Transcript 4_2_CH_07 - Gymnázium, Vlašim, Tylova 271

GYMNÁZIUM, VLAŠIM, TYLOVA 271
Autor
Číslo materiálu
Mgr. Anna Doubková
4_2_CH_07
Datum vytvoření
12.5.2013
Druh učebního materiálu
prezentace
Ročník
Anotace
Klíčová slova
4.C
Přírodní zdroje uhlovodíků - přehled
Ropa, uhlí, zemní plyn
Vzdělávací oblast
chemie
Očekávaný výstup
Úvod k tématu uhlovodíky – souvislost s výskytem a
zpracováním jejich zdrojů
Zdroje a citace
AUTOR NEZNÁMÝ. http://www.petroleum.cz/zpracovani/zpracovani-ropy05.aspx [online]. [cit. 10.5.2013]. Dostupný na WWW:
http://www.petroleum.cz/
Přírodní zdroje uhlovodíků
Ropa
Zemní plyn
Uhlí
Ropa
• hnědá až nazelenalá hořlavá kapalina tvořená směsí
uhlovodíků, především alkanů
• pravděpodobně vznikla rozkladem zbytků pravěkých
rostlin a živočichů
• nachází se ve svrchních vrstvách zemské kůry –
nejčastěji v oblasti kontinentálních šelfů
• je základní surovinou petrochemického průmyslu
• naleziště ropy jsou pod nepropustnými vrstvami, v
hloubkách až 8 km pod zemským povrchem
• při těžbě buď vyvěrá pod tlakem, nebo je čerpána
• vyskytuje se společně se zemním plynem
Využití ropy
• Pohonné hmoty, palivo, výroba plastů
• Výroba některých léků, hnojiv a pesticidů
• Zvláště chudší země používají produkty
ropy k výrobě elektřiny
Zpracování ropy Frakční destilace
• Atmosférická destilace ropy
• Atmosférická destilace ropy se provádí při mírně
zvýšeném tlaku cca 0,15 MPa v atmosférické
destilační koloně.
•
Typické schéma atmosférické destilace ropy
(C - čerpadlo, S - separátor, K - kondenzátor,
P - trubková pec, V - výměník tepla, Ch chladič)
Produkty ropy
•
•
•
•
•
Uhlovodíkové plyny
Benzín
Petrolej
Motorová nafta
Mazut
Uhlovodíkové plyny
• nejtěkavější
• nižší alkany(methan, ethan, propan,butan)
Benzín
• kapalná směs uhlovodíků (zejména
alkanů, cykloalkanů, aromatických
uhlovodíků a alkenů s 5 až 12 atomy
uhlíku na molekulu) vyráběná frakční
destilací z ropa a používaná jako palivo v
zážehových spalovacích motorech.
Petrolej
• Užívá se do menších topných zařízení a jako palivo pro
turbínové motory. Protože je benzínu, s ohledem na
celosvětový motorismus, zapotřebí stále větší množství,
byly vypracovány chemické postupy, jak převádět
petrolejovou frakci v benzín. Děje se to katalytickým
krakováním, tj. zahříváním směsi vysokovroucích
uhlovodíků petrolejové frakce v nepřítomnosti kyslíku za
teplot kolem 500°C v přítomnosti Al2O3 a SiO2. Vzniklý
benzín se označuje jako krakovaný. Při tepelném
krakování, tj. bez použití katalyzátorů, vznikají velká
množství nízkých alkenů, především ethylenu a
propylenu, které se používají v chemickém průmyslu
jako velice důležité sloučeniny pro další syntézy
organických sloučenin
Motorová nafta
• slouží jako palivo pro pístové vznětové
(Dieselovy) motory, nebo se též krakuje.
Mazut
• užívá se k topení nebo se z něho získávají
vakuovou destilací další vysokovroucí
uhlovodíkové frakce užívané jako maziva
(motorové oleje) a asfalt
Zemní plyn
•
•
•
•
•
•
•
•
•
přírodní hořlavý plyn
využívaný jako významné plynné fosilní palivo
jeho hlavní složkou je methan (obvykle přes 90 %) a ethan (1–6 %).
nachází se v podzemí buď samostatně, společně s ropou nebo
černým uhlím
používá se také jako zdroj vodíku při výrobě dusíkatých hnojiv
díky tomu, že obsahuje především methan, má v porovnání s
ostatními fosilními palivy při spalování nejmenší podíl CO2 na
jednotku uvolněné energie.
je proto považován za ekologické palivo
ve vozidlech se využívá ve stlačené podobě (CNG)
samotný zemní plyn je bez zápachu; proto se při jeho distribuci
provádí tzv. odorizace, tj. přidávají se do něj zapáchající plyny (např.
thioalkoholy) tak, aby čichem bylo možno pocítit zemní plyn ve
vzduchu v koncentraci větší než 1 procento
Uhlí
•
•
•
•
•
•
•
•
•
hnědá, černá nebo hnědo-černá hořlavá hornina
získává se dolováním z povrchových nebo hlubinných dolů
používá se jako palivo
je složeno především z uhlíku, obsahuje však také další chemické prvky
především síru a příměsi radioaktivní (uran a thorium)
od doby průmyslové revoluce je především důležitou energetickou
surovinou
velká část světové výroby elektřiny (40%) využívá spalování uhlí, které
probíhá v klasických uhelných respektive v tepelných elektrárnách
kromě výroby elektrické energie používá také k vytápění a ohřevu vody
(výroba technologického tepla)
je také velmi cennou primární surovinou pro mnoho odvětví chemického
průmyslu
vzniklo z rostlinných a živočišných zbytků, které byly uloženy v anaerobních
vodních prostředích, kde nízké hladiny kyslíku bránily jejich kompletnímu
rozkladu a oxidaci (hnití).
Typy uhlí
• Lignit - také označovaný jako hnědé uhlí je nejméně kvalitní druh
uhlí. Užívá se výhradně pro výrobu elektřiny nebo výrobu
technologického tepla. Leštěné bylo využíváno jako ozdobný kámen
od doby železné. Je třetihorního původu.
• Hnědo-černé - jeho vlastnosti spadají mezi hnědé a černé uhlí.
Využívá se pro výrobu elektřiny, tepla a chemickou výrobu
• Černé uhlí - má vysokou hustotu, jeho barva je obvykle černá až
hnědočerná. Uhlí je prvohorního a druhohorního původu. Vzniká
karbonizací vyhynulých stromových plavuní, které se propadly do
bažin (období perm).
• Antracit - jde o nejkvalitnější uhlí, používá se na vytápění a k
výrobě chemikálií.
Koksování
• Koks je pevný uhlíkatý zbytek odvozený z
nízkopopelového, nízkosirného černého uhlí z
kterého jsou odstraněny prchavé složky v peci s
omezeným přístupem kyslíku v teplotách kolem
1000 °C. Při tom vzniká také kamenouhelný
dehet, čpavek, lehké oleje a svítiplyn.
• Koks se používá jako palivo a jako redukční
činidlo mj. ve vysoké peci. Koks z uhlí je šedý,
tvrdý a pórovitý a má výhřevnost 29,6 MJ/kg
AUTOR NEZNÁMÝ. http://www.petroleum.cz/zpracovani/zpracovaniropy-05.aspx [online]. [cit. 10.5.2013]. Dostupný na WWW:
http://www.petroleum.cz/