탄화수소 혼합물, S,O,N 화합물

화학산업의 원료 , 에너지원 , 주요산업소재

원유를 정제해 석유제품을 만들고 석유제품을 전화시켜 석유화학제품으로 만든다

유동성이 있어 채굴과 대량수송 편리하다, 열량이 높다, 화학적 변이가 용이하다, 석탄에 비해 불순물이 적다

공해물질을 배출한다, 석유 매장지역에 중동에 몰려있다, 매장량에 한계가 있다

록펠러가 해체된후 나누어진 5개의 석유회사, shell, exxon mbil, texaco chevron, bp, total

생산량이 많고 독점이 아니며 자유로운 거래로 가격형성과정이 투명한 원유

두바이유 : 아랍에미리트, 브렌트유 : 영국 북해, 서부텍사스 중질유(WTI) : 미국텍사스 황함량 낮고 API도 높고 경질유중이다

특정시점에 있어 기술-경제적 관점에서 채취 가능하다고 판단되는 석유량

앞으로 몇 년간 채취가 가능한지(석유의 수명x) 확인매장량 / 연간채취량

재사용 가능, 지구오염x, 자원량 풍부

지구온난화, 산성비, 오존층파괴

상류부문 : 탐사,개발,생산, 중류부문 : 생산처리,운송,저장, 하류부문 : 정제,석유화학,제품판매(주유소)

자본집약형 장치산업 : 경제의 규모가 큰 산업, 기초소재산업 : 우리나라 주력산업에 원자재 공급, 콤비나트형 장치산업 : 계열화,단지화를 이루는 산업, 고부가가치 창출 : 최소인력으로 대량의 제품을 생산한다, 친환견산업 : 천연자원을 대체해 천연자원을 보존한다.

무기성인설 : 금속 탄화물이나 이산화탄소로 부터 CH₂가 생성되고 이것이 중합반응에 의해 석유탄화수소로 전환(마그마 중의 C,H에서 유래), 유기기원설 : 해양의 유기물등이 지열,지압에 의해 화학변화가 일어나 석유탄화수소로 전환, 자연발생설

석유가 있을법한 지질구조, 석유는 물에 뜬다 -> 지하의 강한압력에 의해 위로 올라간다 -> 석유가 빠져나가지 못하는 구조 완성

석유를 보존하는 암석

석유를 빠져나가지 못하게하는 암석

석유를 못빠져나가게하는 암석

석유와 가스가 생성되는 암석

석유가 있을법한 구조로 지각의 황압력에 의해 습곡작용이 일어나 형성

저류암, 덮개암, 근원암, 배사구조

상류부문 : 지질조사 -> 물리탐사 -> 시추탐사, 석유발견 : 평가정 시추 -> 유전개발기획 -> 석유생산 및 운영 -> 수송 -> 원유 비축, 하류부문 : 원유정제

탄화수소 혼합물, S,O,N 화합물, 유기,무기금속 화합물

파라핀기유, 나프텐기유, 중간기유, 특이조성유

파라핀계 탄화수소로 구성, 옥탄가,세탄가,아스팔트분,파라핀 왁스분 아래위아래위, 지질시대 : 오래됨, 유정 : 깊음, 비중 : 적음, 경질분,납성분

나프텐계 탄화수소로 구성, 옥탄가,세탄가,아스팔트분,파라핀왁스분 아래위아래위, 지질시대 : 새로움, 유정 : 앝음, 비중 : 높음, 중질분,아스팔트

파라핀계와 나프텐계의 중간, 대부분 원유는 이거

방향족탄화수소, 기타 탄화수소 다량으로 함유

석유제품의 질을 저하시킨다, 공정장치 및 촉매에 여러 장애를 일으킨다

수소처리공정으로 H₂S로 변환시켜 제거, 남은 황화물은 SO₂가 되어서 대기오염을 시킨다

H₂O로 변환시켜 제거한다

수소화 반응으로 암모니아로 변환시켜 제거한다

석유의 중질성분이 모래층에 함유된것

석유의 중질성분이 혈암에 함유된것

진흙이 쌓인 퇴적암층인 셰일층에 존재하는 천연가스, 수평시추공법,수압파쇄기법으로 채굴이 가능해짐

증류공정 : 증류를 통해 원유를 비점차이에따라 분류, 전화공정 : 가치가 낮은 유분을 화학변화를 통해 가치를 높임, 정제공정 : 각 유분에 잇는 불순물을 제거하기 위해 세정,정제

원유를 증류공정에 보내기전에 원유중의 염분을 제거, 전기탈염법 : 고전압으로 에멀젼을 파괴해 염수를제거, 화학탈염버 : 황유화제를 가해 에멜젼을 파괴해 염수를 제거

구멍뚫린 트레이가 다단으로 설치, 분별증류가 여러번 일어남, 한번의 증류로 물질분리가 효과적, 증류탑에서 위로갈수록 끓는점 낮다

고옥탄가 가솔린을 얻기위해서

촉매없이 열적으로 분해, 분자량이 작아짐, 자유라디컬 생성및반응, 방향족 탄화수소x, 올레핀o, 에틸렌 o

비스브레이킹법, 코킹법, 수증기열분해법

긴 사슬의 잔유,중질유를 열분해시켜 짧은 사슬분자로 만든다.

