Nafta: de zoon van ruwe olie, de grote-grootvader van PTA-Hoeveel weet u?
In de grote familie die uit ruwe olie wordt gewonnen, zijn de bekendste -de energieproducten wellicht benzine, diesel en kerosine- die we vaak in ons dagelijks leven tegenkomen. Deze minder bekende nakomeling is echter ook betrokken bij verschillende aspecten van ons leven-het is nafta.
De kleding van chemische vezels die we dragen, de flessen mineraalwater, het plastic en diverse andere chemische producten zijn grotendeels afkomstig van dit minder bekende kind. Tot op zekere hoogte is het, afgezien van zijn vader-ruwe olie-, eerlijk om het de voorloper van de meeste chemische producten te noemen. Daarom wordt het ook wel chemische lichte olie genoemd.
De naam "nafta" klinkt op het eerste gezicht misschien eenvoudig, onhandig en zelfs een beetje schattig. Maar deze naam is niet willekeurig gekozen. Er zijn twee verklaringen voor de naam: de eerste is dat nafta een relatief laag kookpunt heeft en tijdens de productie van aardolie gewoonlijk uit het bovenste deel van de destillatietoren wordt gewonnen. Omdat de hersenen zich ook in het bovenste deel van het menselijk lichaam bevinden, werd het dienovereenkomstig "nafta" genoemd. Een andere verklaring is dat de Engelse naam "naphtha" een lettergreep heeft die lijkt op de uitspraak van "脑" (n|o) in het Chinees, waarschijnlijk een transliteratie die wordt gebruikt bij het vertalen van buitenlandse literatuur.
1. Moderne raffinaderijverwerking van ruwe olie
Om uit te leggen hoe nafta wordt geproduceerd uit zijn vader, ruwe olie, is een lang verhaal. Kort gezegd is nafta een tussenproduct van de raffinage van aardolie en een mengsel van koolwaterstoffen. De moderne raffinage van ruwe olie is een geïntegreerd proces: ruwe olie gaat door een grote geïntegreerde eenheid en ondergaat fysieke processen en chemische reacties om uiteindelijk verschillende primaire en secundaire producten te scheiden. Naast gewone producten als benzine, diesel, kerosine, vloeibaar petroleumgas, stookolie, asfalt, smeerolie en cokes, is er ook nafta-een tussenproduct dat voor velen onbekend is. Verdere verwerking van nafta levert benzeen, gemengde xyleen (aromaten) en ethyleen, propyleen en butadieen (olefinen) op.
2. Twee belangrijke bronnen en classificatie van nafta
I. Geproduceerd door primaire destillatie van ruwe olie:
De opbrengst aan nafta varieert afhankelijk van de kwaliteit van de ruwe olie. Ruwe olie van slechte-kwaliteit levert 2-3% op, gemiddelde-kwaliteit levert 20-30% op, en speciale soorten kunnen 60-70% opleveren. Dit type wordt directe nafta genoemd.
II. Nafta geproduceerd uit secundaire verwerking:
Nafta geproduceerd door middel van hydrokraken, voornamelijk hydrokrakende nafta. Dit type heeft goede eigenschappen met een laag zwavel- en stikstofgehalte.
Bovendien wordt nafta traditioneel geclassificeerd op basis van destillatiebereik en gebruik:
Lichte nafta: destillatiebereik 30–90 graden, dichtheid 0,69 g/cm³, zwavelgehalte 0,1%. Het wordt over het algemeen gebruikt als kraakgrondstof voor de productie van ethyleen of als mengcomponent voor benzine.
Zware nafta: destillatiebereik 80–180 graden, dichtheid 0,72 g/cm³, zwavelgehalte 0,3%. Het wordt voornamelijk gebruikt als grondstof voor katalytische reforming.
Nafta is echter een mengsel. Bij de praktische aanschaf van naftagrondstof is het belangrijk om te voorkomen dat deze eenvoudigweg als "licht" of "zwaar" wordt geclassificeerd en om aandacht te besteden aan de belangrijkste componenten ervan. Verschillende toepassingen vereisen aanzienlijk verschillende koolwaterstofsamenstellingen van nafta, en de samenstelling van de naftavoeding heeft een grote invloed op de opbrengst van de gewenste eindproducten. Alleen door dit te doen kunnen de beperkte naftavoorraden efficiënt worden gebruikt om de winst te maximaliseren.
3. Drie belangrijke toepassingen van nafta
Katalytische reforming-grondstof: Goed voor ongeveer 40% van de binnenlandse vraag. Katalytisch reformeren produceert aromatische producten zoals benzeen, tolueen en xyleen. Deze producten worden voornamelijk gebruikt voor de productie van PX, waarvan vervolgens PTA wordt gemaakt.
Krakende grondstof: Goed voor ongeveer 58% van de binnenlandse vraag. Bij het kraken ontstaan olefinen zoals ethyleen, propyleen en butadieen. Hiervan is de vraag naar het kraken van ethyleen de grootste, goed voor ongeveer 39% van de totale vraag naar nafta.
Als oplosmiddel: Gebruikt als grondstof voor petroleumharsen, als oplosmiddel voor verven, emulgatoren voor pesticiden en walspasta voor zilverpoeder.
4. Nafta en PTA
Ruwe olie ondergaat bepaalde processen om nafta te produceren. MX (gemengde xyleen) wordt geraffineerd uit nafta, en PX (paraxyleen) wordt verder verfijnd uit MX. PTA wordt geproduceerd met PX (goed voor 65%-67% van de formule) als grondstof en azijnzuur als oplosmiddel. Onder invloed van een katalysator wordt het met lucht geoxideerd (zuurstof is verantwoordelijk voor 35%-33%) om ruw tereftaalzuur te genereren. Het ruwe tereftaalzuur wordt vervolgens gehydrogeneerd en verfijnd om onzuiverheden te verwijderen, gevolgd door kristallisatie, scheiding en drogen om het uiteindelijke gezuiverde tereftaalzuurproduct-PTA te produceren.