Cum se produc benzina și motorina (și GPL-ul) la Petromidia Năvodari

Sunt două substanțe ce au un rol important în funcționarea societății noastre, dar cum se produc ele? Cum se ajunge de la țițeiul extras din pământ la lichidul ce se pune în rezervorul automobilului? Asta eram cel mai curios să aflu când am vizitat rafinăria Petromidia Năvodari și iată cum se întâmplă totul, în stil how it’s made.

Am povestit anterior cum petrolul intră în rafinărie prin terminalul offshore din largul Mării Negre, de unde ajunge prin conductă submarină în parcul de rezervoare de stocare. Rezervoarele, 8 la număr și fiecare cu o capacitate de stocare de aproximativ 50.000 de metri cubi de țiței, sunt uriașe: 61 de metri în diametru și vreo 17 metri înălțime au fiecare dintre ele. Capacul este flotant, adică plutește pe țițeiul din rezervor (ajutat de flotoare, că doar capacul cântărește 250 de tone și n-ar putea pluti pe nimic fără ajutor), o soluție ce nu permite formarea de vapori deasupra țițeiului pentru că nu au unde să se degaje.

“Țiței” este, apropo, denumirea corectă a materiei prime, iar printre substanțele din acel amestec se află și petrolul. În practică, nu mai contează așa tare, eu i-am zis mai mult petrol până acum pentru a folosi o exprimare pe înțelesul tuturor.

Bun, și de aici începe rafinarea. Țițeiul din parcul de rezervoare curățat de diverse impurități și apoi pompat spre o instalația numită Distilare Atmosferică și în Vid (DAV), unde acesta va fi separat în toate componentele sale din care se obțin diverse produse. DAV-ul (un fel de alambic foarte mare și mult mai complicat) încălzește treptat țițeiul și diversele substanțe de interes se separă la diverse temperaturi, fiind recuperate și transportate mai departe din DAV spre liniile lor de producție.

Pe scurt, se obțin următoarele:

1. Gaze Combustibile se degajă primele, pe la 230 de grade, și vor fi folosite pentru a produce GPL
2. Benzină Ușoară și Grea
3. Kerosen
4. Motorină
5. Păcură

Să le luăm pe rând. Cu numerele 1 și 3 terminăm rapid.

GPL

Un amestec de gaze se separă atunci când țițeiul este încălzit în vederea distilării prin separare. Amestecul este preluat prin conducte și dus într-o instalație numită Fracționare Gaze (FG), care le separă din acel amestec și trimite fiecare gaz de interes pe câte o conductă spre rezervoare sferice, formă utilizată de obicei pentru stocarea gazelor.

GPL-ul este un amestec din astfel de gaze, de obicei propan și butan în diverse proporții, poate niște butilenă, plus alte gaze adăugate pentru îmbunătățirea combustibilului sau pentru că așa cere legislația. Amestecul se face pe loc, când torni fiecare tip de gaz în cisternă, în cantitățile impuse de rețeta pe care vrei să o faci sau de țara în care-l vei exporta.

KEROSEN

Kerosenul este un alt produs al distilării atmosferice. Odată ieșit din DAV la un anumit punct al procesului, substanța se duce în instalația numită Hidrofinare Petrol Reactor (HPR), apoi se adaugă niște aditivi de conductivitate (ceruți de normele industriei aviatice) și este gata.

Combustibilul utilizat pentru alimentarea avioanelor de pe Otopeni vine de la Petromidia Năvodari, apropo.

Hidrofinarea este procesul chimic de tratare cu hidrogen a unei substanțe și-l veți auzi pomenit de multe ori în continuare.

Petromidia Năvodari a fost construită pentru a rafina petrolul de tip Ural, care este bogat în sulf, specific Orientului Mijlociu și Asiei, în timp ce în zona Europei se află așa numitul petrol Brent, care-i dulce, fără sulf, și este procesat în România la Petrobrazi.

Petromidia n-ar putea procesa alt tip de petrol decât cel Ural. Adică ar putea, dar toate instalațiile și procesele și reactoarele lor sunt gândite pentru acest tip de petrol, iar modificările pentru a procesa alt tip ar fi de amploare. În plus, de ce ar face-o, din moment ce au acolo tot ce le trebuie pentru a elimina sulful?

Tratarea cu hidrogen–hidrofinarea–elimină în principal sulful din respectivele fracții ale petrolului. Toate gazele cu sulf ce se degajă în diversele etape de hidrofinare sunt captate și din ele se obține în cele din urmă sulf, pe care rafinăria îl vinde către industrie.

