Uit WikiMobi
Destillatietoren.jpg
93.626 bytes
ShellMartinez-refi.jpg
53.588 bytes
Aardolie wordt in een raffinaderij opgewerkt tot bruikbare producten, zoals brandstof en plastics. Technieken die hierbij gebruikt worden zijn onder andere: ontwateren, ontzouten, destilleren, hydrotreating, katalytische reforming, kraken, alkylatie, polymerisatie en isomerisatie. Naast het raffineren van aardolie, kunnen dierlijke en plantaardige oliën, suikers en metalen worden geraffineerd. Dit artikel gaat over raffinage van ruwe aardolie.
Inhoud |
Definitie
Raffinage is het scheiden/zuiveren van stoffen. Raffineren in de petrochemische industrie is het omzetten van ruwe aardolie in andere producten. Dit zijn soms eindproducten, zoals benzine, diesel en kerosine. Soms zijn het producten die nog verder bewerkt moeten worden; dit zijn halffabrikaten.
Net als aardolie kan ook biomassa geraffineerd worden tot verschillende producten, waaronder biobrandstoffen (bioraffinage).
Voor meer informatie: Bioraffinage
Historie
Hieronder staat de tijdlijn van aardolieraffinage:
Technologie
Het proces van raffinage bestaat uit verschillende stappen:
- Allereerst vindt de destillatie plaats. De ruwe olie wordt verhit in een gesloten ‘fornuis’. Door de hitte verdampt een deel van de olie. Die damp stijgt op in een destillatietoren en koelt daar af. De producten condenseren op verschillende niveaus. Hierdoor worden de producten gescheiden.
- Het deel van de olie dat niet verdampt, heet residu. Dit residu wordt ‘gekraakt’. De grote moleculen worden in kleinere moleculen ‘gehakt’, waardoor er betere brandstoffen ontstaan.
- Tenslotte worden producten ontzwaveld. Ruwe olie bevat altijd zwavel. Meestal tussen een half en drie procent. De hoogwaardige brandstoffen (zoals benzine en diesel), mogen volgens wettelijke voorschriften maximaal 0,005 procent zwavel bevatten. De zwavel wordt uit producten verwijderd met behulp van waterstof, katalysatoren en vrij veel energie. Deze zwavel wordt doorverkocht aan bijvoorbeeld kunstmestfabrieken. In stookolie voor zeeschepen is het zwavelpercentage echter nog steeds tot 4,5%; de scheepvaart is een grote bron van zwaveldioxidevervuiling.
Tijdens de raffinage worden de volgende fracties verkregen:
| Fractie | Kooktraject (°C) |
|---|---|
| LPG | <20 |
| benzine | 20 - 150 |
| nafta | 150 - 180 |
| kerosine | 180 - 230 |
| dieselolie | 230 - 330 |
| stookolie | 330 - 370 |
| bitumen | > 370 |
Uit een vat olie wordt gemiddeld 50% benzine, 40% diesel of andere vergelijkbare fracties en 10% (zware) stookolie gehaald. Bron: Collegenet.nl en HowStuffWorks
Voor meer informatie: Raffinageproces
The media player is loading...
Procesvarianten met voor en nadelen
Bioraffinage: Bij bioraffinage wordt biomassa gescheiden in verschillende fracties. Na verdere bewerking en omzetting kunnen verschillende producten worden verkregen zoals: voedsel, veevoer, materialen, brandstof, chemicaliën en energie. De afvalproductie hierbij is minimaal en het proces is economisch verantwoord. Bron: Senternovem
Rendementen, theorie en praktijk
In onderstaande tabel staat de energie efficiëntie voor enkele individuele raffinageproducten, berekend door Estimation of Energy Efficiencies of US Petroleum Refineries. Bron: Estimation of Energy Efficiencies of U.S. Petroleum Refineries
Praktijkstatus
Olieraffinage wordt over de hele wereld op grote schaal toegepast. In Rotterdam zijn een aantal raffinaderijen gevestigd, waaronder BP, ExxonMobil, Esso, Shell en Q8.
