmanlama
|
4.2. Madeniyağlar, Wakslar ve Gresler
|
4.3. Doymamışlar Gaz Fabrikaları
|
4.4. Doymuşlar Gaz Fabrikaları
|
4.5. Asfalt Üretimi
|
4.6. Hidrojen Üretimi
|
4.7. MTBE Fabrikaları
|
5. Yardımcı İşletmeler ve Diğer Operasyonlar
5.1. Su Önarıtma
|
5.2. Buhar Üretim
|
5.3. Türbinler
|
5.4. Elektrik Gücü
|
5.5. Soğutma Kuleleri
|
5.6. Hava-Azot
|
5.7. Atık Su İşlemleme
|
5.8. Isı Değiştiriciler, Soğutucular, Isıtıcılar
|
5.9. Basınç Düşürme ve Baca Sistemleri
|
5.10. Gaz ve Hava Kompresörleri
|
5.11. Gemi ve Tanker Yükleme, Boşaltma
|
5.12. Pompalar, Borular ve Valfler
|
5.13. Tank Depolama
|
GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)
