Distillazione del petrolio greggio

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Il petrolio greggio viene separato tramite distillazione frazionaria. Si tratta del processo di separazione della miscela di petrolio nei suoi singoli componenti utilizzando i diversi punti di ebollizione.

Ciò avviene innanzitutto a pressione atmosferica. In queste condizioni, questa forma di distillazione è nota come distillazione atmosferica. Tuttavia, dopo la distillazione atmosferica, rimane una miscela di composti, detta residuo atmosferico, che deve essere scomposta.

Per farlo si ricorre alla distillazione sottovuoto, che avviene nella fase successiva. Il processo di distillazione frazionale viene ripetuto, questa volta sotto vuoto. Poiché il residuo della distillazione atmosferica ha un punto di ebollizione molto elevato a pressione atmosferica, metterlo sotto vuoto significa che può essere scomposto a una temperatura inferiore. In questo modo si evita la degradazione dei composti, nota anche come cracking.

Il petrolio greggio nella sua forma grezza, così come viene estratto dai giacimenti sotterranei, può essere utilizzato come combustibile, ma è molto più utile e prezioso quando viene scomposto nelle sue frazioni. La distillazione del petrolio greggio è una fase importante.

La distillazione separa i diversi composti in modo che possano essere utilizzati singolarmente. Questi possono essere combustibili, come il cherosene, il diesel e il petrolio, o materie prime per altri processi chimici, come la nafta.

Per aumentarne l'efficienza e prevenire sottoprodotti indesiderati, la distillazione avviene in due fasi: prima a pressione atmosferica, poi sotto vuoto.

Il petrolio greggio è una miscela di diversi idrocarburi, tutti con punti di ebollizione diversi. Dobbiamo quindi parlare di un intervallo di ebollizione piuttosto che di un punto di ebollizione specifico.

L'intervallo viene conteggiato dal punto di ebollizione più basso, quando si ottiene la prima goccia di prodotto, e dal punto di ebollizione finale, quando i composti con i punti di ebollizione più elevati evaporano. Ciò può significare un intervallo compreso tra 20 °C e 500 °C.

A pressione atmosferica, il primo a evaporare è il gas di petrolio liquido a 25 °C. L'ultimo, a più di 350 °C, è il bitume. Questo viene solitamente estratto con altri residui atmosferici, che hanno punti di ebollizione ancora più elevati e richiedono la distillazione sottovuoto per la separazione.

Tutti gli altri combustibili e oli lubrificanti comuni hanno punti di ebollizione compresi tra questi due estremi.

Come suggerisce il nome, la distillazione sottovuoto è la distillazione che avviene al di sotto della pressione atmosferica, sotto vuoto. Ciò consente agli oli più pesanti con un punto di ebollizione elevato di evaporare a temperature più basse, garantendo al contempo che gli oli più leggeri non si degradino o crepino.

Il petrolio greggio è prevalentemente una miscela di diversi idrocarburi - sostanze chimiche costituite da molecole di idrogeno e carbonio.

In generale, questo rappresenta circa il 98% del peso complessivo del petrolio greggio. Il restante 2% comprende altri elementi, tra cui azoto, ossigeno, zolfo e vari metalli.

Per separare questi idrocarburi ed estrarre petrolio utile, il petrolio greggio viene sottoposto a distillazione frazionaria, in cui parte del processo avviene sotto vuoto.

Al termine del processo di raffinazione del petrolio, rimangono molti oli combustibili pesanti. Sebbene possano essere utilizzati, non sono necessariamente il prodotto più redditizio. L'industria petrolifera utilizza quindi un processo noto come cracking.

Gli oli più pesanti hanno catene lunghe di molecole di idrocarburi, che con il cracking vengono rotte in catene più corte. Ciò crea frazioni più leggere: gli idrocarburi più redditizi, come il combustibile per aerei, o il combustibile per auto come il diesel o la benzina.

Il fenomeno di cracking può verificarsi anche come effetto collaterale nella torre di distillazione. Se la temperatura è troppo alta, gli idrocarburi con i punti di ebollizione più bassi iniziano a decomporsi. Tuttavia, a differenza del processo di raffinazione, questo non è controllato e potrebbe non produrre gli idrocarburi effettivamente desiderati o utili. Per evitarlo, viene utilizzata la distillazione sottovuoto. Abbassa il punto di ebollizione delle frazioni, consentendo loro di separarsi a temperature inferiori.

Per ridurre il punto di ebollizione della miscela di petrolio greggio residuo, questa viene messa sotto vuoto. La pressione rientra nell'intervallo vuoto grossolano, compreso tra 10 e 50 hPa (mbar). Di conseguenza, la temperatura nella torre di distillazione deve raggiungere solo un massimo di circa 370 °C.

Il petrolio greggio viene utilizzato principalmente come materia prima da cui possono essere estratti vari tipi di combustibile, come petrolio per il riscaldamento, benzina e combustibile per aerei.

Tuttavia, il petrolio greggio è anche la materia prima alla base di molti prodotti quotidiani che troviamo intorno a noi. Dai telai delle finestre al confezionamento di prodotti alimentari, dagli smartphone alle penne a sfera, il petrolio greggio è l'ingrediente base di tutte le materie plastiche.

Tuttavia, per creare petroli utilizzabili da questa materia prima, il greggio deve essere separato tramite distillazione, che avviene parzialmente sotto vuoto.

La temperatura di distillazione del petrolio greggio è direttamente correlata ai punti di ebollizione delle diverse frazioni. Questi punti di ebollizione vanno da meno di 25 °C a 500 °C.

Tuttavia, gli idrocarburi possono degradarsi o creparsi a temperature superiori a 370 °C. Di conseguenza, il greggio non viene mai riscaldato oltre questa temperatura. La distillazione frazionaria a pressione atmosferica viene quindi eseguita a temperature di circa 350 °C.

Per separare gli ultimi composti con i punti di ebollizione più elevati, la miscela residua viene distillata sotto vuoto. Questo abbassa i punti di ebollizione a meno di 370 °C, proteggendo le frazioni dalla degradazione.

Il nome petrolio ha due significati. Può riferirsi sia al greggio non raffinato e non lavorato che ai prodotti petroliferi che possono essere trasformati durante la raffinazione. Il nome viene spesso utilizzato in modo intercambiabile per significare entrambi.