Węglowodo
ry w
przyrodzie
Co to są węglowodory ?
Jak sama nazwa wskazuje,
węglowodory to organiczne związki
zbudowane z atomów węgla i wodoru.
W zależności od budowy szkieletu
węglowego dzielimy je na:
• Łańcuchowe (nasycone i nienasycone)
• Pierścieniowe(cykloalifatyczne i
aromatyczne)
W warunkach normalnych występują
jako gazy, ciecze lub ciała stałe.
Źródłem węglowodorów jest przede
wszystkim ropa naftowa, gaz ziemny i
węgiel kamienny.
Węglowodory gazowe powstają z gazu
ziemnego, a węglowodory ciekłe i stałe
głównie z ropy naftowej.
Węglowodorami są:
• paliwa (benzyna, olej napędowy)
• gaz spalany w kuchenkach gazowych
• gaz w butlach gazowych
• parafina z której zrobione są świece
• acetylen wykorzystywany do
spawania i cięcia metali
Co to jest ropa
naftowa?
Obecnie to najważniejsze paliwo kopalne.
Jest to olej skalny, czarne złoto. Ropa złożona z
mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych,
ciekłych i stałych z niewielkimi domieszkami azotu,
tlenu, siarki i zanieczyszczeń. Ma podstawowe
znaczenie dla gospodarki światowej jako surowiec
przemysłu chemicznego, a przede wszystkim jako
jeden
z najważniejszych surowców energetycznych.
Aby z ropy naftowej otrzymać wiele różnych
substancji, poddaje się ją destylacji
frakcjonowanej.
Skład chemiczny
Ropa naftowa to mieszanina wielu
związków chemicznych (ok. 3000
rozpoznanych). Procentowa zawartość
poszczególnych związków chemicznych
jest różna dla każdego rejonu wydobycia.
Przeciętny skład elementarny:
->
Węgiel – 80-88%
->
Wodór – 10-
14%
->
Tlen – 0,1-7%
->
Azot – 0,02-
1,1%
->
Siarka – 0,1-5%
Schemat wydobycia
ropy naftowej spod
dna morskiego
1. Platforma wydobywcza
2. Warstwy skalne
3. Szyby
4. Gaz i ropa uwięzione w
porowatej skale
W Polsce ropę wydobywa się w zagłębiach:
Pomorskim, Karpackim oraz z dna
morskiego w pobliżu przylądka Rozewie.
Czarne złoto może wydostawać się na
powierzchnię samoczynnie, w wyniku
działającego na nie podziemnego ciśnienia,
ale czasami trzeba mu "pomóc" ogromnymi
pompami. Do wydobycia ropy z dna służą
platformy wiertnicze podparte filarami.
Pomiędzy nimi, aż do złoża biegnie trzpień
wiertniczy. Ropa naftowa znajduje się
również w tzw. piaskach bitumicznych, ale
ich eksploatacja jest nieekonomiczna.
Zastosowanie ropy
Ropa jest podstawowym surowcem
przemysłu petrochemicznego
stosowanym do otrzymywania m.in.
benzyny, nafty, olejów, parafiny,
smarów, asfaltów, mazutów, wazelin
i wielu materiałów syntetycznych.
Są to produkty przemiany ropy
naftowej.
Co to jest gaz ziemny?
Jest mieszaniną węglowodorów
nasyconych występujących w temperaturze
pokojowej w stanie gazowym.
Zdecydowaną przewagę w tej mieszaninie
stanowi metan(jego zawartość dochodzi do
95% i więcej), wraz z etanem oraz zawiera
niewielkie ilości propanu, butanu i azotu.
Pokłady gazu ziemnego występują
samodzielnie lub towarzyszą złożom ropy
naftowej lub węgla kamiennego.
Podział gazu ziemnego
Ze względu na zawartość składników węglowodorowych:
•
suchy (mało propanu i wyższych węglowodorów)
•
mokry (propan i wyższe węglowodory w ilościach od 5-
10%)
Ze względu na zawartość azotu:
•
gazy bezazotowe (zawartość azotu poniżej 1-3%)
•
gazy niskoazotowe (zawartość azotu w granicach 3-
10%)
•
gazy zaazotowane (zawartość azotu powyżej 10%)
Ze względu na zawartość siarkowodoru (siarki):
•
gazy małosiarkowe (zawartość siarkowodoru poniżej
0,3%)
•
gazy siarkowe (zawartość siarkowodoru w granicach
0,3-3%)
•
gazy wysokosiarkowe (zawartość siarkowodoru powyżej
3%)
Występowanie gazu
Gaz ziemny jest cennym surowcem w
produkcji sadzy, gazu syntezowego oraz
jest stosowany jako paliwo. Najwięcej gazy
ziemnego wydobywa się w Rosji, USA, w
Kanadzie i w Wielkiej Brytanii, a także pod
dnem Morza Północnego. Znaczne ilości
gazu występują również pod dnem morskim
u wybrzeży Ameryki Północnej, Brazylii, Indii
i Australii. W Polsce występuje on głównie
na Podkarpaciu, w środkowej części Niziny
Południowo-wielkopolskiej (k. Ostrowa
Wielkopolskiego)i na Pomorzu Zachodnim.
Węgiel kamienny
Węgiel kamienny na skalę masową
zaczął być wydobywany w dziewiętnastym
wieku, choć wydobywano go już w wiekach
wcześniejszych. Jest to skała osadowa
pochodzenia roślinnego, zawierająca 75-
97% pierwiastka węgla, powstała głównie w
karbonie (era paleozoiczna) ze szczątków
roślinnych, które bez dostępu tlenu uległy
uwęgleniu. Ma czarną barwę, matowy
połysk, czarną rysę. Jest nieodnawialnym
źródłem energii.
Produkty przeróbki węgla:
• KOKS
• WODA POGAZOWANA
• SMOŁA WĘGLOWA
• GAZ KOKSOWNICZY
Węgiel brunatny
Węgiel brunatny jest jednym z węgli
kopalnych, zawiera on 65–78% pierwiastka
węgla.
Ma barwę od jasnobrunatnej do czarnej.
Węgiel brunatny jest szeroko
rozpowszechniony
na świecie. Występuje przede wszystkim w
utworach trzeciorzędowych, niekiedy też
w utworach kredy, jury i triasu, a także
sporadycznie karbonu.
Baza zasobowa węgla
kamiennego w wymiarze
światowym [%]
Węgle kopalne
Są to skały osadowe powstałe w wyniku
nagromadzenia i przeobrażenia materii
roślinnej. Stanowią mieszaninę
różnorodnych związków organicznych, w
skład, których wchodzą głównie
pierwiastki: węgiel, wodór i tlen oraz azot
i siarka. Zawierają też substancje
mineralne (krzemiany, siarczki, węglany i
inne), a także minimalne ilości
pierwiastków tzw. rzadkich (m.in. german,
gal, wanad, uran, arsen).
Emisja CO
2
przy spalaniu
różnych paliw kopalnych
Przygotowała:
Angelika Sakwa