Öljy Tynnyrissä

Olen monesti kuullut, omastakin suustani, lausahduksen että öljy on niin arvokasta, että se tulisi säästää teollisuuden käyttöön eikö törsätä pitkin sunnuntai-ajeluita. Onko se kuitenkaan niin yksinkertaista? Kuten yleensä, on ja ei. Tässä artikkelissa kurkistan öljytynnyrin mustaan sielunelämään ja kerron mitä sieltä saadaan, kuinka paljon, ja miksi.

Öljyn eri laadut
Öljyä on monenlaista. Sitä luokitellaan esimerkiksi keveyden/raskauden, happamuuden/makeuden ja muutaman muun ominaisuuden mukaan. Mitä tarkoittaa kevyt makea raakaöljy? (light sweet crude oil). Se on niin sanotusti sitä ”kunnon kamaa”, josta saadaan arvokkaimmat jalosteet vähimmällä vaivalla ja se voidaan jalostaa lähes missä jalostamossa hyvänsä.

Hyvä esimerkki eri laatujen keskinäisistä suhteista nähtiin 2011 kevät-talvella, kun Libyan öljyntuotannon romahtaminen paikallisten ”ongelmien” vuoksi, aiheutti massiiviset seuraukset öljyn hintaan jonka vuoksi, ainakin osittain, nautiskelemme tällä hetkellä hitaamman kasvun ajasta taloudessamme (kukaan ei vielä uskalla kutsua sitä taantumaksi). Saudi-Arabiahan koetti paikata kyseistä tuotannon vajetta päästämällä markkinoille muutaman sata tuhatta tynnyriä / päivä raskasta ja hapanta öljyään (jota heidän on vaikea myydä kunnon hintaan normaalisti). Ongelma tuli siitä, että Libyan sweet light crude jalostettiin suurelta osin Italiassa, ja paikalliset jalostamot eivät pystyneet Saudien rikinkatkuiselle mönjälle tekemään käytännössä paljon mitään, joten sen käyttöarvo jäi vähäiseksi.

Se on siis vähän kun veisi metallia puusepälle muotoiltavaksi. Näkemystä voisi ehkä ollakin, mutta raaka osaaminen ja kunnolliset työkalut puuttuvat. Sivuhuomiona, olen saanut käsityksen että Suomen kaksi jalostamoa ovat tottuneita Venäläiseen, kohtalaisen huono-laatuiseen öljyyn. Hyvä me. Tästä voi tulevaisuudessa olla ihan oikeasti hyötyä, kun raskaan ja rikkipitoisen öljyn suhteellinen määrä öljymarkkinoilla lisääntyy (parhaat ja makeimmat esiintymät kun on hyödynnetty ensin).

Raskas öljy on usein myös hapanta/rikkipitoista (johtuen kemiasta jota en selitä tarkemmin etteivät lukijat nukahda). Raskaille ja happamille öljyille pitää siis tehdä kaikenlaisia temppuja, että niistä saadaan epäpuhtaudet pois ja jotain myymisen arvoista tavaraa jalostamon tehtaanmyymälään esille. Arvokkaimpia bulkkituotteita lienee Bensiini. Tämä kaikki vie aikaa, energiaa ja resursseja, ja koska kyse on bulkki-kamasta, on pienikin heittely tuotantokustannuksissa monesti merkittävä isoissa volyymeissa.

Ne jalosteet
Karkeasti jalosteet voidaan luokitella neljään ryhmään:

1. Kaasut (Petroleum gases)
2. Kevyet jalosteet (light distillates / light end)
3. Keskiraskaat jalosteet (middle distillates)
4. Raskaat jalosteet (heavy distillates / heavy end)

Kaasut (1-4 hiiliatomia) sisältävät Metaanin, Etaanin, Propaanin ja Butaanin. (Methane, Ethane, Propane, Butane). Metaania käytetään lämmitykseen ja kokkailuun sekä sähkön tuotantoon (ja siitä irroitellaan myös vetyä muuhun käyttöön). Etaanista tehdään Petrokemikaaleja ja muoveja. Propaania ja Butaania paineistetaan ja nesteytetään pulloihin, jolloin niillä voi grillailla kaasugrillissä kuka mitäkin.

