Maaöljy

Kohteesta AutoWiki
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Öljypumppu.

Maaöljy eli vuoriöljy tai raakaöljy, joskus myös yksinkertaisesti öljy, on maaperässä muinaisista eliöistä muodostunut hiilivetyjen seos. Öljyä käytetään laajalti polttoaineena ja raaka-aineena synteettisiä aineita valmistettaessa. 40 % kaikesta maailmassa käytetystä energiasta ja 95 % liikenteessä käytetystä energiasta tulee öljystä.

Öljyn synty ja koostumus

Öljy on fossiilinen polttoaine. Maapallon öljy on syntynyt ajan saatossa esihistoriallisista kasveista ja meren eliöistä, jotka ovat hautautuneet sedimentin alle. Kuumuus ja paine on muuttanut jäännökset nestemäisiksi ja kaasumaisiksi hiilivedyiksi. Öljy on kasautunut huokoisiin kiviin ja onkaloihin, joista se voidaan pumpata.

Raakaöljy sisältää hiilen ja vedyn lisäksi happea, rikkiä ja typpeä. Myös metalleja mm. vanadiinia ja nikkeliä saattaa esiintyä hyvin pieniä määriä. Alkuainekoostumus vaikuttaa suoraan öljyn laatuun. Tärkeimpiä tekijöitä jatkojalostuksen kannalta ovat öljyn tislesaanto ja rikkipitoisuus. Tislesaantoa voidaan arvioida öljyn tiheyden perusteella (n. 780–1 000 kg/m3). Tiheys ilmaistaan usein Amerikan Petroleum Instituten laatiman API-asteikon mukaan, ja se on tärkeä peruste hinnoittelulle. Kevyttä, pienimolekyylistä, juoksevaa, kellanruskeaa, korkealaatuista öljyä on esimerkiksi Pohjanmeren öljy. Raskasta, suurimolekyylistä, jähmeäliikkeistä lähes mustaa ja heikkolaatuista on esimerkiksi Venezuelan öljy.

Öljy koostuu erilaisten hiilivetyjen seoksesta: pääasiassa alkaaneista ja aromaattisista hiilivedyistä. Raakaöljyn alkaanit voivat olla suoraketjuisia tai haaroittuneita tai rengasrakenteisia. Aromaattisista hiilivedyistä mainittakoon bentseeni, tolueeni ja ksyleeni.

Öljyntuotanto

Öljynporauslauttoja Vũng Tàun edustalla Vietnamissa.

On ollut olemassa öljykenttiä, joissa öljy on noussut omalla paineellaan maan pinnalle, mutta ne on käytetty tyhjiin jo kauan sitten. Nykyään, ennen kuin öljykenttä voidaan ottaa käyttöön, on sitä valmisteltava useita vuosia. Valmisteluun kuuluu esimerkiksi paineen nosto hiilidioksidilla tai vedellä.

Öljyn pumppaamiseksi ensimmäinen vaihe on porata aukko maanalaiseen öljykenttään. Samaan kenttään porataan usein useita aukkoja saannin nopeuttamiseksi. Muista aukoista pumpataan maan alle vettä, joka nostaa tai pitää yllä maanalaista painetta ja mahdollistaa öljyn nostamisen. Kentän paineen laskiessa loppu öljy on pumpattava ylös. Uudet aukot ovat yleensä vaakatasossa.

Aukkoja lisäämällä ei pystytä nopeasti lisäämään tuotantoa, koska öljyn pumppaus on hyvin tarkkaan säädelty prosessi - jos vettä ei pumpata oikeassa suhteessa tai öljyä nostetaan liian nopeasti, saattaa öljylähde romahtaa niin että loppua öljyä ei enää saada ylös, tästä on varoittavia esimerkkejä mm. Kuwaitissa.

