Zdroje a zpracování uhlovodíků

1. Zdroje a zpracování uhlovodíků

3. 1) Fosilní zdroje • ropa • uhlí • zemní plyn - vznikly geochemickými procesy, v pravěku

4. 2) Recentní zdroje • dřevo • rostlinné plody • tuky - stále se tvoří

5. 1) Fosilní : a) Ropa • hnědá až černá olejovitá (l), • směs (l), (s) a (g) uhlovodíků s příměsi O, N, S • složení ropy: C, H, O, N, S • Vznik: rozkladem rostlinných a živočišných zbytků pod zemským povrchem za nepřítomnosti vzduchu při vysokých tlacích, • tento děj trval miliony let, • u nás malá ložiska ropy (ale zato velmi kvalitní!) v okolí Hodonína

6. 1) Fosilní : a) Ropa • Těží se pomocí vrtů, ze kterých pod tlakem tryská sama nebo se z nich čerpá. • Doprava: po souši = ropovody po moři = tankery pzn. Ekologická katastrofa při havárii a úniku ropy do ŽP.

7. Ropná havárie Exxon Valdez ztroskotal 24. března 1989 na pobřeží Aljašky v zálivu prince Williama s plným nákladem ropy. Při katastrofě uniklo do moře přes 40 tisíc tun ropy. Tato událost byla jednou z největších ekologických katastrof zaviněných člověkem na světě. Podle odhadů měla nehoda za následek smrt 250 000 mořských ptáků, 2800 mořských vyder, 300 tuleňů, 250 orlů, asi 22 kosatek a miliardy jiker lososů a slanečků. Ropa také znečistila celé pobřeží a zapříčinila zničení většiny planktonu v oblasti.

8. Následky havárie tankeru exxonvaldez Ve filmu Vodní svět byl ztroskotaný tanker Exxon Valdez základnou „čmoudů“, v kanceláři jejich velitele Deacona visí fotografie kapitána Josepha Hazelwooda, vzývaného jako „Svatý Joe“. Tento člověk, který pravděpodobně havárii způsobil svou nedbalostí, byl odsouzen k pokutě 50 000 dolarů a 1000hodinám prospěšných prací. V červnu 2009 soud v San Francisku odsoudil společnost Exxon Mobil k zaplacení 507,5 milionu dolarů (cca 9,8 miliardy Kč) jako odškodné za následky havárie tankeru Exxon Valdez v roce 1989.

9. Zpracování ropy - postup • v rafinériích • zařízení: rektifikační kolona • postup zaleží na složení ropy, ale také na tom, jaké produkty chceme z ropy získat, • odstranění nečistot (tzn. sloučeniny S, voda a v ní rozpuštěné minerální soli, písek a hlína) • zpracování: frakčnídestilací, • Pzn. Předehřátá ropa se dopravuje do trubkové pece, kde se zahřeje na teplotu do 200°C a vstřikuje se do destilační kolony.

10. Zpracování ropy - postup • Frakční destilací se oddělují složky: uhlovodíkové plyny benzín petrolej plynný olej mazací oleje mazut

11. Zpracování ropy

13. Na destilaci navazují další zpracovatelské postupy 1) RAFINACE 2) KRAKOVÁNÍ 3) ODPARAFINOVÁNÍ

14. 1) RAFINACE • ČIŠTĚNÍ • ropné frakce se zbavují nežádoucích složek, které zhoršují stálost produktů, mění barvu a způsobují zápach. • jde o působení chemických činidel (kyseliny, zásady), selektivní rozpouštědla a adsorbenty (aktivní uhlí).

15. 2) KRAKOVÁNÍ • podstatou je tepelný rozklad uhlovodíků s del-ším řetězcem na uhlovodíky s řetězcem kratším Př. krakováním se získává více než polovina veškerého benzínu

16. 3) ODPARAFINOVÁNÍ OLEJŮ - pomocí různých činidel, často kombinovaných s ochlazováním příslušné frakce na teplotu -10°C dochází k odstranění pevných uhlovodíků z pří- slušné frakce - přítomnost těchto uhlovodíků je nežádoucí na- příklad v motorové naftě a v leteckém benzínu, - v čistém stavu jsou tyto látky používané na impregnaci papíru, výrobu různých vosků, svíček

17. Produkty ropy a jejich význam:

18. ze spodní části kolony se odvádí destilační zbytek – mazut – který se dále zahřívá na teplotu 360 – 400°C, • vzniklé páry se pak odvádějí do vakuové destilační kolony, kde se mazut dále dělí.

