Tento výukový materiál vznikl v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost 1. KŠPA Kladno, s. r. o., Holandská 2531, Kladno, Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_CHEM-1-16 Tematický celek (sada): Chemie anorganická a organická Téma (název) materiálu: Přírodní zdroje uhlovodíků Předmět: Chemie Ročník / Obor studia: 1. / všechny obory denní a dálkové formy studia Autor / datum vytvoření: Mgr. Martin Štorek / Anotace: Učební materiál popisuje zdroje uhlovodíků v přírodě: zemní plyn, ropa, uhlí a jejich zpracování, petrochemie Metodický pokyn: Prezentace je určena jako výklad nového učiva formou promítání dataprojektorem či k samostudiu 1

PŘÍRODNÍ ZDROJE UHLOVODÍKŮ 2

ZEMNÍ PLYN Směs plynů, hlavní složkou je methan (70-90%) Další látky: ethan, propan, butan, CO 2, sulfan Často doprovází ložiska ropy Získává se těžbou, dopravuje se plynovody použití: Palivo do spalovacích motorů (CNG) Palivo – topení domácností, budov, atd. Průmyslová výroba vodíku H 2 Výroba methanolu CH 3 OH Deorizace – přidávání zapáchajících látek, aby byl plyn cítit při jeho úniku 3

4 Zemní plyn odsíření syntézní plyn CO + H2 vodík H2 amoniak NH3 k. dusičná HNO3 methanol CH3OH +H 2 O - CO + N 2 + O 2

ZÁSOBY ZEMNÍHO PLYNU 5 světové zásoby zemního plynu zásoby zemního plynu v ČR

ZEMNÍ PLYN - VLASTNOSTI 6 Výhřevnost34,08 MJ/m 3 Spalné teplo37,82 MJ/m 3 Hustota0,69 kg/m 3 Meze výbušnosti5 – 15 % Zápalná teplota650 °C Množství spalovacího vzduchu9,56 m 3 vzduchu/ m 3 ZP Teplota plamene1 957 °C

ROPA Přírodní surovina, která vznikla z živočišných zbytků Směs kapalných uhlovodíků (alkany, cyklolkany, areny) hnědočerná olejovitá kapalina nemísitelná s vodou (má menší hustotu než voda – plave na ní) Patří mezi nejvýznamnější suroviny chemického průmyslu Získává se těžbou Zpracovává se v rafineriích frakční destilací (oddělování složek kapalné směsi na základě rozdílných teplot varu) S těžbou, dopravou a zpracováním je spojeno velké znečištění životního prostředí (1 l ropy znečistí 1 mil. l vody) PETROCHEMIE – průmyslové odvětví, zabývající se výrobou látek z ropy a zemního plynu Petrochemie produkuje až 90% prům. vyráběných org. l. KRAKOVÁNÍ – štěpení dlouhých řetězců KRATŠÍ za vysokých teplot nebo v přítomnosti katalyzátoru 7

ROPA – FRAKČNÍ DESTILACE Plynné produkty – chem. suroviny a paliva (LPG) Benzin – palivo do zážehových motorů, rozpouštědlo barev Petrolej – palivo proudových a tryskových letadel, rozpouštědlo, surovina pro výrobu benzínu, dříve svícení Plynový olej – směs s petrolejem označovaná jako nafta, palivo pro Dieselové motory, topná nafta v průmyslu a domácnostech Mazut – topidlo (teplárny, lodě) Asfalt – izolační materiál, povrchy vozovek Těžké oleje, mazadla - mazací a konzervační oleje, vazelíny, … 8

ROPA – PRODUCENTI A DOPRAVA Největšími producenty ropy jsou: Rusko, USA, Saudská Arábie, dále Velká Británie OPEC – organizace zemí vyvážející ropu (velký tlak na ekonomiku a mezinárodní vztahy 1 barel = 159 litrů 9

BENZIN Vysoce těkavá směs uhlovodíků (C5 – C9) Kvalita benzínu se vyjadřuje pomocí tzv. oktanového čísla Reformování – úprava benzínu, která vede ke zvýšení kvality (oktanového č.) Oktanové číslo vyjadřuje poměr mezi nejhorší látkou (heptan = 0) a nejkvalitnější látkou (isooktan – 2,2,4 trimethylpentan = 100) Nejlépe se spalují rozvětvené řetězce 10 2,2,4 trimethylpentanheptan

UHLÍ Hořlavá hornina vzniklá rozkladem rostlinných zbytků za nepřítomnosti vzduchu ( kyslíku) Používá se jako palivo v elektrárnách, lokálních topeništích Hlavní složkou je vázaný uhlík a další prvky (O, N, S, …) Získává se dolováním v hlubinných či povrchových dolech Kvalita uhlí závisí na obsahu C: černé (75%-95% uhlíku) – starší a kvalitnější hnědé (60%-75% uhlíku) – mladší a méně kvalitní Uhlí se dále zpracovává v koksárnách karbonizací – tepelný rozklad při vysokých teplotách (cca 900°C) bez přístupu vzduchu nebo v plynárnách zplyňováním 11

VÝSKYT UHLÍ V ČR 12 ložiska černého uhlí ložiska hnědého uhlí

PRODUKTY KARBONIZACE koksárenský plyn – tzv. svítiplyn obsahuje hlavně vodík (H2) a jedovatý oxid uhelnatý (CO), používá se jako plynné palivo, odorizace černouhelný dehet páchnoucí kapalina, zpracovává se obdobně jako ropa, zdroj aromatických uhlovodíků (benzen, naftalen) koks obsahuje téměř čistý uhlík (C), používá se jako palivo v pecích při výrobě železa 13 vedlejším produktem je čpavková voda, která se používá k výrobě dusíkatých hnojiv

Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoli další využití podléhá autorskému zákonu. POUŽITÉ ZDROJE KOTLÍK, Bohumír; RŮŽIČKOVÁ, Květoslava. Chemie II v kostce pro SŠ, organická chemie a biochemie. Havlíčkův Brod: Fragment, 1997, ISBN BANÝR, J.; BENEŠ, P.. Chemie pro SŠ. Praha: SPN, 2001, ISBN NEZNÁMÝ. [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: NEZNÁMÝ. vedaprovsechny.blog.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: NEZNÁMÝ. vedaprovsechny.blog.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: NEZNÁMÝ. vedaprovsechny.blog.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: NEZNÁMÝ. vedaprovsechny.blog.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: Vzorce vytvořeny pomocí freewarové aplikace ACD/ChemSketch ver