Naturalne

źródła

węglowodoró

w i ich

pochodne

Ropa naftowa

Jest to ciekła kopalne mieszanina

węglowodorów, głównie

parafinowych, naftenowych i

aromatycznych; zwykle

żółtobrunatna; najczęściej

przyjmuje się, że powstaje wskutek

przeobrażenia, w warunkach

beztlenowych, szczątków

organicznych nagromadzonych w

osadach morskich. Otrzymuje się z

niej: paliwa płynne, (np. benzynę,

naftę) parafinę, asfalt, oleje

smarowe.

Jest obecnie najważniejszym surowcem do

produkcji paliw płynnych i całego szeregu

półproduktów do syntezy bardziej złożonych

związków chemicznych. Bardzo

rozpowszechniona na całym świecie choć

opłacalne do eksploatacji złoża stanowią 5-

10% odkrytych zasobów. Występuje w

złożach i skalach osadowych głownie wapieni

piaskowców i margli nie jest spotykana w

pierwotnych skalach wulkanicznych.

Złoża ropy pochodzą z rożnych epok

geologicznych najstarsze- archaiczne-

są niektóre złoża Wenezueli

najliczniejsze i największe z okresu

trzeciorzędu w Baku, Iranie, Iraku,

Arabii Saudyjskiej. Udokumentowana

zasoby wynoszą 180 mld ton. W

Polsce najważniejszym rejonem są

Karpaty Środkowe. Udokumentowane

jest 15mln ton.

Przeróbka fizyczna ropy

naftowej

Jak wiadomo jest ona mieszaniną

węglowodorów, które są cennym

surowcem dla wielu gałęzi przemysłu

chemicznego. Aby rozdzielić tę mieszaninę

na poszczególne składniki, należy poddać

ją frakcjonowanej destylacji. Cały proces

odbywa się w zakładach zwanych

rafineriami. Ogrzana w specjalnych

piecach rurowych ropę naftową wtłacza się

do wysokiej wieży zwanej kolumną

destylacyjną.

Wieża jest chłodzona z zewnątrz. W

kolumnie węglowodory najbardziej

lotne unoszą się do góry i tam po

ochłodzeniu ulegają skropleniu. Na

niższych półkach kolumny skraplają

się węglowodory mniej lotne.

Najbardziej lotną frakcją ropy

naftowej jest benzyna (temp.

wrzenia 60-120°C). Następna frakcja

to nafta o temp. wrzenia do 250 °C.

Powyżej tej temperatury uzyskuje się

oleje. Pozostałość nosi nazwę

mazutu. Służy do celów opałowych

lub dalszej przeróbki. Substancją

stała pozostającą po destylacji jest

asfalt.

Przeróbka chemiczna ropy

naftowej

Dwa najważniejsze sposoby przetwarzania

węglowodorów:

Kraking-reakcja rozkładu wyższych alkanów

połączona z pękaniem wiązań C-C i tworzeniem

się mieszaniny niższych alkanów i alkenów o

krótszych łańcuchach. Podczas tej reakcji

powstające węglowodory ulegają izomeryzacji,

odwodornieniu aromatycznych do wielo

pierścieniowych węglowodorów aromatycznych.

Powstaje również koks jako produkt całkowitego

odwodornienia węglowodorów.

Krakingowi termicznemu poddaje się

oleje ciężkie, a reakcja przebiega
pod zwiększonym ciśnieniem i w
temp. 500-550 ºC. Produktami tak
prowadzonego krakingu są olej
napędowy, benzyny i gaz płynny.

Kraking kataliczny przebiega w nieco

niższej temperaturze (450-500 ºC) i
pod zmniejszonym ciśnieniem.
Takiemu krakingowi poddaje się
lekkie oleje a otrzymuje surową
benzynę i gaz płynny.

Izomeria czyli reforming polega na

przetworzeniu alkanów o prostych nie

rozgałęzionych łańcuchach w alkany

rozgałęzione oraz na cyklizacji i

aromatyzacji n-heksan zostaje

przetworzony w benzen i usunięty z

mieszaniny węglowodorów.

Benzyna jest mieszanina węglowodorów

średniej długości, wynoszącej od5 do 10

atomów węgla w łańcuchach.

Węglowodory o nierozgałęzionych

łańcuchach spalają się w sposób

wybuchowy, co nie jest korzystne dla

pracy silników spalinowych.

Gaz ziemny

Mieszanina lotnych węglowodorów

(głównie metanu-gaz ziemny

suchy, lub metanu oraz etanu,

propanu, butanu i pentanów-gaz

ziemny mokry) z domieszką

niewielkich ilości powietrza,

siarkowodoru i inne.

To mieszanina lekkich alkanów. Skład gazu

ziemnego zmienia się istotnie w

zależności od złoża, ale zawsze głównym

składnikiem jest metan. Zawartość

metanu w gazie ziemnym waha się od

około 50% do 90%. Pozostałe składniki to

etan, propan i butan oraz niewielkie ilości

wyższych alkanów. Niektóre gatunki gazu

zawierają ilości cennego szlachetnego-

helu. Gaz ziemny towarzyszy zazwyczaj

złożom ropy naftowej i jest wydobywany

razem z nią. Znane są także złoża , w

których gaz występuje samodzielnie. Gaz

znajduje się w złożu pod wysokim

ciśnieniem, toteż po wywierceniu otworu

sięgającego do złoża i obudowaniu go

rurami, gaz wypływa pod własnym

ciśnieniem.

Wydobywany ze złoża wymaga

oczyszczenia. Niektóre gatunki gazu

zawierają domieszkę siarkowodoru i

innych związków siaeki. Są to składniki

bardzo niepożądane, ponieważ w wyniku

spalania dają dwutlenek siarki, który

dostając się do atmosfery powoduje

bardzo grożne w skutkach skażenie

środowiska. Oczyszczony gaz ziemny,

zawierający ponad 90% metanu,

wykorzystuje się jako surowiec przemysłu

chemicznego lub jako opał. Gaz po

wydobyciu jest transportowany i

magazynowany w postaci sprężonej albo

w postaci skroplonej.

Gaz ziemny zawierający

niewielkie ilości H

2

S może

być wykorzystywany

bezpośrednio jako paliwo,

głównie w przemyśle,

energetyce, gospodarce

komunalnej i transporcie.

Wykorzystanie

KONIEC