19. CETANOVÉ ČÍSLO - u nafty = Míra odolnosti proti tvrdému chodu vznětového motoru (prodloužení doby vztřiku paliva) Cetan = hexadekat = 100 1-methylnaftalen = 0

20. 1) Fosilní : b) Uhlí • směs makromomolekulárních látek • vznikly UHELNATĚNÍM • složení: nejvíce: C, dále: H, O, N, S (minerální látky)

21. 1) Fosilní : b) Uhlí • Vznik.procesem tzv. uhelnatění – přeměna odumřelých stromů v tropických bažinách bez přístupu kyslíku působením tlaku nadložních vrstev nebo i tektonického tlaku. V PRVOHORÁCH A V DRUHOHORÁCH

22. A) Černé uhlí Černé uhlí na rozdíl od hnědého uhlí obsahu- je více C a méně nežádoucích příměsí. Zpracování = KARBONIZACE = ZAHŘÁTÍ bez přístupu vzduchu (1000°C) a rozklad.

23. Těží se hlubinným způsobem, doly jsou často až 1 km hluboké V ČR je několik lokalit, kde se těžilo uhlí (Kladensko, Rosicko-Oslavanský revír), dnes se těží pouze V Ostravsko-Karvinském revíru.

24. Ložiska černého uhlí

25. Vzorky černého uhlí

27. i) KOKS Použití: • jako kvalitní pevné palivo • surovina používaná k výrobě železa, acetylénu a vodního plynu

28. ii) Koksárenský plyn • ochlazením a dalšími postupy se zbavuje dehtu, naftalenu, amoniaku a benzenových uhlovodíků • využívá se jako průmyslové palivo • dříve se používal v domácnostech (svítiplyn), dnes již byl nahrazen zemním plynem

29. iii) Černouhelný dehet • hustá, černohnědá, nepříjemně páchnoucí kapa-lina • je zdrojem základních arénů a dalších složitěj-ších sloučenin • dále se zpracovává frakční destilací

30. Vzorky hnědého uhlí

31. B) Hnědé uhlí • Vzniklo v druhohorách (jura, křída) • Je méně kvalitní, obsahuje více příměsí (hlavně síru- spalováním vznikají oxidy síry, kyselé deště). • S + O2 → SO2 • SO2 + H2O → H2SO3 • Použití: se výhradně jako palivo do elektráren. • Těžba: povrchovým způsobem, což má za následek značnou devastaci krajiny. V ČR se těží v oblasti Krušných hor (Sokolovská a Mostecká pánev).

32. Těžba hnědého uhlí

33. C) Antracit • druh černého uhlí • nejjakostnější černé uhlí • určené především pro litinové kotle

34. 1) Fosilní : c) Zemní plyn = směs uhlovodíků s převládajícím obsahem methanu (60 – 97 %). • Hořlavý (g) • Výskyt: sám, s ropou a uhlím • Pro výrobu: řadu org. látek a topního plynu • = EKOLOGICKÉ PALIVO: při spalování: a) méně CO2 b) Méně škodlivin c) SO2 zanedbatelně d) Nemá N

35. 1) Fosilní : c) Zemní plyn • + k ŽP: • Bez nákladu ke spotřebiteli • Doprava nezávislá na klimatu • Není budova na skladování jako uhlí • Plynný spotřebič – lehce ovladatelný • K dispozici 24 hodin denně • Plynovody v zemi – nenarušuje tvář krajiny

36. 1) Fosilní : c) Zemní plyn ČR není moc = z Ruska, Norska Nejefektivnější ze všech primárních paliv

37. Ložiska zemního plynu

38. Suchý zemní plyn - tvořen pouze methanem (stlačitelný) CNG Mokrý zemní plyn - tvořen kromě methanu i uhlovodíky, které se dají zkapalnit (LNG)