Hidrogenul pentru toate reacțiile de hidrofinare despre care veți auzi pe aici este obținut dintr-o fabrică de hidrogen recent construită la Petromidia și care poate genera 40.000 metri cubi/oră.

BENZINA

Substanțe numite generic benzine apar în mai multe etape ale rafinării. Prima ar fi chiar benzina rezultată direct din DAV, care după ce este separată din țiței merge la Hidrofinare Benzină (HB) pentru a fi îndepărtat sulful din ea și se obține un combustibil cu cifră octanică de aproximativ 50.

Asta nu e suficient. Benzina aceasta este un lanț liniar de 12-14 atomi de carbon, iar de acolo pleacă la Reformare Catalitică (RC), un proces chimic prin care lanțurile de carbon devin inelare (ca și cum un capăt ar fi legat la celălalt), iar benzina astfel obținută are o cifră octanică de 95.

Cu cifra octanică de 95, benzina este gata și de la RC este trimisă în rezervoarele de benzină component, de unde va fi apoi amestecată cu aditivi și trimisă la vânzare.

Deci DAV –> HB –> RC și de acolo la amestecare și livrare. De asemenea, benzine rezultă și din alte etape de prelucrare ale țițeiului.

Păcura este un alt produs obținut din distilarea țițeiului. Păcura nu mai este utilizată decât rar în piață, așa că este procesată în continuare prin distilare în vid (DV), obținându-se Distilat de Vid și ceva numit informal de către cei din Petromidia “marmeladă”, că seamănă ca densitate și aspect.

Distilatul de Vid este trimis la Instalația de Hidrocracare Blândă (Mild Hidrocracking Unit, MHC), adică un proces chimic care îndepărtează compușii cu sulf și rupe lanțurile lungi de aproximativ 20 de atomi de carbon în unele mai scurte. Este numită blândă pentru că reacția are loc în condiții mai puțin dure, dacă putem numi 90 de bari astfel.

De acolo, Distilatul de Vid curățat merge la unitatea de Cracarea Catalitică, din care se obține, printre altele, și Benzină component. Procesul generează, de asemenea, și gaze pentru fluxul de GPL și motorină ușoară ce va fi utilizată pentru obținerea motorinei. Benzina de la Cracare Catalitică este depozitată în rezervoare dedicate de unde se utilizează drept component pentru viitorul produs finit.

Din Instalația de Cracarea Catalitică rezultă și ceva numit “Fracția C4 Ușoară”, care se duce la o instalație ce produce MTBE (metil terț butil eter). MTBE-ul este un produs cu cifră octanică de 115, așa că este folosită pentru ca, în amestec cu benzina de 95, să ducă la obținerea de benzine cu cifra octanică 98 sau chiar mai mult.

Marmelada obținută din păcură nu rămâne neutilizată (de fapt nimic nu rămâne neutilizat în Petromidia, peste 99% din ce iese din țiței este valorificat), ci se încălzește la aproximativ 500 de grade și intră în instalația de Cocsare.

Acolo, în niște camere de mari dimensiuni, se întărește prin răcire și vreo 24% din ea se transformă în cocs, care este apoi vândut către industrie și către populație. Cam 75% din marmeladă, însă, eliberează gaze, benzină de cocsare și două tipuri de motorine. Benzina de cocsare este trimisă la instalațiile de Hidrofinare Benzină și apoi la Reformare Catalitică.

 

Ca recapitulare, benzinele se obțin din diverse locuri: direct din distilare atmosferică, din Distilatul de Vid curățat la hidrocracare blândă, chiar și din “marmeladă” în procesul de cocsare.

Benzina ce ajunge la pompă este extrasă din rezervoarele de benzină component, amestecată cu diverși aditivi ceruți de client sau legislație și încărcată pe tren, pe cisterne auto sau pe vapor.

MOTORINA

Motorina apare tot așa, în mai multe etape ale prelucrării diverselor fluxuri rezultate în urma distilării țițeiului.

O parte iese direct din DAV, prin distilare atmosferică, de unde intră în instalația de Hidrofinare Petrol Motorină (HPM). Principiul este același, se folosește hidrogen pentru a elimina sulful din motorină, dar în altă instalație decât cea pentru benzină pentru că și reacțiile chimice probabil sunt altele.

De aici rezultă motorină component, care se duce în rezervoarele de motorină.

