Oljeproduktion

Att borra efter olja är en mycket kostsam process som bygger på samma princip oavsett om det sker på land eller till havs. Borren, med en krona av hårdmetall, roterar med stor kraft för att ta sig ner genom marken. Under arbetets gång förlängs borröret som hela tiden transporterar upp jord- och bergmaterial som kan analyseras.

Tack vare teknikutveckling kan oljeborrningen nå tusentals meter ner i jordskorpan. De djupaste hålen finns idag i djuphavsområden och når ned till 7 000 meter ned i ett vattendjup på 3 000 meter.  Ny teknik har också gjort det möjligt att borra horisontellt och inte bara rakt ned i källan som man gjorde i början. Tekniken har medfört att reservoarerna kan tömmas i en högre grad än tidigare. Ny teknik innebär dessutom att möjligheterna att borra efter olja i områden med svåra klimat-, vind- eller djupförhållanden har ökat och därmed basen för oljeutvinningen.

När man väl hittat gas eller olja måste den tas upp till ytan. Eftersom oljan eller gasen ligger under tryck i reservoaren kommer den upp av sig själv genom självtryck. I takt med att trycket sjunker kan man använda gas eller vatten som man pumpar ned för att öka trycket i reservoaren igen och hålla en hög takt i utvinningen. När trycket väl borta kan man även mekaniskt pumpa upp olja med någon av de numer klassiska pumparna. Tjockare råolja eller oljesand kan man behöva värma för att få den tillräckligt lättflytande innan den pumpas upp. Oljesand kan även grävas upp med grävskopa där den ligger ytligt.

De största konventionella oljereserverna i världen finns i Saudiarabien, Iran, Irak, Kuwait och Ryssland medan de största producenterna är Ryssland Saudiarabien, och USA.

Oljeproduktionen från Nordsjön som under de senaste decennierna haft en stor betydelse för Europas och inte minst Sveriges oljeförsörjning har idag börjat minska. De största exportländerna är idag Saudiarabien, Ryssland och Förenade Arabemiraten.

Det är ofta stora avstånd mellan de platser där råoljan utvinns och de platser där de färdiga oljeprodukterna används. Därför krävs det omfattande transporter för att få produktionen att fungera. För att klara det förlitar sig oljebranschen dels på rörledningar, så kallade pipelines, dels på stora tankfartyg. På det sättet sammankopplas också oljefälten med deraffinaderier där råoljan raffineras till färdiga oljeprodukter.

Pipelines används framförallt för transporter över kortare avstånd eller i tätbefolkade områden där behovet är stort. Det beror på att systemen är dyra att konstruera och underhålla vilket kräver en stor användning för att nå lönsamhet.

Dagens tankfartyg är upp till flera hundra meter långa och innehåller avancerade lösningar för att kunna transportera flera olika typer av oljeprodukter på samma gång. Det är numera också ett krav på att nya oljetankers ska vara utrustade med dubbla skrov för att hindra läckage om fartyget går på grund eller krockar.

Råolja används egentligen inte som den är. Den raffineras istället för att på det sättet omvandlas till en rad olika oljeprodukter som exempelvis drivmedel, uppvärmningsbränslen, smörjmedel eller olika typer av insatsvaror i annan tillverkning eller petrokemiska produkter.

Råoljan har olika sammansättning beroende på varifrån den kommer. Det beror på att råolja är en komplex blandning av kemiska föreningar mellan kol och väte, så kallade kolväten, vars struktur bestämmer de specifika egenskaperna hos varje typ av råolja. Valet av råolja har därför stor betydelse beroende på vad som skall framställas. Ofta innehåller råolja icke önskvärda ämnen som svavelföreningar vilka avskiljs och kan användas på andra ställen exempelvis som råvara i den kemiska industrin.

Priserna på råoljor varierar beroende på hur mycket av bensin, dieselbränsle, villaolja och tjockolja man kan producera av den i olika typer av raffinaderier. Halten av framför allt svavel, men även av metaller och andra ämnen, har också stor prispåverkan.

I Sverige finns det idag fem raffinaderier varav tre tillverkar bensin, diesel och eldningsolja. De har tillsammans en kapacitet att hantera ungefär 30 miljoner ton råolja per år.

Raffinering

För att få fram olika oljeprodukter ur råoljan behöver den raffineras. Det innebär att råoljan hettas upp så att de olika produkterna kan separeras från varandra. Raffinering är möjlig eftersom varje produkt har en bestämd kokpunkt. Vid den för varje produkt specifika temperaturen övergår det från flytande form till gas eller kondenseras från gas till vätska. På det sättet kan varje produkt särskiljas.

Den centrala delen i raffineringsprocessen är det höga och cylinderformade torn som kallas fraktioneringskolonn. Råoljan hettas först upp till mellan 370 och 430 °C och förs sedan in i kolonnen. Resultatet blir att de lättare kolvätena stiger som gas mot tornets topp medan de tyngre typerna av tjockoljor blir kvar och utvinns nära botten. Bland de lättare kolväteföreningarna återfinns bland annat bensin och flygbränsle medan de något tyngre varianterna utgörs av exempelvis diesel och eldningsoljor.

I och med att de olika typerna av kolväteföreningar separeras från varandra kan de nu var och en pumpas ut ifrån deras specifika nivå i fraktioneringskolonnen. Efter det följer ytterligare behandlingar för att ta fram högklassiga produkter färdiga för användning.