Öljynjalostus

Pääartikkeli: Öljynjalostus

Öljynjalostamossa eri kemikaalit erotetaan tislaamalla. Raakaöljystä voidaan jakotislauksella erottaa erilaisia hiilivetyjä, kuten petrolia, bensiiniä, parafiinia ja bitumia. Raskaampia hiilivetyjä voidaan hajottaa arvokkaammiksi kevyemmiksi hiilivedyiksi krakkauksella.

Käyttö

Öljy on luonnonvara, jota hyödynnetään tuhansin tavoin. Öljyä käytetään polttoaineena tehtaiden ja autojen koneissa sekä lämmityksessä. Öljystä jalostettuja petrokemian tuotteita käytetään mm. muoveihin, maalien sidos- ja väriaineisiin sekä esimerkiksi fenolia lääkekemikaalien syntetisointiin.

Öljyn käyttö on laajaa, koska se on helposti mukana kuljetettava energianlähde. Millään muulla tekniikalla ei ole saatu aikaan yhtä kevyttä, turvallista ja energiatiivistä voimanlähdettä.

Historia

Modernin öljynjalostuksen historia alkaa vuodesta 1852, jolloin keksittiin öljyn tislaus. Raakaöljystä tislasi petrolia ensimmäisenä puolalainen Ignacy Lukasiewicz. Ensimmäinen "öljykaivos" perustettiin Etelä-Puolaan seuraavana vuonna. Yhdysvalloissa öljyntuotanto vuonna alkoi 1859 Pennsylvaniassa.

Tulevaisuus ja mahdolliset korvaajat

Öljyn tulevaisuus on epäselvä. On raportoitu, että öljy säilyisi varteenotettavana polttoaineena vain 40 vuotta ja tuotannon huippu saavutetaan jo tällä vuosikymmenellä. Toisaalta jotkut pitävät öljyvaroja lähes ehtymättöminä, koska maailmassa on vielä valtavia tunnettuja hiilivetyreservejä, esimerkiksi öljyliuske tai kivihiili. On myös todettu jo aikaisempien energiakriisien yhteydessä, että markkinamekanismi siirtää automaattisesti energiantuotannon muihin menetelmiin niiden tultua hinnaltaan öljyä edullisemmiksi.

Polttoaineista bensiini voidaan sangen helposti korvata etanoli-bensiiniseoksella (E5 ja E10) tai bioetanolilla (E85) ja diesel biodieselillä. Puhdastakin etanolia voidaan käyttää esim. lentobensiinin korvikkeena yksinkertaisilla muutostöillä, Brasilia onkin jo aloittanut vuonna 2005 etanolikäyttöisten lentokoneiden valmistuksen. Yksi merkittävä syy öljyn polttamista vastaan on se, että nykyisin vallalla olevien käsitysten mukaan palamistuotteena syntyvä hiilidioksidi kiihdyttää maailmanlaajuista ilmastonmuutosta.

Nestemäisten biopolttoaineiden tuotanto ei ole kovin energiatehokasta, eikä näiden tuotantoon ole käytettävissä nykyisen kulutuksen vaatimia riittäviä maa-alueita. Aikaisempien öljynhinnannousujen aiheuttamien muutosten vuoksi on ennustettavissa, että hupenevat öljyvarat tullaan käyttämään kohteissa, joissa öljy on vaikeimmin korvattavissa eli ajoneuvojen polttoaineina ja petrokemiantuotteiden kuten muovien tuotantoon. Öljyn hinnan noustessa öljyn käyttäminen lämmitykseen ja voimalaitoksissa tulee kannattamattomaksi ja näissä on myös teknisesti helpointa ottaa käyttöön korvaavia energialähteitä. Polttoaineiden hinnan kallistuminen tukee myös kevyempien ajoneuvojen ja energiatehokkaampien voimanlähteiden, kuten dieselmoottorien käyttöä.

Lähteet

http://prosessitekniikka.kpedu.fi/doc-html/oljynjal.html Öljynjalostus
http://www.nesteoil.fi/default.asp?path=35,52,62,6691,6699 Raakaöljyjen ominaisuuksia
http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/oil-refining.htm How Oil Refining Works