Zdroje organických sloučenin

1. Zdroje organických sloučenin Jaroslav Rubáč Kryštof Dufek

2. Co je organická sloučenina ? • Organická sloučenina je chemicky čistá látka, tzn. látka složená z jednoho druhu molekul. Tyto molekuly obsahují vždy jeden nebo více atomů uhlíku. Dále mohou obsahovat i atomy dalších prvků, především H2, O2, N2, S, P a jiných. Jejich výčet je pravidelně registrován v Beilsteinově databázi, která shromažďuje souhrnná data o všech známých organických sloučeninách.

3. Suroviny • světová zásoba ropy vydrží asi 100 let • ropu a zemní plyn zpracovává petrochemie přírodní uhlovodíky (ropa, zemní plyn) suroviny fosilní uhlí recentní – dřevo, sacharóza, celulóza, škrob

4. Ropa • tmavá olejovitá kapalina • složená z alkanů, cykloalkanů a arenů (bez alkenů) • obsahuje příměsi jiných organických látek • vznik–>rozklad rostlinných a živočišných zbytků pod • povrchem bez vzduchu a za velkého tlaku • Zpracování v rafineriích: • mechanické čištění • odstranění vodného roztoku NaCl • frakční destilace (rektifikace) • vakuová destilace • reformování (=zvyšování oktanového č.)

5. Frakce ropy • Ropa se zpracovává tzv. frakční destilací • Zahřeje se na 360 - 400 °C. Vlivem vysoké teploty se z ní stane kapalno - plynná směs. Tato směs potom přejde do padesátimetrové destilační věže. Postupným ochlazováním směsi při atmosférickém tlaku se oddělují jednotlivé frakce.

6. I. frakce • uhlovodíkové plyny (C1 – C4) nejvýznamnějšími jsou propan-butan • využití: topení, petrochemie

7. II. frakce • benzínová frakce (C6 – C15) • tv = 30 – 200°C • 15 – 30 % • využití: palivo pro zážehové motory, rozpouštědlo nečistot, výroba barev a laků • reformování – úprava benzínu (přeměna nerozvětvených alkanů na rozvětvené) • Další zlepšení kvality přídavkem Pb(C2H5)4 - nebezpečný • jed, zamořuje okolí Pb • oktanové číslo – vyjadřuje odolnost paliva proti samozápalu • Heptan 0 • Automobilový benzín 95–98 • Letecký benzín cca 87–107 • Závodní benzín cca 95–130 • Benzín používaný ve Formuli 1 95–102 (stanoveno pravidly) • Izooktan 100 • LPG cca 110

8. III. frakce • III. petrolejová (C9 – C15) • tv = 160 – 260°C • 10 – 15 % • užití: palivo proudových a tryskových letadel, rozpouštědlo • krakování - trhání dlouhých uhlovodíkových řetězců • vznik alkenů • probíhá za zvýšeného tlaku, bez O2 • výroba benzínu (více než polovina)

9. VI. frakce • IV. plynový olej (C13 – C20) • tv = 200 – 370°C • 15 – 25 % • směs s petrolejem je motorová nafta • užití: palivo pro dieselové motory v traktorech a automobilech, mazací oleje • cetanové číslo – obdoba oktanového čísla pro naftu

10. V. frakce • V. mazut (C18 – C500) • tv = 300°C • 40 – 45 % • zbytek po atmosferické destilaci • užití: topivo • dále se vakuově destiluje, vzniká lehký, střední, těžký olej a asfalt

11. Zemní plyn • směs plynů, hlavně methan CH4 (70 – 90 %) • dále alkany s menším počtem atomů uhlíku, CO2, N2, H2S a někdy He • doprava: plynovody • výroba methanolu, amoniaku, sazí (gumárenský průmysl), acetylenu, HCN, CS2 • užití: palivo • výroba syntézního plynu • 4 2 2 CH H O CO 3H

12. Uhlí • hořlavá hornina • vznik z prvohorních přesliček a plavuní • obsahuje látky s vysokou molekulovou hmotností, jejichž struktura není přesně známá • obsahuje C, H, O, N a minerální látky • druhy: • 1. černé - 75 - 90% uhlíku použití: chemické zpracování • 2. hnědé - 60 - 75% uhlíku použití: palivo