פעילות זו הוכנה על ידי: דוד סוזנה, תיכון הדסים, הדסים; תיכון ש”י עגנון, נתניה.

טייטלבאום דורית, תיכון שמעון בן צבי, גבעתיים.

להוראת מחלקההפותח במסגרת סדנה לפיתוח חומרים באינטרנט, המדעים, מכון וייצמן, בהנחיית ד"ר מירי קסנר, תשס"ב.

תהליך זיקוק מורכב משני תהליכים שונים.שני התהליכים מוצגים באיור שלפניך.

מתרחשים?ם. מהם שני התהליכים ובאלו תנאי1. האם תהליכים אלו מוכרים לך מחיי היומיום? 2

אם כן, תן שתי דוגמאות.

באיור ניתן לראות שני תהליכים: האחד תהליך אידוי והשני תהליך עיבוי

ניתן לבנות במעבדה מערכת סגורה המתבססת על תהליכים . מערכת זיקוקאלה, הנקראת

במערכת זו ניתן להפריד בין מרכיבי התערובת שמתמוססים זה בזה.

נוזל גז

הם שני תהליכים הפיכים אידוי ועיבויאשר בנקודת הרתיחה נמצאים בשיווי משקל.

הוא אנדותרמי,אידוי תהליך Tbלכן על מנת לבצע אותו יש לחמם מעל

. Tbמתחת ל - יש לקררעיבויעל מנת לבצע תהליך

אידוי

עיבוי

עיבוי

אידוי

יציאת מים

כניסת מיםהתמיסה לזיקוק

טמפרטורה-מד

התזקיק

מעבה

מבנה מערכת זיקוק מעבדתית

לפניך מערכת זיקוק. במערכת נמצא יין.

מרכיבי היין העיקריים הם מים ואתאנול )סוג של כוהל(.

טמפרטורת הרתיחה של אתאנול C780

. מהו החומר אשר יתאדה ראשון? 1. באיזו טמפרטורה יתאדה חומר זה?2

זיקוק במעבדה

להוראות לביצוע הניסוי במעבדה לחץ כאן

חשוב: מהו תפקיד המים הזורמים במעבה?

מדוע יוצאים מהמעבה מים חמים?

יציאת מים

כניסת מיםהתמיסה לזיקוק

טמפרטורה-מד

התזקיק

מעבה

מבנה מערכת זיקוק מעבדתית

האם יש שימוש למערכת זיקוק שכזו בתעשייה ?

אחד השימושים של מערכת המבוססת על עקרונות אלו, הוא תהליך זיקוק של הנפט הגולמי.

בהחלט ! ! !

זיקוק נפט גולמי

העובר זיקוק הוא תערובת של פחמימנים. נפט גולמי אשר ההבדלים ,ישנם קבוצות פחמימנים

בטמפרטורות הרתיחה שלהם קטנים. מסיבה זאת ההפרדה בין מרכיבי הנפט אינה מוחלטת, לכן

כל מקטע הוא תערובת מקטעים. מתקבלים מספר המכילה מספר מסויים של פחמימנים.

התהליך .תהליך זה, נקרא אם כן, זיקוק למקוטעיןמתבצע בתעשייה במגדל זיקוק.

הנפט הגולמי מגיע לבתי הזיקוק באמצעות מכליות או צינורות ומוזרם לתנורים כדי לחממו.

מהתנורים מועבר הנפט הגולמי המחומם למגדלי הזיקוק.

מגדל זיקוקהטמפרטורה במגדל הזיקוק אינה אחידה.

מגדל הזיקוק בנוי כך שהטמפרטורה בתוכו הולכת ויורדת ככל שנמצאים בו

גבוה יותר. הגזים עולים כלפי מעלה ומתקררים

באופן הדרגתי עם העלייה. כל אחד ממרכיבי הנפט הגולמי מתעבה בגובה שמתאים לנקודת הרתיחה שלו.

כל אחד ממקטעי הנפט המתעבה נאסף בקומה המתאימה לו מבחינת טמפרטורת

הרתיחה.

http://www.learn.co.uk./default.asp?WCI=Unit&WCU=6743

לפניך כתובת באינטרנט. פתח את האתר לגילוי פרטים נוספים

ז נפט )גפ“מ(ג

בנזין

נפטא

ןקרוסין, פראפי

סולר

שמני סיכה, מזוט

זפת

1 - 4

5 - 11

7 - 13

10 - 16

15 - 25

20 - 70

70מעל

30קטן מ -

30 - 120

100 - 200

150 - 250

250 - 350

350 - 500

500מעל

הפחמנים מספר Tb )0C(שם המקטע

לחץ על שם המקטע

להסבר

http://www.geociti

es.com/noam_n2/

oil/t.htm

התוצרים המרכזיים של זיקוק הנפט הם : התוצרים המרכזיים של זיקוק הנפט הם : ופחמימנים ופחמימנים , ציקלואלקאנים , ציקלואלקאנים םםאלקאניאלקאני

תהליכים תהליכים בבזיקוק הנפט מלווה זיקוק הנפט מלווה ארומטיים.ארומטיים. פירום פירום ,,כימיים כדלקמן: פיצוחכימיים כדלקמן: פיצוח

ואלקילציה. ואלקילציה.

פירום פיצוח ואלקילציה

http://homepages.enterprise.net/bobchap/science/cracking.html

http://www.chevron.com/about/learning_center/crude/

ארומטיים

נפט גולמי

ז י ק ו ק

אלקאנים (Paraffines )

ציקלואלקאנים( (Naphtenes

ארומטיים(Aromatics)

קילציה פיצוחל פירום א

אלקנים ציקלואלקאנים

איזואלקאנים

מקטעי נפט שמכילים :

האם ניתן להשתמש בתוצרי הזיקוק או תוצרי התהליכים הכימיים המוזכרים בחיי

היומיום )מלבד השימוש כחומרי דלק(.