Motorină component se obține și din alte instalații. Instalația de Hidrocracare Blândă produce și motorină cu un conținut redus de sulf, nu doar Distilat de Vid curățat.

Și din Distilatul de Vid curățat se obțin apoi, prin cracare catalitică, nu doar benzine și gaze pentru GPL, ci și motorină ușoară care este hidrofinată.

Toate aceste motorine component au aceeași soartă: sunt amestecate după rețeta clientului sau a țării în care va fi trimisă, iar produsul final este încărcat pe tren, cisternă auto sau vapor.

---

Asta a fost explicația pe scurt (da, pe scurt!) și într-un limbaj, sper eu, cât mai simplu pentru cum se produc benzina și motorina pe care le puteți găsi în stațiile Rompetrol și la alți clienți de-ai lor din țară și străinătate.

În cifre, Petromidia Năvodari produce anual cam 2,4 milioane tone de motorină, 1,4 milioane tone de benzină, 300.000 tone de Jet A1 și vreo 60.000 de tone de sulf.

Mai sunt și alte produse, de exemplu anumite fracții ale țițeiului sunt folosite în partea de petrochimie a rafinăriei, unde se fac produse pentru industria plasticului, sau pleacă spre rafinăria Vega, unde se produc bitum și alte substanțe.

Rafinăria nu are clădiri decât în zona administrativă și la laboratoarele de analiză, în rest este un mare labirint de conducte ce transportă diverse substanțe și de reactoare (containere mari, de obicei argintii) în care au loc reacțiile și de rezervoare în care se stochează rezultatele lor.

Totul este foarte complicat, în practică. Dacă mai țineți minte ceva de la lecțiile de chimie organică, probabil știți că nici o substanță nu iese așa, în stare pură, dintr-o reacție. De exemplu, atunci când zic că elimină sulful și apoi acesta este recuperat, este vorba de un lanț de reacții (și toate instalațiile necesare lor) din care se degajă hidrogen sulfurat (H2S) și trebuie făcute apoi toate etapele obținerii sulfului.

Similar, unele reacții au loc în anumite condiții de presiune și temperatură și în prezența unor substanțe cu rol de catalizator. Catalizatorul trebuie aprovizionat și transportat în reactoare prin conducte, presiunea trebuie obținută, căldura trebuie cumva generată.

Apoi te gândești cum să crești eficiența în fiecare punct. De exemplu, cocsul format pe catalizatorul din Instalația de Cracare (un produs nedorit al reacției) trebuie ars cu aer cald, iar gazele calde recuperate de acolo, încă fierbinți, sunt folosite pentru a încălzi apa dintr-un boiler, generând aburul necesar altor procese. OK, dar acele gaze au particule în ele, cum se elimină acestea? Păi, a fost construit, cu 12 milioane de dolari, un Precipitor Electrostatic care le extrage din gaze și le… precipită electrostatic.

Tot spuneam că, aproape la fiecare etapă, se degajă sulf, de fapt hidrogen sulfurat (H2S). Acesta ajunge la o nou-construită instalație de recuperare sulf, unde este transformat în sulf pur prin procesul Claus.

Claus a fost un chimist care a descoperit că, tratând hidrogenul sulfurat cu oxigen într-un șir de reacții și la temperaturi ce trec de 1000 de grade Celsius, obții apă și sulf. Am văzut acolo dealul de sulf, un alt produs finit al rafinăriei.

Complexitatea rafinăriei poate fi exprimată în cifre. Există în lumea petrolului ceva numit indicele Nelson de complexitate și Petromidia este notată cu 10,5, cea mai eficientă din România și a 9-a cea mai eficientă din peste 250 de rafinării din Europa și Africa, conform raportului din 2015.

Monitorizarea proceselor se face din CCR, Centrul de Control a Rafinăriei. Este o clădire nouă, construită pentru a fi complet independentă și pentru a rezista la orice dezastru natural sau artificial ar putea avea loc acolo, tocmai pentru ca oamenii din ea să poate gestiona cu bine toate problemele apărute.

Camera de control în sine are mai multe pupitre de pe care angajații monitorizează procesele și informațiile venite de la toți senzorii și electrovalvele din rafinărie. Au la dispoziție inclusiv camere video mobile pentru a inspecta vizual instalațiile din grijă și pentru a se coordona mai bine cu echipele de mentenanță.

În altă cameră, se monitorizează totul de la condițiile meteo și până la factorii de mediu și poluarea atmosferică. Rafinăria lucrează non-stop, pe trei ture (și sunt cinci în total), aceleași procese de rafinare având loc în orice moment al zilei.

