Hver dag omgir vi oss med langt flere produkter laget av olje og gass enn de fleste er klar over. Dette «petroleumssamfunnet» var en ukjent verden for hundre år siden, og selv i dag trengs en forklaring på hvordan olje og gass kan omskapes til et slikt mangfold av produkter. Hva kan en få ut av 100 kilo olje? Med 100 kg olje kan en varme opp en 4-værlses leilighet i en uke. 100 kg oljeprodukter rekker til en biltur Oslo-Trondheim og tilbake. 100 kg oljeprodukter gir plastindustrien råstoff til: 55 m2 vegg-til-vegg-teppe av polyamid eller halvparten av de installerte vannledningene i huset eller 3.500 bæreposer i polyetylen eller 8.000 yoghurt begre av polystyren eller 13.000 engangssprøyter av olypropylen. Kanskje litt synd da at vi lar så mye av oljen gå opp i røyk?
Tekst: Kristin Øye Gjerde
Olje og gass har en kjemisk sammensetning som gjør dem veldig anvendelig. Byggesteinene er karbon (C) og hydrogen (H). Enkelt sagt kan de settes sammen på mange forskjellige måter, og molekylsammensetningen avgjør hvilke produkter vi får. Før råolje og gass kan brukes som brensel, smøremiddel, asfalt eller råstoff i kjemisk industri, må de enkelte bestanddelene skilles ut, blandes og noen ganger forandres kjemisk eller fysisk. Foredlingen av råoljen foregår i raffinerier, mens gassfraksjonen fra oljeproduksjonen behandles i gassbehandlingsanlegg før den sendes ut på markedet. En del av produktene fra disse anleggene foredles videre i petrokjemiske anlegg der de blir til plast og mye, mye annet.
Raffineringsprosessen av olje
Den første foredlingen av olje skjer i raffineriene. Første trinn i raffineringsprosessen er en destillasjon som grovt inndeler råoljen i fraksjoner som kan benyttes direkte som brensel og drivstoff eller sendes til videreforedling. Råoljen varmes opp til ca 375 grader Celsius før den føres inn i et destillasjonstårn hvor de enkelte fraksjoner skilles ut etter kokepunkt.
I bunnen av destillasjonstårnet er det varmest. Der utskilles de tyngste bestanddelene i oljen. Denne bunnfraksjonen kan brukes som tung fyringsolje eller videreforedles i andre prosessanlegg til smøreoljer, asfalt, petrolkoks eller den kan krakkes (knuses) til bensin og diesel. Asfalt kan igjen brukes til å lage vanntette materialer, takbelegg og veidekke, mens koks kan brukes som anodemateriale i for eksempel aluminium produksjon.
Diesel benyttes som drivstoff i busser, biler, traktorer, tog, fiskeskøyter osv. Den lette fyringsoljen som utskilles ved omtrent samme temperatur (160-370 grader Celsius) brukes i sentralvarmeanlegg i fabrikker, sykehus, hoteller, offentlige bygninger, skoler og husholdninger. Fyringsolje brukes også i oljefyrte kraftverk til produksjon av elektrisitet.
Jetdrivstoff eller parafin skilles ut ved 180-240 grader Celsius. Før i tiden ble parafin mye brukt i parafinlamper, og fremdeles brukes parafin til husoppvarming. Et vel så viktig bruksområde i dag er som drivstoff i fly- og helikoptertrafikken.
Ved enda lavere temperatur (140-180 grader Celsius) fraskilles råbensin, eller nafta. Av denne produseres bilbensin som er et nødvendig drivstoff i millioner biler, busser, varevogner og lastebiler verden over. Nafta er et viktig råstoff i den petrokjemisk industrien.
Topproduktet fra destillasjonstårnet er LPG (Liquiefied Petroleum Gases), som i hovedsak består av propan og butan.
Videreforedling av fraksjonene fra destillasjonstårnet utgjør en stadig større andel ved raffineriet. Kompleksiteten øker i takt med nye miljøkrav til utslipp fra drivstoff og fyringsoljer. Disse prosessene går ut på å omforme og fjerne uønskede komponenter. Det går også ut på å dele opp de kjemiske forbindelsene i oljen slik at det endelige produktet er best mulig tilpasset forbrukeren. Det er om å gjøre at alle bestandelene i oljen kommer til nytte.
Tørrgass til strøm og kjemisk industri
Naturgassen slik den produseres på oljefeltet kalles gjerne rikgass fordi den inneholder en del tunge komponenter som må skilles ut før den kan sendes til Europa som tørrgass eller naturgass. Denne utskillingsprosessen kalles duggpunktsbehandling og skjer i et eget duggpunktsanlegg. Kårstø er eksempel på et slikt anlegg hvor NGL, eller våtgass og naturbensin (kondensat) skilles ut. Våtgass er en blanding av etan, propan og butan.
Den behandlede gassen kalles tørrgass. Tørrgassen brukes til oppvarming og koking i husholdninger og industrien. En økende andel av denne gassen brukes til produksjon av elektrisk strøm i gasskraftverk. Når gass erstatter kull og tunge fyringsoljer i elektrisitetsverk, gir det langt mindre utslipp av CO2. Ved et moderne gasskraftverk, med en utnyttelsesgrad opp mot 60 prosent, slippes det ut 350 gram CO2 per produsert kWh. Det er ca halvdelen av utslippene fra et moderne kullfyrte kraftverk, mens et oljefyrt kraftverk slipper ut ca 550 gram CO2 per produsert kWh.
Våtgass og nafta til tusen ting
I det hele tatt er det svært få industriprodukter i våre dager hvor ikke olje- og gassbaserte kjemikalier inngår i en eller annen form. LPG og NGL (Natural Gas Liquids) eller våtgass utgjør sammen med nafta de viktigste råstoffene i den petrokjemiske industrien.
I denne industrien spaltes eller krakkes råstoffene til etylen og propylene. Det er utgangspunkt, eller monomere på fagspråket, for de fleste plastproduktene vi kjenner i dag og dessuten for svært mange andre kjemikalier vi bruker daglig.
Plast har i løpet av de siste femti år blitt en uunnværlig del av dagliglivet. Det finnes nesten ingen grenser for hva som kan lages i plast. Plastproduktene har ikke de samme tekniske begrensninger som mange andre materialer, og har i seg selv medvirket til en revolusjon i design. Både forbruksmønstre og arbeidsprosesser har forandret seg som følge av det «nye» materialet.