Öljy
Sanan öljy varsinainen merkitys on Wikipedian mukaan ”Orgaaninen liuos, joka ei ole vesiliukoinen”. Tässä yhteydessä sillä tarkoitetaan kuitenkin raaka- tai maaöljyä, joka on maailman käytetyin polttoaine.
Koostumus ja synty:
Öljy on hiilivety, joka koostuu kauan sitten kuolleista eliöistä. Jotkin muinaisaikojen kasvit ja eläimet päätyivät tavalla tai toisella kuolemansa jälkeen lähes hapettomiin olosuhteisiin, esim. hautautumalla maan alle tai vajoamalla meren syvänteeseen. Täällä niiden jäännökset eivät tuhoutuneet heti, vaan korkeat lämpötilat ja niiden päälle kerääntyvän maa-aineksen synnyttämä paine muokkasivat niiden rakennetta ja muuttivat ne öljyksi. Kuten edellä jo mainitsin, öljy on hiilivety. Hiilivetyjen ominaisuudet riippuvat niiden koosta ja rakenteesta. Esim. mitä pidempi ja rakenteeltaan monimutkaisempi hiilivety on, sitä painavampi se on. Metaani, joka on kaikkein yksinkertaisin hiilivety, on ilmaa kevyempää ja huoneenlämmössä kaasumaista, kun taas heksaani on samoissa olosuhteissa nestemäisessä muodossa.
Öljy on rakenteeltaan huokoista ja siitä johtuen maapallon syvyyksien paine työntää sitä ylöspäin. Öljy kykenee pusertumaan huokoisen kiven läpi, mutta kovaan kivikerrokseen törmätessään se ei pääse enää etenemään. Tällaisen kallion alle kasautuu aikojen saatossa paljon öljyä esiintymäksi, jota kutsutaan nimellä öljytasku.
Öljytaskuja etsitään nykyaikana esimerkiksi satelliittipaikannuksen ja ultraääniaaltojen avulla. Merellä hyödynnetään valtavia öljynorauslauttoja. Suomesta öljyä ei löydy, koska täkäläinen kallioperä on liian vanhaa. Muutamia poikkeuksia lukuunottamatta öljyä löytyy käytännössä kaikkialta maailmasta.
Raakaöljyä kuljetetaan maan alla ja merenpohjassa kulkevia putkia pitkin. Lisäksi käytetään valtavia öljylauttoja, joiden lastina on miljoonia tonneja öljyä.
Kemialliset ominaisuudet:
Öljy on herkästi syttyvä aine. Se palaa voimakkaalla liekillä jos happea vain on saatavilla. Kevyen polttoöljyn itsesyttymislämpötila on n. 230°C. Öljy kelluu veden pinnalla kahdesta syystä: se on kevyempää kuin vesi eikä liukene siihen.
Öljynjalostus:
Raakaöljyä ei voi hyödyntää sellaisenaan, vaan se pitää jalostaa öljynjalostamoilla valmiiksi tuotteiksi erottamalla eri hiilivedyt toisistaan. Öljynjalostuksessa on monta työvaihetta.
Ensimmäinen vaihe on suolanpoisto, jossa raakaöljyn joukosta poistetaan kaikki kiinteät epäpuhtaudet, esim. hiekka ja suolot. Suolat poistetaan lisäämällä öljyn joukkoon vettä, johon suolat liukenevat. Tämän jälkeen seoksen joukkoon johdetaan sähköä, jotta öljyn seassa olevat vesipisarat yhdistyvät ja painuvat pohjalle muodostaen oman kerroksen, johon myös hiekka ja muut epäpuhtaudet painuvat. Tämän pohjalietteen poistaminen onkin sitten suhteellisen helppoa.
Seuraava työvaihe on hiilivety-yhdisteiden erotteleminen toisistaan jakotislauksen avulla. Jakotislauksessa hyödynnetään sitä, että eri yhdisteillä on eri kaasuuntumislämpölat. Öljy kuumennetaan ja pumpataan tislaustorniin, jossa on erilämpöisiä tasoja. Öljy-yhdisteet kaasuuntuvat ja tiivistyvät tasoille, joiden lämpötila on matalampi kuin niiden kaasuuntumislämpötila. Tämän vaiheen jälkeen öljytuotteet ovat jo melkein valmiita ja raakaöljystä on tullut selvästi toisistaan eroavia jalostustuotteita, kuten bensiiniä, etaania ja butaania. Tämä työvaihe toistetaan useita kertoja, niin että öljyvalmisteista poistetaan välillä rikki katalysaattorikemikaalien avulla.
Öljynjalostuksen viimeinen vaihe on krakkaus, jossa hiilivedyt pilkotaan tarvittaessa pienemmiksi. Krakkausprosesseja on monia erilaisia ja niiden käyttö riippuu haluttavasta lopputuloksesta ja käsiteltävänä olevasta hiilivedystä.
Öljyn käyttötarkoitukset:
Öljy on muovien pääraaka-aine. Sillä on tuhansia käyttösovelluksia teollisuudessa ja tuotannossa. Sitä hyödynnetään lähes kaikilla teollisuudenaloilla aina maitopurkkien päällystyksestä voiteluaineisiin ja muovikulhoihin. Öljyä käytetään polttoaineena ajoneuvoissa ja muiden koneiden moottoreissa. Öljystä valmistetuilla tuotteilla myös lämmitetään rakennuksia. Öljyalan keskusliiton mukaan öljyn kulutus käyttötarkoituksittain vuonna 2012 jakautui seuraavasti:
- liikenne 53 %
- raaka- ja voiteluaineet 18 %
- teollisuuden energia 12 %
- maa- ja metsätalous, rakennustoimi 10 %
- rakennusten lämmitys 7 %
Kaiken kaikkiaan öljy ja sen sovellukset ovat erittäin tärkeä osa nykyisen yhteiskuntamme rakennetta.