מכון ויצמן למדע - המחלקה להוראת המדעים - כימיה ותעשייה

בתי הזיקוק באשדוד

חיפוש

בתי הזיקוק באשדוד

מידע כללי

הנפט הגולמי נוצר במעבה האדמה לפני מיליוני שנים משרידי צמחים ובעלי חיים שנקברו ונלכדו בין שכבות גיאולוגיות שונות.
נפט גלמי זה, המגיע למכלי האחסון בבתי הזיקוק הוא תערובת של מספר רב של תרכובות פחמימניות שונות. תרכובות אלו מכילות גם יסודות נוספים כגון גופרית, חנקן ומתכות שונות.
לנפט הגולמי אין שימוש בצורתו הטבעית ויש צורך להפרידו למרכיביו השונים.

הפעולה העיקרית בעיבוד הנפט היא הזיקוק. מכיוון שהפחמימנים מהם הנפט מורכב הם בעלי טמפרטורות רתיחה שונות, ניתן להפריד את הנפט הגולמי למקטעים בעלי תחומי רתיחה שונים על-ידי זיקוק. מקטעים אלו מכונים "פראקציות". הם משמשים בסיס לייצור דלק, חומרי סיכה ומוצרים אחרים.
בבית הזיקוק באשדוד מבצעים זיקוק של נפט גולמי ופיצוח קטליטי.
לבית הזיקוק כושר זיקוק 4 של מליון טון נפט גולמי בשנה.
היקף יצור הבנזין נאמד בכ-מיליון טון בשנה,
היקף יצור הסולר נאמד בכ-1.3 מיליון טון בשנה,
היקף יצור הגפ"מ (גז ביתי) נאמד בכ-250 אלף טון בשנה,
היקף יצור המזוט נאמד בכ – 1.3 מיליון טון בשנה.


מוצרים ותהליכים

ניתן לחלק את מתקני המפעל לארבעה אזורים עיקריים:

אזור א' – מתקני הזיקוק:
אזור זה הוא התחנה הראשונה של תהליך זיקוק הנפט הגולמי.
הנפט מגיע לכאן, לאחר אחסון במכלי "חוות המכלים" לצורך ניקוז המים ממנו וכן לביצוע בדיקות מעבדה כדי לאפיין את סוג הנפט הגולמי ולהעריך את אחוזי המוצרים השונים אשר יתקבלו בזיקוק.
ממכלי האחסון מועבר הנפט, באמצעות משאבות, דרך סידרה של מחליפי חום, נשטף במים לסילוק מלח ומחומם בתנורי ענק לטמפרטורה של כ- 3700C.

תהליך הזיקוק באזור א' מתחלק ל-3 שלבים:

1. זיקוק ראשוני – הנפט הגולמי אשר חומם בתנורים מוזרם למגדל זיקוק ראשוני המפריד אותו לתוצרים שונים בהתאם לטמפרטורת הרתיחה של כל מוצר. מוצרים אלה עוברים בהמשך תהליכי אשפרה כדי להתאימם לשימוש.

2. זיקוק בואקום – החלק הכבד של הנפט עובר חימום נוסף וזיקוק בואקום המאפשר להוציא תזקיקים נוספים וביניהם 'סולר ואקום' כבד המשמש חומר הזנה לפצחן הקטליטי.

3. פיצוח תרמי – החלק הכבד, המזוט, שנשאר לאחר הזיקוק בואקום עובר פיצוח תרמי בטמפרטורה גבוהה. הפיצוח מיועד להורדת צמיגות ומאפשר קבלת תזקיקים קלים נוספים.

אזור ב' – מתקני האשפרה
התוצרים השונים המתקבלים באזור א' הנם ברמת עיבוד ראשונית ואינם נמצאים באיכות מתאימה לשימוש מיידי.
תפקיד מתקני האשפרה הוא לספק את המוצרים באיכות המתאימה וזאת לאחר ביצוע שני שלבים:
1. הדחת הגופרית וזיהומים אחרים בעזרת תהליכים קטליטיים.
2. הפרדה וזיקוק נוספים לקבלת תוצרים באיכות ובתקן הרצויים.

"הדחת הגופרית" מתבצעת על-ידי חיזור עם מימן של המרקפטנים (R-S-S-R) הנמצאים בנפט לקבלת מימן גופרי. תגובה זו מתבצעת על-ידי חימום לטמפרטורות של 260°C-430°C .
את הגז מימן גופרי- (H2S(g – המתקבל בתגובה סופגים על-ידי הזרמת התערובת דרך תמיסת אמין.

"השבת הגופרית" מתבצעת על-ידי חימום התמיסה לשחרור מחדש של המימן גופרי ואח"כ חימצונו באויר לקבלת הגופרית הנקיה.

במיתקן הפירום הקטליטי מוזרם הבנזין יחד עם זרם מימן על-פני זרז המכיל פלטינה. בתהליך זה משתנה מבנהו הכימי של הבנזין ומתקבל בנזין בעל אוקטאן גבוה המתאים לדרישות המנועים המודרניים.