Meer informatie over: Lijst van olieraffinaderijen
Grondstoffen en leefomgeving
Tijdens het raffinageproces worden veel chemische stoffen in de atmosfeer geëmitteerd. Aanzienlijke luchtvervuiling en een opvallende geur verraden de aanwezigheid van een raffinaderij.
Voor meer informatie: Videojug
Emissies
Bij raffinage komen onder andere de volgende emissies vrij:
- fijnstof (tast de longen aan)
- koolstofdioxide (CO2, broeikasgas)
- zwaveldioxide (SO2, tast longen aan)
- stikstofdioxide (NO2, tast longen aan)
- koolstofmonoxide (CO, kan leiden tot zuurstofgebrek in de hersenen)
- methaan (CH4, broeikasgas zo’n 20 keer sterker dan CO2)
- dioxines (tast schildklier en lever aan, kan kanker veroorzaken)
- waterstoffluoride (HF, corrosief zuur en zeer toxisch)
- chloor (tast huid, longen en ogen aan)
- benzeen (kankerverwekkend)
Deze emissies vormen pas vanaf bepaalde concentraties een gevaar voor flora en fauna. Bron: Groundwork Het is aan de raffinaderijen en de overheid om deze emissies zo goed mogelijk af te vangen en te verwerken tot producten.
Omgevingsbelasting
Naast luchtverontreiniging is er mogelijke verontreiniging van afvalwater, risico's op industriële ongevallen, zoals brand- en ontploffingsgevaar, en geluidshinder.
In 2009 bijvoorbeeld is er in Puerto Rico een olieraffinaderij ontploft, werknemers raakte gewond en 14 olieopslagtanks werden verwoest. Scholen en vliegverkeer moesten door de dikke rookwolken worden gesloten. Bron: Olieraffinaderij ontploft In 2010 heeft er een grote olieramp plaatsgevonden in de Golf van Mexico.
Toekomst
Het gebruik van opgewerkte olie zal in de toekomst afnemen, mede door de opkomst van bioplastics en elektrische en waterstofaangedreven auto’s. Bioplastics worden gemaakt uit natuurlijke producten zoals aardappel- en maïszetmeel. Olie, en daarmee raffinage, is hierbij overbodig. Bron: Mens en Wetenschap De ontwikkeling van duurzame, alternatieve transportbrandstof maken raffinage voor het overgrote deel overbodig.
Onze huidige maatschappij is nog afhankelijk van olie en daarmee ook van olieraffinage. Raffinaderijen blijven nieuwe technieken ontwikkelen om afvangen en verwerking van (schadelijke) emissies zoveel mogelijk te beperken. Daarnaast maken zij het proces zo efficiënt mogelijk, dit heeft naast een verminderde milieu-impact ook economische voordelen voor het bedrijf.
Politiek, sociaal en economische factoren
Politieke en sociale factoren
Voor raffinage is aardolie nodig. Aardolie komt vaak uit politiek minder stabiele landen. Raffinaderijen mogen door met name de luchtverontreiniging die het teweegbrengt niet bij de bewoonde wereld worden geplaatst.