האם שימוש בנפט הגולמי – יעיל ?

בהחלט ! ! !

תוכל להתרשם וללמוד על וצרי התהליכים תוצרי הזיקוק ותשימושי

הכימיים ל ידי מצגות והמסמכים האחריםע

פ"מ(גגז הנפט )

זול הגז - הן מבחינת המשווק ינבמהו היתרון חשוב: והן מבחינת הצרכן?

מה גורם לנוזל להפוך לגז בעת פתיחת ברז הגז?

הוא תערובת גזים המכילה שני גז הנפטגזים.

. C4H10והגז בוטאן C3H8הגז פרופאן תערובת זו משמשת בחיי היומיום כגז

בישול. שיווק יעיל של מוצר זה מחייב שינוי מצב צבירתה של התערובת מגז

לנוזל. זהו מקור שמו - גז פחמימני מעובה - גפ”מ. ניזול התערובת נעשה על ידי העלאת הלחץ במיכל המשמש לשיווק.

ה”בלונים” אותם אנו רוכשים, כצרכנים, מכילים תערובת נוזלית אשר הופכת לגז בעת פתיחת ברז הגז בבית.

בנזין

משמש בחיי היומיום להפעלת כל מנוע בנזין בעל שריפה פנימית דהיינו, כדלק למכוניות.

מספר אוקטאן. המדד לאיכות הדלק הוא , משמעותם95, בנזין אוקטאן 96למשל: בנזין אוקטאן

איכות שונה. ככל שמספר האוקטאן גבוה יותר כך הבנזין באיכות גבוהה יותר.

שימושים אחרים של חלקים ממקטע זה קיימים בתעשייה וברפואה.

”. פטרול אתרבתעשייה - כממס הנקרא “חשוב: מהם החומרים אותם יכול “פטרול אתר” להמיס? ”.בנזין לבןברפואה - כ”

הסבר.? 98מהי המשמעות של בנזין אוקטאן

http://stwww.weizmann.ac.il/energy/EnergySources/Fossile/Oil/FOil1.htm

נפטאנפטא

משמש הנפטא א. כחומר מוצא לייצור בנזין בעל מספר אוקטאן גבוה

ב. כחומר גלם בתעשייה הפטרוכימית.

חשוב: מדוע משמשות תרכובות הפחמן השונות כחומרי דלק?

ןקרוסין, פראפיקרוסין, פראפי

ידוע גם בשם נפט. הקרוסיןהקרוסיןבעבר, היה עיקר שימושו של הקרוסין לחימום

ולמאור. כיום, משמש מקטע זה גם לייצור דלק למטוסי

משמש בחיי היומיום, לייצור של שמן ,,הפראפיןהפראפיןסילון.הפראפין ולייצור שעוות הפראפין.

משמש ברפואה.שמן הפראפיןשמן הפראפין משמשת לייצור נרות, חומרי שעוות הפראפיןשעוות הפראפין

הברקה ואף לאריזות מזון העמידות בפני מים.

http://www1.snunit.k12.il/heb_journals/galileo/013006.html

) 2מאמר מספר (

סולר

משמש כדלק המספק אנרגיה לצורות שונות של הסולר )דיזל(תחבורה, כגון: משאיות, אניות ואוטובוסים.

בשנים האחרונות משמש הדיזל גם למוניות ומכוניות פרטיות המונעות בסוג דלק זה.

חשוב: מה היתרון של שימוש בסולר כחומר דלק ומה החיסרון?

http://stwww.weizmann.ac.il/energy/EnergySources/Fossile/Oil/FOil11.htm

שמני סיכה, מזוטשמני סיכה, מזוט

הם שמנים המשמשים לשימון מנועים.שמני סיכהשמן מנוע אחד שונה מהשני על פי מידת צמיגותו.

כל שמן מנוע מקבל מספר. מספר זה מתאר את מידת צמיגותו של השמן. ככל שהמספר גבוה יותר כך השמן צמיג יותר.

משמש להפעלת תנורים תעשייתיים וכן כחומר דלק המזוט בתחנות כוח.

חשוב: מה גורם להבדל במידת הצמיגות של השמנים השונים? האם הנך מכיר חומרי דלק אחרים המשמשים בתחנות

כוח?http://www.learn.co.uk./default.asp?WCI=Unit&WCU=6742

זפת

קטע מוצק בתנאים רגילים. מ היא הזפת )אספלט(א נותרת בתחתית המגדל ,יתהליך זיקוק הב

כי היא המקטע הכבד ביותר המתקבל בתהליך הזיקוק.ציפוי גגות. בעיקר שימושה בציפוי כבישים וה

היא משמשת גם כחומר םבגלל העמידותה בפני מיאיטום.

חשוב: הסבר במונחים של מבנה וקישור מה משמעות האמירה "עמידות בפני מים".

באיזה הקשר מוזכרת הזפת בתורה?

זיקוק יין במעבדה)מתוך “הזהב השחור / שני שרה(

מד-טמפרטורה מעבה ארלנמיירים 3כלים וחומרים: צינורות גומי מעמד מבערגולה יין אדום

הוראות עבודה: . הרכב מערכת זיקוק 1 מ”ל יין אדום50. הכנס לגולה כ - 2. מדוד את הטמפרטורה כאשר מתחיל לצאת הנוזל הראשון3

לארלנמייר הראשון )כלי האיסוף(. כאשר הטמפרטורה מתחיל לעלות החלף את כלי האיסוף.4 החלף שוב את כלי C1000. כאשר הטמפרטורה מתקרבת ל - 5

האיסוף. הצע שיטות לזיהוי הנוזלים בכלי האיסוף השונים6