Kevyet jalosteet (5-11 hiili-atomia) sisältävät lähinnä Naphtan (nafta?) ja bensiinin. Naftaa käytetään petrokemikaalien, muovien ja liuottimien valmistukseen, ja bensiinillä ajetaan perjantaina kaupungin toria ympäri.

Keskiraskaat (11-18 hiili-atomia) sisältävät Kerosiinin, josta tehdään suihkumoottori-bensaa (jet fuel) ja jota käytetään jonkin verran myös valaistukseen, kokkailuun ja lämmitykseen, sekä polttoöljyt (fuel oil) joihin kuuluvat Diesel-öljy ja (kevyt) lämmitysöljy.

Raskas sarja (18-50+ hiiliatomia) sisältää voiteluöljyt, raskaammat polttoöljyt (käytetään laivoissa, teollisuudessa ja sähkön tuotannossa), rasvat/vahat (kynttilät, hedelmävahat, liukasteet), Bitumi (ajattele asfalttia ja kattohuopaa) sekä Koksi (Coke) jota käytetään teollisuudessa teräksen valmistukseen. 25+ hiiliatomia sisältävät ”öljyt” ovat yleensä kiinteässä muodossa (rasvat/vahat ja siitä eteenpäin).

Jalostaminen
Eri jalosteet erotellaan keittelemällä öljytynnyriämme eri lämpötiloissa. Kun otetaan käyttöön paineistus, katalyytit ja muut kemikaalit, voidaan jalostamossa vaikuttaa enemmän siihen, mitä lopputuotteita tuotetaan. Raskaampia atomeita voidaan jakaa kevyemmiksi, ja kevyitä yhdistellä raskaammiksi (cracking ja combining). Tällä prosessilla jalostamo voi nostaa esim. bensiinin osuuden öljytynnyristä 20 prosentista (normaali jalostus) aina 50 prosenttiin. Yksinkertaistaen siis 20 hiiliatomin polttoöljy puolitetaan jotta saadaan 2 kpl 10 hiiliatomin bensiiniä, tai vaihtoehtoisesti 2 butaania yhdistetään jolloin saadaan 1 kpl 8 hiiliatomin bensiiniä (ns. gasoline-jalosteet ovat välillä 7-10 hiiliatomia).

Kuten aiemmin totesin, ovat jalostamot varsin eriasteisesti varustautuneita käsittelemään erityyppisiä öljylaatuja, ja liiat epäpuhtaudet voivat tehdä öljylastin käsittelemisestä jopa täysin mahdotonta tietyssä jalostamossa (joskus ongelmaa kierretään esim. sekoittamalla liian huono tavara hyvän kaman kanssa, jolloin saadaan riittävän hyvälaatuista tavaraa jalostettavaksi). Investoinnit uusiin jalostamoihin tai laitoksiin ovat luonnollisesti kalliita paukkuja. Monikymmenvuotisen tauon jälkeen uusia jalostamoita on taas rakenteilla, ja oma arvaukseni on että niiden temput riittävät vaikka uuttamaan öljyä takaisin asfaltista (tätähän käytännössä tehdään jo Kanadan öljyhiekan yhteydessä, joka on käytännössä bitumia). Pitkä tauko jalostamoiden rakentamisessa johtui ylikapasiteetista, sillä vasta viime vuosina jalostamot kykenivät tekemään voittoa.

Loppuun vielä totean, että nuo öljy-molekyylit ovat joko parafiinisessa, naftaisessa, aromaattisessa tai olefiinisessa järjestyksessä (paraffinic, naphthenic, aromatic, olefinic). Parafiininen (esim. bensiini) on näistä arvokkain, ja aromaattien (esim bentseeni, benzene) osuutta esim. bensiinissä on myrkyllisyyden takia rajoitettu laein ja säädöksin. Aromaateista voi räätälöidä tosin kaikkea muuta jännää niiden erikoisten ominaisuuksien vuoksi.

Tämän syvemmälle öljytynnyriin en uskalla lukijoita viedä, etteivät nukahda.

Lähteenä:
Oil 101 – Morgan Downey (2009)