Autoriteiten houden raffinaderijen goed in de gaten, zeker wat betreft veiligheid en milieu. In 2009 hebben Amerikaanse autoriteiten BP nog een megaboete gegeven van ruim 59 miljoen euro vanwege overtreding van de veiligheidsregels. Bron: Megaboete voor BP
Ook de Raad van State probeert toezicht te houden op raffinaderijen. Zo heeft de Raad in 2008 Raffinaderij Total tot de orde geroepen. De provincie Zeeland had in de milieuvergunning onterecht te slappe normen voor schadelijke stoffen gesteld. Bron: Natuur en Milieu
Olieraffinage is een proces waar de hele wereld bij gebaat en mee gemoeid is. Dit zorgt ook voor veel samenwerking van verschillende landen. Niet alleen drijven landen handel met elkaar, maar ze vestigen zich ook over de hele wereld. Zo is de olieraffinaderij in Vlissingen in 2009 voor 45% in handen gekomen van de Russische olieproducent Lukoil. Nederland is een grote importeur van Russische olie. Lukoil gaat zo iets verder de keten in en zal meer greep krijgen op de afzetmarkt. Dat Lukoil belang wil verwerven in het westen, leidde in 2008 in Spanje tot hevig politiek verzet. Bron: Russen kopen olieraffinaderij in Vlissingen
Economische factoren
De prijs van afgewerkte producten wordt onder andere bepaald door de prijs van ruwe aardolie. Deze prijzen schommelen, per land, per olieveld en hangt af van vraag en aanbod. Bron: Daarnaast zijn er de transportkosten. Belgische Petroleum Federatie
Een vat ruwe aardolie kost nu (April 2010) ongeveer 50 euro. De kostprijs van het bewerkte product is ongeveer 23% van de actuele maximumprijs van benzine en ongeveer 40% van de maximumprijs van diesel. Bron: BPF prijsevolutie
Kengetallen
Klimaatverandering
Bij raffinage komen de volgende emissies vrij: fijnstof, CO2, SO2, NO2, CO, CH4, dioxines, HF, chloor en benzeen.
Leefomgeving
Naast luchtverontreiniging is er mogelijke verontreiniging van afvalwater, risico's op industriële ongevallen, zoals brand- en ontploffingsgevaar, en geluidshinder.
Kosten
Een vat ruwe aardolie kost nu (April 2010) ongeveer 50 euro. De kostprijs van het bewerkte product is ongeveer 23% van de actuele maximumprijs van benzine en ongeveer 40% van de maximumprijs van diesel.
Tijd
Op lange termijn zal het gebruik van opgewerkte olie afnemen, mede door de opkomst van bioplastics en elektrische en waterstofaangedreven auto’s. Op korte termijn zullen raffinaderijen proberen zo veilig en efficiënt mogelijk te opereren, en de uitstoot van schadelijke emissies zoveel mogelijk te beperken.
Hernieuwbaarheid
[Draag bij aan het uitwerken van dit onderwerp, deze tekst graag aanvullen met informatie over: recycling en hergebruik aardolie]
Toelichting
Er zijn strenge regels voor raffinage, qua veiligheid en milieu. Dat is nodig door de hoeveelheid emissies die bij het proces vrijkomen, en de ongelukken die kunnen gebeuren. Het proces wordt steeds veiliger en efficiënter. Dit is gunstig, want we zullen er voorlopig afhankelijk van zijn voor de productie van brandstoffen en plastics. Raffinage leidt tevens tot samenwerking tussen verschillende landen.
Extra informatie en interessante ontwikkelingen
Links
Rapporten
- Center for transportation Research: http://www.transportation.anl.gov/modeling_simulation/GREET/pdfs/energy_eff_petroleum_refineries-03-08.pdf
Organisaties en bedrijven
- Shell: http://www.shell.nl/home/content/nld/aboutshell/shell_businesses/
- Groundwork: http://www.groundwork.org.za/oil_refineries.htm
- Natuur en Milieu: http://www.natuurenmilieu.nl/page.php?pageID=88&itemID=4291&itemJaar=2008&themaID=12
- Belgische Petroleum Federatie: http://www.petrolfed.be/dutch/factsheets/fs_maxprijs_petroleumproducten_begrijpen.htm
- Senternovem: http://www.senternovem.nl/eos/financiele_steun/innovatieagenda_energie/bioraffinage/index.asp
Overige links
- Collegenet: http://www.collegenet.nl/index_mainframe.php?mainframe=http%3A%2F%2Fwww.collegenet.nl%2Fstudiemateriaal%2Fverslagen.php%3Fverslag_id%3D5344
- How Stuff Works: http://science.howstuffworks.com/oil-refining.htm
- World of Stock: http://www.worldofstock.com/closeups/PEN1450.php
Well to Wheel
De informatie in dit artikel heeft betrekking op de volgende Well to Wheel analyses:
