فرایندهای تولید قیر نفتی
قیر نفتی از تقطیر نفت خام بدست می آید. در پالایشگاه ابتدا نفت خام قبل از ورود به برج در کوره در فشار محیط تا دمای 350-300 درجه سانتی گراد گرم می شود. خوراک ورودی به برج قسمتی مایع و قسمتی بخار می باشد. بدینوسیله اجزا سبک مانند بنزین، نفت سفید و نفت گاز آن در این مرحله تفکیک می شود. اجزاء سنگین تر نفت خام که مخلوط پیچیده ای از هبدروکربنهای با جرم مولکولی بالا می باشد از قسمت پایین برج را ترک می کند. این مخلوط قبل از آنکه خوراک واحد قیر سازی شود هنوز نیاز به عملیات جداسازی دارد. قسمت اعظم این مخلوط را قیر و بقیه آن را روغنهای روان کننده تشکیل می دهد. برای تصفیه و جدا کردن آنها بایستی درجه حرارت را تا بالای ۴۰۰ درجه سانتی گراد افزایش داد. با توجه به اینکه درجه حرارتهای بالا سبب شکسته شدن مولکولها و تخریب حرارتی می شود فشار داخل برج را کاهش داده تا درجه حرارت لازم برای جداسازی کاهش یابد. به این ترتیب باقیمانده برج تقطیر اتمسفری از۴۰۰ تا ۳۵۰ درجه سانتی گراد در کوره گرم شده و سپس وارد برج تقطیر در خلاء (vacuum tower) می گردد. داخل ستون از پایین به بالا جریان بخار آب سوپرهیت عبور داده می شود که نتیجه ، جداسازی مواد فرار سبک شده است . این مواد از بالای برج خارج و در ستونهای دیگر تصفیه می گردند.
مواد غیر فرار که قسمت اعظم آنرا قیر تشکیل می دهد از انتهای ستون خارج می شود. این باقیمانده یا ته مانده برج خلاء بعنوان خوراک درساخت قیر با گریدهای مختلف به کار می رود . گرانروی ته مانده برج به نوع نفت خام، دما و فشار برج خلاء در هنگام فرآیند بستگی دارد. همچنین با توجه به نوع نفت خام می توان ستون راطوری طراحی کرد که قیرهای با گریدهای مختلف بدست آید. اگرچه می توان قیر بدست آمده از برج خلاء را بطور مستقیم استفاده کرد، اما در پاره ای اوقات قیر بدست آمده ازخواص فیزیکی مناسب برخوردار نبوده و باید بر روی آن اصلاحاتی انجام می شود که عمده ترین آن دمیدن هوا در قیر می باشد.
امروزه قسمت عمده قير مصرفي در جهان از فرآوري نفت خام به دست مي آيد. دو روش اصلي براي استحصال قير از نفت خام وجود دارد:
- روش تقطير مستقيم (Straight run bitumen)
- روش هوادهي V.B. (blowing bitumen)
فرايند تقطير مستقيم
چنانچه توليد قير جزء محصولات مد نظر توليدي از برج تقطير در خلاء باشد و همچنين خوراک برج تقطير در اتمسفر از شرايط لازم برخوردار باشد، توليد مستقيم قير از واحدهاي تقطير در خلاء امکان پذير است.
براي توليد حجم بالاي قير در واحدهاي پالايشگاهي از فرايند پيوسته استفاده مي گردد که شامل انواع زير مي باشد:
الف) هوادهي پيوسته به طريق مرسوم (Conventional)
ب) هوادهي پيوسته به طريق Biturox.
هوادهي به روش مرسوم (Conventional) اولين و قديمي ترين فرايند هوادهي مناسب براي توليد قيرهاي صنعتي بوده و روش Biturox که در واقع اصلاح شده همان روش Conventional مي باشد، از اوايل دهه ۸۰ مورد استفاده گرفته است.