אזור ג' – מתקני השרותים

באזור זה נמצאים:
1. מתקן טיפול במים – שתפקידו לספק מים רכים באיכות גבוהה לייצור קיטור.
2. מתקן לייצור קיטור – תפקידו לספק קיטור בלחצים שונים ובטמפרטורות שיחון של כ- 3400c הדרושים למתקני הייצור השונים.
3. מתקן מדחסי אוויר – תפקידו לספק אוויר יבש בלחץ של 6 אטמוספירות למתקנים השונים.
4. מגדלי קירור – תפקידם לקרר את המים המסתחררים במחליפי החום במתקני הייצור לטמפרטורה של 23°C. תהליך הקירור מתבצע באמצעות זרם אויר המוזרם על-ידי מערכת של מפוחים ענקיים.
5. מערכת חשמל – תפקידה לספק מתח גבוה למתקנים השונים.

אזור ד' - הפצחן הקטליטי
הפצחן הקטליטי מפצח את שרשראות הפחמימנים הארוכות של הסולר הכבד והופכו לבנזין בעל אוקטאן גבוה.

מיתקן ה-MTBE (מתיל, t – בוטיל אתר).
חומר זה משמש כתוסף לדלק במקום עופרת טטרה אתילית.
מתקבל בתהליך סיפוח של מתאנול ל - 2 מתיל פרופן.


CH3OH + (CH3)2C=CH2 [1] (CH3)3COCH3


פרטים נוספים ראו גם בפרק על "דור כימיקלים".

מערכת בקרה ממוחשבת:
במפעל פועלת מערכת בקרה ופיקוח ממוחשבת חדישה מהמשוכללות מסוגה בעולם. תפקידיה של המערכת הם: לווסת את זרמי המוצרים במיתקנים, להשוות נתוני טמפרטורה ולחץ בין הערך הרצוי לערך המצוי בזמן אמיתי, להתריע מיידית על תקלות המתרחשות במיתקנים, ובמידת הצורך – אף להפסיק פעולת מיתקן במקרה של תקלה רצינית.

איכות הסביבה

על-מנת למנוע מטרדים וזיהום סביבתי הופעלו אמצעים טכניים רבים וביניהם:
1. הוקמה תשלובת להשבת גופרית כולל מתקן מיוחד לטיפול ב"גזי שארית"
המשפרים את יעילות סילוק הגופרית כדי 99.9%.
2. ארובות נמוכות הוחלפו בארובות גבוהות.
3. הוקם משקע אלקטרוסטטי הלוכד 96% מחלקיקי האבק הקטליטי.
4. שימוש במזוט דל-גפרית, יקר יחסית, להסקת התנורים בכל פעם שתנאי
מזג האוויר מונעים פיזור טוב של גזי השריפה.
5. נוסף לפיד שני משוכלל.

ציוני דרך/היסטוריה של המפעל

בתחילת שנות השבעים מתוך שיקולים כלכליים, בטחוניים וציוניים החליטה הנהלת בתי הזיקוק לחלק את תפוקת הזיקוק של החברה לשני אתרים: חיפה ואשדוד. בעקבות החלטה זו – הוקמו בתי הזיקוק באשדוד.
בשנת 2006 פז חברת הדלק הגדולה בישראל, זכתה במכרז לרכישת בית הזיקוק מידי המדינה.


שילוב בתוכנית הלימודים

מבנה וקישור: הפרדת תערובות על-ידי זיקוק.
תרכובות פחמן: הפקת פחמימנים באמצעות זיקוק נפט גולמי.
הפקת MTBE על-ידי סיפוח מתאנול ל- 2 מתיל פרופן.
אנרגיה: תוצרי זיקוק הנפט משמשים להפקת אנרגיה בתעשייה,
להפקת חשמל וכחומרי דלק לתחבורה .
תעשייה כימית: שיקולים בקביעת מיקומו של מפעל.
טיפול במוצרים למניעת זיהום סביבתי.

חומרי למידה

1. ספר "הזהב השחור- מהטבע לשירות האדם"/ שרה שני.
ניתן לרכשו בחנויות הספרים או אצל גסטליט.
2. חוברת להכנת תלמידים לסיור: " סיור לימודי בבתי הזיקוק" / שרה שני.
ניתן לרכשה בחנויות הספרים או אצל גסטליט.
3. "הכימיה אתגר- תרכובות הפחמן" / נאוה מילנר.
ניתן לרכשו בחנויות הספרים או אצל גסטליט.
4. "בתי הזיקוק לנפט- 60 שנות אנרגיה" / מרדכי נאור, בהוצאת חברת בתי הזיקוק לנפט בע"מ.
5. סרט: "פחמן" מסדרת "עולם הכימיה".
ניתן לרכשו במשרדי האוניברסיטה הפתוחה.



שתף את הפוסט
}
צור קשר
  • מכון ויצמן למדע
  • המחלקה להוראת המדעים - כימיה ותעשייה
  • הרצל 234
  • רחובות
השאירו לנו הודעה

עיצוב: לירן פתימר תכנות: אייל קרפל
מכון ויצמן למדע כל הזכויות שמורות © 2016.