Węglowodory w przyrodzie, DESTYLACJA ROPY NAFTOWEJ


WĘGLOWODORY W PRZYRODZIE

  • Podstawowymi źródłami węglowodorów w przyrodzie są: gaz ziemny, ropa naftowa i węgiel kamienny

Gaz ziemny

  • mieszanina lekkich węglowodorów, której głównym składnikiem jest metan (w zależności od złoża od 50 - 98%). Pozostałe składniki to etan, propan, butan i niewielkie ilości wyższych węglowodorów.

  • Towarzyszy zazwyczaj złożom ropy naftowej.

  • Jest stosowany jako surowiec do wyrobu benzyny i metanolu.

  • W wyniku skroplenia cięższych składników gazu ziemnego uzyskuje się tzw. gaz płynny, czyli mieszaninę propanu i butanu, służącą jako materiał opałowy dostarczany w butlach.

Ropa naftowa

[olej skalny]

  • powstała w wyniku fermentacji gnilnej szczątków roślinnych i zwierzęcych.

  • ciekła mieszanina węglowodorów oraz niewielkich ilości związków organicznych zawierających tlen, azot i siarkę. (skład ropy zależy od jej miejsca występowania: od 30 do 80% alkanów, zmienne ilości cykloalkanów i węglowodorów aromatycznych)

  • jej składniki rozdziela się w wyniku destylacji (różne frakcje różniące się temperaturą wrzenia).

Węgiel kamienny

  • należy do węgli kopalnych (skał osadowych powstałych w procesie uwęglenia szczątków roślinnych) utworzonych w permie i kredzie.

  • zawiera od 80 do 95% węgla; 4 - 5,5% wodoru, 3 - 13% tlenu, 1,4 - 1,8% azotu, 0,3 - 0,7% siarki i 3 - 11% popiołu.

  • Antracyt (najstarszy gatunek węgla kamiennego) zawiera do 97% węgla i minimalne ilości innych pierwiastków.

  • poddaje się go procesowi koksowania.

PRZERÓBKA WĘGLA KAMIENNEGO

Proces koksowania

  • polega na ogrzewaniu węgla w odpowiednich urządzeniach (bateriach koksowniczych) do temperatury około 1000 C bez dostępu powietrza.

  • węgiel kamienny ulega rozkładowi dając główne produkty: koks, wodę pogazową, smołę węglową i gaz koksowniczy.

Koks

  • czysty węgiel z niewielką ilością związków nieorganicznych (popiołu).

  • stosowany jako środek opałowy, w syntezie związków organicznych

Woda pogazowa

  • zawiera amoniak powstały z rozkładu związków azotowych

  • wykorzystywana do produkcji nawozów azotowych (siarczanu (VI) amonu)

Smoła węglowa

  • jest źródłem węglowodorów aromatycznych

  • mieszanina kilku tysięcy związków,  której składniki rozdziela się za pomocą destylacji frakcyjnej. Wyróżniamy składniki obojętne (węglowodory aromatyczne: benzen, toluen, ksyleny, naftalen); składniki kwaśne (fenole, krezole); składniki zasadowe (azotowe związki heterocykliczne: pirydyna)

Gaz koksowniczy

  • składa się z wodoru, metanu i tlenku węgla

  • ma wysoką wartość opałową

  • jest cennym surowcem do syntez

DESTYLACJA  ROPY  NAFTOWEJ

Przemysł petrochemiczny - przemysł zajmujący się przerobem ropy naftowej.

Pierwszym etapem przeróbki wstępnie oczyszczonej ropy jest destylacja frakcyjna, polegająca na rozdzieleniu ropy na frakcje z wykorzystaniem różnicy temperatury wrzenia poszczególnych składników.

Składniki ropy naftowej:

Frakcja

Temp. destylacji (C)

Liczba atomów węgla

gaz

< 20C

C1 - C4

gaz

< 20C

C1 - C4

eter naftowy

20 - 60 C

C5 - C6

ligroina (lekka nafta)

60 - 100 C

C6 - C7

gazolina surowa (benzyna)

40 - 205 C

C5 - C10 i cykloalkany

nafta

175 - 325 C

C12 - C18 i związki aromatyczne

olej gazowy

> 275 C

C12 i wyższe

olej smarowy

nielotna ciecz

powyżej C18

asfalt lub koks naftowy

nielotne ciało stałe

związki wielopierścieniowe

Frakcja

Temp. destylacji (C)

benzyna lekka

40 - 160 C

benzyna ciężka

160 - 200 C

nafta

180 - 280 C

olej napędowy

280 - 350 C

mazut

> 350 C

Produkty przeróbki ropy naftowej:

Paliwa silnikowe:

  • Benzyny (paliwa do silników z zapłonem iskrowym)

  • Oleje napędowe (do silników Diesla)

  • Paliwa do odrzutowych silników lotniczych

Benzyna

  • mieszanina węglowodorów zawierająca od 5 do 10 atomów węgla w cząsteczce.