Vidareförädling

Hur mycket som går att få ut av varje oljeprodukt vid raffinering bestäms av råoljans sammansättning och raffinaderiets konfiguration. Det går därför exempelvis inte att raffinera hela mängden råolja till bensin om så önskades. Istället brukar utbytet av bensin ligga på maximalt 25 procent. Ett problem med det är att marknadsbehovet är betydligt högre. För att kunna hantera den ekvationen har många raffinaderier utvecklat olika typer av processer som kan öka utbyte till mellan 40 och 60 procent.

Oljebolagen gör stora investeringar i anläggningar för att förändra produktionen och tillgodose marknadens behov. I och med inträdet i EU styrs produkternas beskaffenhet i hög grad från de gemensamma EU-direktiven som implementeras i nationell lagstiftning även om nationella avvikelser kan förekomma Standardisering förekommer såväl i i Sverige som på Europeisk nivå och utarbetar kvalitetsbestämmelser och kontrollmetoder, SIS, är Sveriges standardiseringsorgan, .

Bland de metoder som används för vidare bearbetning av petroleumprodukterna efter raffinering finns termisk och katalytisk krackning samt hydrokrackning. Ordet krackning kommer från den engelska termen cracking som betyder nedbrytning och beskriver hur tunga kolväten med längre molekyler bryts ner till lättare kolväten med kortare molekyler. Nedbrytningen kan antingen ske genom värme, så kallad termisk krackning, eller med hjälp av katalysatorer, så kallad katalytisk krackning.

Termisk krackning

Termisk krackning, nedbrytningen under hög temperatur, gör tjockoljan mer lättflytande och ökar utbytet av dieselbränsle, eldningsolja 1 och bensin.

Katalytisk krackning

Genom att använda en katalysator påverkas kolvätemolekylernas omvandling som ger slutprodukterna högre oktantal och bättre kemisk stabilitet jämfört med termisk vid krackning. Framförallt påverkar metoden mängden bensin, dieselbränsle och eldningsolja 1 som kan utvinnas ur råoljan. Bensinutbytet kan stegras ytterligare genom en väteförbehandling (hydrotreating) av utgångsoljan.

Hydrokrackning

Hydrokrackning innebär att en mindre mängd väte tillförs. Det är en flexibel metod som gör bensinen stabil, gasutbytet litet och produkterna lågsvavliga. Det går också att välja mellan framställning av mellandestillat ur tunga destillat (tungoljekrackning) eller framställning av bensin ur mellandestillat (mellanoljekrackning).

De färdiga oljeprodukterna som normalt kommer från något raffinaderi i Sverige måste avslutningsvis distribueras på ett bra sätt. För att klara det använder branschen sig av ett antal oljehamnar, oljedepåer och kundanläggningar exempelvis drivmedelsstationer runt om i landet. Från oljedepåerna transporteras produkterna till drivmedelsstationer och övriga kunder med tankbil.

De färdiga oljeprodukterna som normalt kommer från något raffinaderi i Sverige måste avslutningsvis distribueras på ett bra sätt. För att klara det använder branschen sig av ett antal oljehamnar, oljedepåer och kundanläggningar exempelvis drivmedelsstationer runt om i landet. Från oljedepåerna transporteras produkterna till drivmedelsstationer och övriga kunder med tankbil.

Oljehamnar

I Sverige finns det ett trettiotal olika oljehamnar som innehåller oljedepåer för lagring. Transporten från raffinaderier till oljehamnarna sker med en mindre typ av tankfartyg försedda med dubbla skrov för en ökad säkerhet.

Oljedepåer

En oljedepå fungerar både som lagringsplats av petroleumprodukter och som utlastningsplats för tankbilar. Det finns cirka 40 depåer i Sverige vilka enligt bestämmelser om beredskapslagring måste innehålla minst 90 dagars förbrukning vilket ungefär är detsamma som totalt 4 miljoner m3.

Själva lagringen sker i cisterner placerade ovan jord eller i bergrum. Vid lagring av så stora mängder brandfarligt material krävs ett förebyggande säkerhetsarbete. Cisternbränder är sällsynta men för att ändå ha resurser att kunna släcka en sådan brand, om den trots allt skulle inträffa, bildade oljebolagen i Sverige 1994 företaget Släckmedelscentralen – SMC AB (SMC AB). SMC AB har sedan dess, i samarbete med Räddningstjänsten, tagit fram utrustning och taktiker för att effektivt kunna hantera en cisternbrand i en oljedepå.

Från cisternerna förs oljeprodukterna över i ett slutet system som förhindrar spill till tankbilar för vidare transport.

Tankbilar

Det finns runt 500 tankbilar i Sverige. Tillsammans med ett släp kan var och en transportera runt 55 m3 bränsle. Att frakta en sådan stor mängd bränsle i trafiken innebär naturligtvis risker och branschen har därför strikta regler för vad som gäller för den här typen av transporter. Varje år genomförs också flertalet specialanpassade utbildningar med yrkeschaufförer och transportföretag.

Tankbilar används dels för direkta transporter av oljeprodukter till fastigheter, industrin samt flyget, dels till drivmedelsstationer för vidare distribution.

Drivmedelsstationer

I Sverige finns det idag 2 700 drivmedelsstationer som drivs av ett femtontal olika drivmedelsbolag. Även här finns omfattande säkerhetsrutiner för att garantera en säker leverans av oljeprodukterna till slutkunden. Bland annat finns krav på stationernas utformning för att bland annat kunna hantera spill, brandskydd och återvinning av drivmedelsångor. Antalet drivmedelsstationer har minskat med flera tusen under senare år och 1997 bildade oljebranschen SPIMFAB (SPBI Miljösaneringsfond AB). Företagets uppgift  är att identifiera, undersöka och vid behov sanera gamla stationer.