Rafineri, ham petrolün rafine edilerek asfalt, kalorifer yakıtı, fuel oil, benzin, dizel, jet yakıtı, nafta, benzin, kerosen ve sıvılaştırılmış petrol gazı gibi daha kullanışlı ürünlere dönüştürüldüğü endüstriyel bir proses tesisidir. Ham petrol, rafinerilerin tipik besleme stoku olarak işlenmek üzere tanklarda depolanır. Genellikle gelen ham petrol ve dökme sıvı ürünlerin depolanması için, petrol rafinerisinde veya yakınında bir petrol depolama alanı bulunur.
Petrol rafinerileri, görsel ve işlevsel olarak, muhtelif, geniş çaplı boru tesisatı ile donatılmış endüstriyel komplekslerdir. Rafineriler pek çok yönden teknolojinin getirdiklerinden faydalanır. Bugün Modern petrol rafineleri günde 800.000 varil petrolden fazlasını işleyebilir.
Tarih
Dünyanın ilk sistematik petrol rafinerisi, Romanya’da bulunan petrol kullanılarak 1856 yılında Romanya, Ploieşti’de inşa edildi.
Kuzey Amerika’da, ilk petrol kuyusu 1858’de James Miller Williams tarafından Oil Springs, Ontario, Kanada’da açıldı. ABD petrol endüstrisi 1859’da Edwin Drake’in Pensilvanya, Titusville yakınlarında petrol bulmasıyla başladı. Yirminci yüzyılın başlarında içten yanmalı motorun piyasaya sürülmesi ve otomobillerde kullanılması, petrol endüstrisinin oldukça hızlı büyümesi için itici bir güç olan benzin pazarı yarattı.
Samuel Kier, Amerikanın ilk petrol rafinerisini 1853 yılında Pittsburgh’da kurdu. Polonyalı eczacı ve mucit Ignacy Lukasiewicz 1854 yılında Jaslo’da bir petrol rafinerisi kurdu.
Romanya’da açılan ilk büyük rafineri 2. Dünya savaşı sırasında Nazi Almanyası tarafından ele geçirildi. Savaş sırasında Müttefik Güçler tarafından bombalandı.
Aralık 2008 tarihinden bu yana dünyanın en büyük rafinerisi Hindistan’da bulunan Reliance Industries limited tarafından işletilen Jamnagar Rafineri Kompleksidir.
Petrol rafinerisi nedir, petrol rafinerisi
Operasyon
Rafineride, ham petroldeki yüzlerce farklı hidrokarbon molekülü, plastik, deterjan, çözücü, elastomer, naylon, polyester ve elyaf gibi ürünleri üreten petrokimyasal işlemlerde, yakıt, yağlayıcı ve hammadde olarak kullanılabilen bileşenlere ayrılır.
Ham veya işlenmemiş petrol, endüstriyel uygulamalarda genel olarak fonksiyonel değildir, ancak “hafif, tatlı” (düşük viskoziteli, düşük sülfürlü) ham petrol, açık deniz araçlarının itilmesi için buhar üretmek üzere doğrudan bir brülör yakıtı olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, daha hafif elementler, yakıt tanklarında patlayıcı buhar oluşturur ve bu nedenle savaş gemileri için tehlikelidir.
Petrol fosil yakıtları, gemiler, otomobiller, uçak motorları, çim biçme makineleri, motosikletler ve diğer makinelere güç sağlamak için içten yanmalı motorlarda yakılır. Farklı kaynama noktaları, hidrokarbonların damıtma yoluyla ayrıştırılmasına izin verir. Daha hafif sıvı ürünler, içten yanmalı motorlarda kullanım için büyük talep gördüğü için, modern rafineriler, ağır hidrokarbonları ve doğrudan kullanılması mümkün veya mantıklı olmayan hafif gaz elementlerini bu yüksek değerli ürünlere dönüştürür.