  • Frakcja destylacyjna odbierana w temp wrzenia od 40 - 180 C.

Jakość benzyny określana jest przez tzw. liczbę oktanową: LO
LO - miara odporności benzyny na tzw. spalanie detonacyjne (zbyt gwałtowne spalanie benzyny w silniku powoduje nierównomierną pracę silnika tzw. stukanie i przedwczesne zużycie silnika)
Przyjęto umownie, że LO = 100 ma 2,2,4-trimetylopentan (izooktan - antydetonacyjny) natomiast LO = 0 ma n-heptan.
Jeżeli LO = 96 to izooktanu jest np. 96% a n-heptanu 4%.

0x01 graphic

  • Jeśli LO = 94 - oznacza to, że benzyna ma taką samą szybkość spalania jak mieszanina 94% izooktanu i 6% n-heptanu.

  • Liczbę oktanową można poprawić dodając do benzyny tzw. antydetonatorów (np. tetraetyloołowiu).
    0x01 graphic

  • Związki ołowiu dostają się do środowiska, podczas spalania benzyny zawierającej ołów (etyliny) . Frakcja benzynowa ma na ogół niską liczbę oktanową, ponieważ zawiera alkany o prostych łańcuchach. Aby poprawić jej właściwości stosuje się procesy reformingu.
    0x01 graphic

  • Kraking - metody otrzymywania benzyny z frakcji wyższych (nafty, olejów, mazutu). Wykorzystują one rozpad długich łańcuchów węglowych na mniejsze pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia

0x01 graphic

0x01 graphic

  • Otrzymane metodą krakingu alkany (propan i butan) używane są jako tzw. gaz płynny służący do napełniania butli turystycznych

Nafta

  • dawniej używana do oświetlenia, obecnie używana jako paliwo do lotniczych silników odrzutowych

  • pierwszą w świecie lampę naftową skonstruował Polak w 1853r. - Ignacy Łukasiewicz. On też pierwszy przeprowadził destylację ropy naftowej i wydzielił z niej naftę.

Olej napędowy

  • służy jako paliwo do silników wysokoprężnych (silników Diesla) i jako surowiec do otrzymywania benzyny krakingowej

  • mieszanina węglowodorów - alkanów (C14 - C20)

  • produkt destylacji ropy naftowej w zakresie temperatur wrzenia 230 - 360 C

Oleje smarowe

  • otrzymywane z mazutu w wyniku destylacji próżniowej

  • stosowane do smarowania ruchomych części maszyn

Parafina

  • jeden z produktów destylacji ropy naftowej o temp wrzenia ponad 350 C

  • mieszanina stałych n-alkanów o ponad 17 atomach węgla w cząsteczkach.

  • otrzymywana przez wymrażanie i krystalizację z olejów

  • stosowana do produkcji świec, nasączania zapałek, izolacji.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Destylacja frakcyjna ropy naftowej - referat, Szkolne materiały, Referaty
Szybkie info, ASFALTY, Asfalty mogą być pochodzenia naturalnego lub uzyskiwane z przeróbki ropy naft
,Technologia chemiczna – surowce i nośniki energii L,SKŁAD WĘGLOWODOROWY ROPY NAFTOWEJ I GAZUx
chemia, próbki ropy naftowej, Ropa naftowa
chemia, geneza ropy naftowej
nAjwiĘkSzE pOkŁAdy rOpy nAftOwEj nA świEciE, nOvUs OrdO sECLOrUm !
Przemysłowy przerób ropy naftowej laboratorium
Technologia wydobycia ropy naftowej
Prezentacja Zródła węglowodorów w przyrodzie
Węglowodory w przyrodzie
Najwięksi producenci ropy naftowej na świecie
Magazynowanie i transport ropy naftowej2
Magazynowanie ropy naftowej 2012 III INiG I st skrót
Eksploatacja i inżynieria złóż ropy naftowej - konspekt, geologia, Nauka, abc, AGH inzynieria naftow
zagożdżon,geologia złożowa, złoża ropy naftowej i gazu ziemnego typy występowanie właściwościx
eksploatacja złóż ropy naftowej pomiar napięcia powierzchniowego na granicy ropa powietrze QSSRO
ZASOBY ROPY NAFTOWEJ W ARABI SAUDYJSKIEJ
Przeróbki ropy naftowej

więcej podobnych podstron