Přírodní zdroje uhlovodíků – rozdělení:  Zdroje fosilní  vznikaly složitými přeměnami těl živočichů a rostlin v průběhu miliónů let  Mezi fosilní zdroje řadíme: zemní plyn, ropu, uhlí  Zdroje recentní  Vznikají fotosyntézou rostlin  Mezi recentní zdroje řadíme: cukry, tuky, bílkoviny, dřevo, lignin

Zemní plyn  charakteristika Zemní plyn je bezbarvý, nezapáchající, hořlavý plyn, je lehčí než vzduch, nedá se dýchat  Složení směs plynných uhlovodíků: methan 75%, zbylých 25% tvoří ethan, propan, butan Dále obsažen oxid uhličitý, dusík, sirovodík, vodní páry

 Použití Topný plyn Surovina pro výrobu dalších látek – halogenové deriváty methanu, kyanovodík, vodík  Rozdělení Naftový zemní plyn (vlhký zemní plyn)- vznikal společně s ropou Karbonský zemní plyn (suchý zemní plyn) – získává se při těžbě uhlí

 Spalování Při dokonalém spalování zemního plynu dochází k jeho chemické přeměně na směs oxidu uhličitého a vodní páry. Proces spalování zemního plynu lze jednoduše popsat chemickou rovnicí: CH O 2 -=> CO H 2 O

Ropa  Charakteristka Hnědá až černá olejovitá hořlavá kapalina s různou hustotou (dle složení rozlišujeme ropu lehkou, těžkou a ropné písky) Pro měření objemu ropy se používá jednotka 1 barel (asi 159 litrů)  Složení Směs plynných, kapalných a pevných uhlovodíků

Kyslíkaté, dusíkaté a sirné sloučeniny Voda, hlína, písek  Zpracování ropy Ropa se zpracovává tzv. frakční destilací v rektifikačních kolonách K ohřevu ropy se používají trubkové pece V pecích ropa protéká soustavou trubek, které jsou ohřívány plamenem nebo prouděním horkých spalin

Po ohřevu ropa přechází do atmosférické destilační kolony Frakční destilace je oddělení jednotlivých frakcí (částí) na základě rozdílné teploty varu Zpracováním získáváme tyto frakce:  1.frakce - uhlovodíkové plyny, získáváme ji při teplotě 30°C  2. frakce - frakce benzínová, získáváme ji při teplotě 200°C  3. frakce - frakce petrolejová, získáváme ji při teplotě 250°C  4.frakce – frakce plynový olej, získáváme ji při teplotě 400°C  5. frakce – destilační zbytek, získáváme ji při teplotě nad 400°C

1. frakce – frakce plynných uhlovodíků  Získáváme ji při teplotě kolem 30°C  Jedná se o uhlovodíky: methan, ethan, propan, butan  Propan a butan je součástí LPG ( Liquefied Petroleum Gas) – zkapalněný ropný plyn  LPG se používá jako palivo do zážehových motorů, k vaření, vytápění

2. frakce – frakce benzínová  Získáváme ji při teplotě od 90 do 180°C  Benzín se dělí na:  Lehký benzín – získáváme při teplotě do 90°C, používá se jako rozpouštědlo  Střední benzín - získáváme při teplotě od 90°C do 150°C,, používá se do motorů automobilů  Těžký benzín - získáváme při teplotě od 140°C do 180°C,, používá se do motorů automobilů

Oktanové číslo  Je měřítkem kvality benzínu  Čím vyšší má benzín oktanové číslo, tím je kvalitnější  Co oktanové číslo vyjadřuje?  Jedná se o poměr n-heptanu a izooktanu  Pokud má benzín oktanové číslo 90, znamená to, že obsahuje 90% izooktanu a 10% n-heptanu  Přítomnost n-heptanu je nežádoucí – způsobuje klepání motoru

 Čím je hodnota oktanového čísla vyšší, tím je benzín kvalitnější a dochází k jeho dokonalejšímu spalování a tím k omezení detonací (tzv. klepání motoru)  Dříve se ke zlepšení oktanového čísla používaly jako antidetonační látky sloučeniny olova, které jsou dnes zakázané  V dnešní době se používají jako antidetonační látky aromatické aminy, halogenidy přechodných prvků, organokovové sloučeniny manganu  Nejčastěji se používají ethery: MTBE, ETBE

 Další možné způsoby zvýšení oktanového čísla:  Reformování benzínu – provádíme většinou u těžkého benzínu  Přídavek látek s vyšším oktanovým číslem Benzín se používá jako palivo do zážehových motorů

3. frakce – frakce petrolejová  Získáváme ji při teplotě od 150 do 250°C  Z petrolejové frakce získáváme petrolej, který se používá jako rozpouštědlo a palivo do leteckých tryskových motorů

4. frakce – frakce plynových olejů  Získáváme ji při teplotě od 300 do 400°C  Z frakce plynových olejů získáváme lehký topný olej a naftu  Motorová nafta je směs frakce petrolejové a frakce plynových olejů  Motorová nafta je palivo pro vznětové motory

5. frakce – destilační zbytek  Získáváme ji při teplotě nad 400°C  Destilační zbytek je tzv. mazut, který se dále zpracovává vakuovou destilací  Vakuovou destilací oddělíme těžké topné oleje a asfalt

Uhlí  Uhlí je hořlavá hornina, která obsahuje především uhlík, ale také vodu, síru a radioaktivní látky (uran) Rozdělení uhlí:  Lignit  Hnědé uhlí  Černé uhlí  Antracit

Lignit  Jedná se o nejmladší uhlí  Je nejméně prouhelněné a tím také nejméně kvalitní  Jedná se o uhlí třetihorního původu  Obsahuje zachované kmeny a menší či větší úlomky dřev  Obsahuje 40-60% uhlíku, 50% vody a složky síry  Výhřevnost lignitu je menší než 17MJ/kg

Lignit

Hnědé uhlí  Jedná se o mladé uhlí, ale je starší a kvalitnější než lignit  Je více prouhelněné  Jedná se o uhlí, které vznikalo v období jury a křídy  Obsahuje 50-60% uhlíku, 5- 40% vody a síra do 2%  Výhřevnost lignitu je 17 – 22 MJ/kg  V tepelných elektrárnách se jeho spalováním vyrábí elektrická energie

Hnědé uhlí

Černé uhlí  Jedná se o starší uhlí  Je více prouhelněné než hnědé uhlí  V jeho struktuře se střídají lesklé a matné vrstvy  Jedná se o uhlí, které vznikalo v období karbonu a permu  Obsahuje 80-90% uhlíku, % vody a síra do 1%  Výhřevnost lignitu je MJ/kg  Využívá se pro výrobu koksu, které se dále používá pro vysokopecní výrobu surového železa

Černé uhlí

Antracit  Jedná se o nejstarší a nejvíce prouhelněné uhlí  Antracit je vysoce lesklý, černý  Nešpiní a neotírá se o prsty na rozdíl od předchozích typů uhlí  Využívá se pro výrobu energie  Obsahuje nad 90% uhlíku, vody do 1%  Výhřevnost lignitu je MJ/kg

Antracit

Zpracování uhlí  Uhlí zpracováváme vysokotepelnou karbonizací (bez přístupu kyslíku, teploty se pohybují nad 1000°C)  Karbonizací získáváme tři produkty: Karbonizační plyn (svítiplyn) Dehet – černá páchnoucí kapalina - získáváme z něj řadu organických látek Koks – surovina (palivo) pro výrobu železa

Zdroje: Vlastní přípravy D ě kuji za pozornost