중질잔유를 열분해시켜 석유 코크스 제조

촉매없이 고온,저압에서 분해 -> 올레핀 주생성

B절단, 이성질화, 연쇄이동, 연쇄정지

가솔린보다 비점,분자량이 높은 석유유분을 촉매로 사용해 분해, 카보늄이온 생성및반응, 파라핀 탄화수소o, 방향족 탄화수소o, 올레핀x

유동상법, 이동상법, 고정상법

분리장치(사이클로)에서 촉매와 효율적으로 분리

작은구형촉매를 원료유 증기와 접촉시켜 분해

촉매를 충전한 반응탑에 원료유 증기를 통과시켜 분해

B절단, 이성질화, 고리화

상압증류로 얻은 중질가솔린을 원료로 개질가솔린(고옥탄가)얻음

이성질화, 방향족화, 수소화분해반응, 수소화탈알킬화반응

C-C결합이 절단되어 분자량이 작아지는것

수소나 알킬기가 전위를 일으키는것

라디컬이 이동하는것

라디칼끼리 결합하는것

카보늄 이온이 같은 분자내의 이중결합에 부가되면서 고리구조 형성

가지,고리구조를 가진 탄화수소를 접촉개질해서 옥탄가 높은 탄화수소를 얻음

수소를 소모하는 반응

수소 존재하에 방향족 곁사슬 분해

열분해법은 촉매x, 자유라디컬, 에틸렌o, 방향족탄화수소x, 올레핀o, 접촉분해법은 촉매o, 카보늄이온, 파라핀탄화수소o, 방향족탄화수소o, 올레핀x

석유 유분의 불순물, 유해한 불용성분을 제거하는것, H₂S형태로 제거, 촉매 : 알루미나,제올라이트

석유 유분중 황의농도가 낮거나 완전한 탈황이 필요없어 싸이올제거가 주목적일때 사용

흑갈색,담황색,담갈색으로 불투명하다

방향 : 방향족 탄화수소, 포화 탄화수소, 불쾌한 냄새 : S,N산화물, 불포화 탄화수소

4’C 물에 대한 15’C 석유의 무게비

유체가 운동할때의 내부저항, 끈적거림의 정도, 기름의 윤활성

증류,응축,정제할때 필요한 수치, 탄화수소의 비열 : 0.3 ~ 0.5

석유중 탄화수소는 공기 중의 산소와 산화반응을한다., 불포화 탄화수소가 많으면 산화반응이 쉽다.

석유의 몰당 증발열, 석유의 증발열 : 70~90cal/g

원유,석유제품의 발열량은 석탄보다 훨씬 높다(9500~12000kcal/g)

수증기를 포함한 발열량

수증기를 포함하지 않은 발열량

수많은 성분이 섞인 액상을 가열해 증발시켜 나온 증기를 응축시켜 무한환류 시킨 증기의 온도

미국석유협회에 따른 석유의비중

기름상의 증기와 공기 혼합가스에 불을 가하면 순간적으로 인화하거나 폭발하는 온도, 기름을 안전하게 취급할 수 있는 온도범위

휘발유 내연기간 연료가 높은 압축비에 견디는 정도의 값, 휘발유의 노킹현상을 일으키기 어려운 정도

내연기관에서 휘발유가 점화될때 부드럽게 연쇠되지 않고 폭발적으로 타는 현상

가솔린을 첨가해 옥탄가를 증가시켜 노킹현상을 줄여주는 물질

경유의 착화성정도, 경유의 품질을 결정한다

석유유분을 냉각시키면 파라핀왁스나 그 밖의 물질이 석출되어 하얗게 구름처럼 되는 점

구름점에서 계속 냉각시키면 유동성을 잃고 굳는 응고점이 되는데 응고점이 되기전 유동할 수 있는 최저온도

기름중 함유된 황의 함량, 석유의 질을 결정한다, 황 함량이 낮으면 좋다

천연가스, LPG, LNG, 나프타

화석연료, 핵연료, 수력발전, 대체에너지, 열,빛,운동

자동차산업, 전선피복, 건축산업, 섬유, 비닐, 농업, 생활용품

육지와 해저에서 쳔연적으로 산출되는 가연성액체

엔진의 과부화, 엔진에 과열, 점화시기 빠름 , 혼합비 불량, 옥탄가 낮음