GYMNÁZIUM, VLAŠIM, TYLOVA 271

Autor Mgr. Anna Doubková

Číslo materiálu 4_2_CH_07

Datum vytvoření 12.5.2013

Druh učebního materiálu prezentace

Ročník 4.C

Anotace Přírodní zdroje uhlovodíků - přehled

Klíčová slova Ropa, uhlí, zemní plyn

Vzdělávací oblast chemie

Očekávaný výstupÚvod k tématu uhlovodíky – souvislost s výskytem a

zpracováním jejich zdrojů

Zdroje a citaceAUTOR NEZNÁMÝ. http://www.petroleum.cz/zpracovani/zpracovani-ropy-

05.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/zpracovani-ropy-05.aspx [online]. [cit. 10.5.2013]. Dostupný na WWW:

http://www.petroleum.cz/