Petrol çeşitli şekillerde kullanılabilir çünkü parafinler, aromatikler, naftenler (veya sikloalkanlar), alkenler, dienler ve alkinler çeşitli moleküler kütle, form ve uzunluklarda hidrokarbonlar içerir. Ham petroldeki moleküller kükürt ve nitrojen gibi farklı atomlar içerir. Hidrokarbon, içeriğinde hidrojen ve karbon elementleri bulunan organik bir bileşimdir. Hidrojen ve karbon atomlarından ve az sayıda oksijen atomundan oluşan çeşitli uzunluk ve karmaşıklıktaki moleküllerin en yaygın biçimidir. Bu moleküllerin yapılarındaki farklılıklar, değişen fiziksel ve kimyasal özelliklerinden sorumludur ve ham petrolü çok çeşitli uygulamalarda faydalı kılan da bu çeşitliliktir.
Hidrokarbonlar; katı, sıvı veya gaz halinde bulunabilmektedir. Hidrokarbon denilince akla gelen ilk şey yakıtlardır. Çünkü araçlarda kullanılan benzin, motorin ve LPG; evlerde kullanılan doğal gaz, kömür, tüp gaz ve fuel oil gibi yakıtların hepsi birer hidrokarbon karışımıdır.
Rafineri Nedir?
Rafineriler, her gün yüz binlerce varil ham petrol işleyen büyük ölçekli damıtma tesisleridir. Yüksek kapasiteleri nedeniyle birimlerinin çoğu, partiler halinde işlemenin aksine, rutin, sabit durum ve şekilde aylarca veya yıllarca sürekli olarak üretim yapan, geniş çaplı tesislerdir. Ülkenin ana arterlerini, endüstri, sanayi ve ekonomiyi besleyen sektörlere hizmet eden lokomotif tesislerdir. Bir ülkede petrol rafinerilerinin mevcut olmaması veya nicelik yada nitelik açısından sınırlı olması o ülkenin her platformda bağımlılığını arttırır.
Önemli Ürünler
Petrol ürünleri, petrol rafinerilerinde işlendiği için ham petrolden elde edilen malzemelerdir. Petrolün çoğunluğu, çeşitli yakıt sınıflarını içeren petrol ürünlerine dönüştürülür.
Rafineri ayrıca hidrojen, hafif karbonlar, reformat ve piroliz benzini gibi çeşitli ara ürünler üretir. Bunlar genellikle taşınmaz, bunun yerine yerinde harmanlanır veya işlenir. Kimyasal tesisler bu nedenle petrol rafinerilerinin çok yakınındadır.
Rafineriler, ham petrolün bileşimine ve piyasanın taleplerine bağlı olarak farklı oranlarda petrol ürünleri üretebilirler. Petrol ürünlerinin en büyük payı “enerji taşıyıcıları”, yani çeşitli derecelerde fuel oil ve benzin olarak kullanılmaktadır. Bu yakıtlar, benzin, jet yakıtı, dizel, ısıtma yağı ve daha ağır yakıt yağları içerir veya harmanlanabilir. Daha ağır fraksiyonlar, asfalt, katran, parafin mumu, yağlama ve diğer ağır yağlar üretmek için de kullanabilir. Rafineriler ayrıca, çeşitli kimyasal işlemler, plastik ve diğer yararlı malzemeleri üretmek için gerekli kimyasalları da üretirler.
Uygun koşullarda damıtılan, çeşitli harmanlanma işlemlerine tabi tutulan ve katkı maddeleri eklenen petrol ürünleri genellikle dört kategoriye ayrılır. Hafif damıtma ürünleri (LPG, Benzin, Nafta), orta damıta ürünleri (gazyağı, jet yakıtı, dizel), ağır damıtma ürünleri ve kalıntı (fuel oil, yağlama yağları, mum, asfalt). Bu sınıflandırma, ham petrolün damıtılma ve fraksiyonlara ayrılma şekline dayanmaktadır.
Son aşamada rafineriler, ürünlerin kısa süreli depolanması, kamyonlara, vagonlara, mavnalara, gemilere, toplu olarak yüklemesi için hazır hale gelmesi hizmetini yerine getirirler.
Rafineri Nasıl Çalışır? Ham petrol nasıl işlenir?