Dacă vreți să știți cum este atmosfera în rafinărie, se simte un ușor miros “de industrie”, probabil de sulf, dar unul cu care te obișnuiești după câteva minute. “Siguranța muncii” pare a fi cuvântul de ordine, toți sunt echipați din cap până în picioare, e plin de semne de avertizare, linii de demarcare, zone Ex, proceduri foarte precise. Și mie, la intrare, mi s-au repartizat bocanci, combinezon, ochelari și cască de protecție și le-am purtat în permanență pe acolo (am dat casca jos la cantină, la pauza de masă). Inclusiv când am parcat undeva pentru fotografii a apărut în câteva minute o mașină ca să ne întrebe de ce suntem acolo și de ce nu parcăm în spațiul marcat special pentru parcare.

Prin interior, pe la diversele instalații, ceva este mereu în mentenanță, ceva se înlocuiește, ceva se vopsește, ceva se modernizează. Am dat deseori de echipe ce instalau schele sau roboteau pe acolo la ceva. În general, am rămas cu impresia că rolul fiecărui om este crucial în siguranța instalațiilor. Adică așa am avut o idee, privind și acasă filmele și fotografiile, că eu, Matilda, părinții mei, probabil majoritatea dintre voi nu facem ceva cu adevărat crucial pentru viața altor oameni. Dacă greșim ceva… dăm Backspace, ne cerem scuze, poate se pierd niște bani pe undeva.

În Petromidia am avut senzația că greșelile înseamnă posibile accidente și vieți puse în pericol, iar senzația este cu atât mai pregnantă când îți dai seama că prin labirintul de conducte din jurul tău circulă cu debite mari tot felul de substanțe, că în reactoare au loc reacții cu tone de materie primă, că stai în mijlocul celui mai mare “depozit” de benzină și motorină din România.

Cei care lucrau acolo păreau, însă, foarte obișnuiți cu această idee, veseli și optimiști. Mă așteptam să văd mai mult fum, oameni murdari ca-n minele de cărbune, niște ulei, niște vaselină… ca în fabrici. Nu, toți arătau ca-n reclamele la detergent. De asemenea, toți pot spune “instalația de cocsare” fără să pufnească în râs.

Încărcarea produselor finite se face pe vapor, în portul Midia, cu un maxim de 20.000 de tone per vapor (cât permite adâncimea apei), pe garnituri de tren și pe cisterne auto. Vagoanele de tren (cazane CF, cum li se spune) transportă 40 de tone fiecare, iar o garnitură întreagă cam 1.700 de tone de produse petroliere.

Cisternele auto pleacă din zona IPPA (Încărcare Produse Petroliere pe cisterne Auto – oamenii de acolo iubesc abrevierile). Bineînțeles că și aici este o procedură complexă, șoferii mașinilor folosesc un fel de infochioșcuri automate unde bifează în sistem ce au venit să încarce și computerele verifică asta cu propriile lor facturi și comenzi, apoi cisternele le sunt inspectate pentru a vedea dacă sunt conforme cu legislația din domeniu, se montează sigilii, se scanează coduri de bare, se verifică măsurile de siguranță.

Dacă totul este în regulă, așteaptă în parcare până li se semnalizează să meargă la rampele de încărcare. Acolo se conectează furtunul la rezervorul mașinii (în caz că alimentarea se face pe sus, șoferul este obligat să se lege cu un ham de un cablu de siguranță) și cantitatea predefinită este turnată în cisternă. Totul este monitorizat de zeci de senzori și camere video. Dacă șoferul nu respectă procedura, după câteva avertismente i se interzice permanent accesul în rafinărie, practică utilizată de altfel cam peste tot în domeniu.

Treabă complicată. Am venit de acolo cu echivalentul unei mici nuvele în notițe, dar mă bucur că am înțeles, măcar la un nivel de bază, cum se produc patru dintre lichidele ce alimentează o mare parte a societății noastre.

Sincer să fiu, când vezi că petrolul este extras din pământ de la adâncime, transportat pe mare, apoi rafinat într-un astfel de colos industrial complex pe toate planurile, încep să fiu uimit că litrul costă doar vreo 3 lei la pompă sau cât iese din calcul, având în vedere că vreo 55% din preț sunt de fapt accizele statului. Un suc de portocale, unde iei fructul din pom și-l storci, costă de multe ori mai mult de atât per litru.