Ham petrol damıtma ünitesi (CDU), hemen hemen tüm petrol rafinerilerindeki ilk işleme birimidir. CDU, gelen ham petrolü farklı kaynama aralıklarında çeşitli fraksiyonlarına damıtıyor ve her biri daha sonra diğer birimlerde işleniyor. CU, atmosfer basıncının biraz üzerinde çalıştığı için genellikle atmosferik damıtma birimi olarak bilinir.
Ham petrol, bir hidrokarbon karışımından oluşur ve damıtma işlemi, bu ham petrolü, bileşen hidrokarbonlarının veya “fraksiyonlarının” geniş kategorilerine ayırmayı amaçlamaktadır. Ham petrol önce ısıtılır ve daha sonra yakıtla çalışan bir fırında yaklaşık 398°C derecelik sıcaklığa ısıtılır ve farklı ürünlerin kaynatıldığı, farklı sıcaklıklarda geri kazanıldığı, imbik olarak da bilinen bir damıtma kolonuna yönlendirilir.
Damıtma kulesinin üst kısmının soğutulması ve yoğunlaştırılması, kısmen gelen ham petrol ile ısının değiştirilmesi ve kısmen hava veya su soğutmalı bir kondansatör ile sağlanır. Damıtma kolonunun yanından, üstü ve altı arasındaki çeşitli noktalardan çıkarılan fraksiyonlara yan kesim adı verilir. Yan kesimlerin her biri gelen ham petrol ile ısı değiştirilerek soğutulur. Tüm fraksiyonlar daha fazla işlemler için depolama tanklarına gönderilir.
Bütan ve diğer sıvı petrol gazları (LPG), benzin harmanlama bileşenleri ve nafta gibi daha hafif ürünler, damıtma kolonundan gelen en düşük sıcaklıklarda, üst damıtma ürünleri olarak geri kazanılır. Orta sınıf ürünler arasında jet yakıtı, gazyağı ve diğer damıtıklar (ev tipi ısıtma yağı ve dizel yakıtı gibi) bulunur. Kalan fuel oil gibi en ağır ürünler, bazen 1.000 Fahrenheit derecenin üzerindeki sıcaklıklarda geri kazanılır.
Petrol rafinerilerinin yeri
Petrol rafinerisi veya kimyasal tesis inşa etmek için saha arayan bir tarafın aşağıdaki konuları dikkate alması gerekir:
- Saha, yerleşim alanlarından makul ölçüde uzakta olmalıdır.
- Hammadde temini ve ürünlerin marketlere sevkiyatı için altyapı mevcut olmalıdır.
- Tesisi çalıştıracak enerji mevcut ve ekonomik olmalıdır.
- Atık bertarafı için tesisler mevcut, yerel yönetmelikler uygun olmalıdır.
Çok miktarda buhar ve soğutma suyu kullanan rafinerilerin bol miktarda su kaynağına sahip olması gerekir. Bu nedenle petrol rafinerileri, genellikle nehirlerin yakınında veya bir deniz kıyısında bulunur. Bu konum aynı zamanda nehir veya deniz yoluyla ulaşıma erişim sağlar. Ham petrolü boru hattıyla taşımanın avantajları açıktır ve petrol şirketleri genellikle büyük miktarda yakıtı boru hattıyla dağıtım terminallerine taşır. Küçük çıkışlı ürünler için boru hattı pratik olmayabilir ve vagonlar, karayolu tankerleri ve mavnalar kullanılır.
Güvenlik ve çevre
Rafinaj işlemi sırasında atmosfere bir dizi zararlı kimyasal salınmaktadır ve buna rafinerinin varlığını keskin bir biçimde hissettiren, dikkate değer bir koku eşlik etmektedir. Rafineriler, canlı ve çevre sağlığını tehdit eden hava kirliliği, atık su, yangın ve patlama gibi endüstriyel endişe ve kaza risklerinin öznesi olurlar. Endüstriyel gürültü nedeniyle ses kirliliği yaratma etkileri de yadsınamaz.
