VY_32_INOVACE_8_1_7 Ing. Jan Voříšek

 Myslíte, že je možné vzít ropu přímo z vrtu při těžbě a použít ji jako palivo do auta?  Teoreticky to možné je, možná by jste kousek ujeli, ale při jízdě by se zřejmě zničil motor, protože surová ropa obsahuje řadu nežádoucích příměsí.

 Jaké nežádoucí příměsi najdeme v ropě, kterou vytěžíme z ložiska?  Na počátku se musí z vytěžené ropy odstranit nečistoty, aby se mohla ropa transportovat. Tomuto procesu se říká stabilizace a provádí se v místě těžby. Odstraňuje se hlavně písek, hlína, voda a v ní rozpuštěné minerály a sloučeniny síry.  Po transportu pomocí tankerů nebo ropovodů se ropa zpracovává v tzv. rafinériích. Každá rafinérie má svůj vlastní technologický postup.  Na následujícím obrázku vidíte ropnou rafinerii firmy Shell v Kalifornii.

 Obr. 1 Ropná rafinerie Shell v USA

 Zkuste navrhnout způsob oddělování jednotlivých složek ropy. Na jakém principu je oddělování možné?  Pro oddělování jednotlivých částí ropy se nejčastěji používá kombinace atmosférické a vakuové destilace. Základním technologickým zařízením je rektifikační kolona.  Na následujícím snímku vidíte ukázku průmyslové frakční destilační kolony

 Obr. 2: Průmyslová kolona

 V základním procesu se používají tři rektifikační kolony:  Předehřívací kolona, kde se z ropy zahřáté na 200 o C oddělují plynné uhlovodíky a lehký benzín.

 Atmosférická kolona, kde se zbytek ropy z předehřívací kolony zahřeje na teplotu 360 o C a oddělují se frakce za normálního atmosférického tlaku. Zde získáváme těžký benzín, petrolej, plynový olej, olejové destiláty a mazut.

 Obr.3: Petrolej neboli kerosin (kerosen)

 Obr.4: Parafin (t.v. cca 300 st.C)

 Vakuová kolona, kde se mazut zahřátý na 400 o C dělí za sníženého tlaku na vakuový plynový olej, směs lehkých, středních a těžkých olejů a asfalt.  Vakuová destilace umožňuje dělení mazutu při teplotách, při kterých ještě nedochází ke štěpení oddělovaných uhlovodíků. Za normálního tlaku by byla k oddělení potřebná vyšší teplota a mohlo by docházet ke štěpení.

 Obr.5: Asfalt  Kabul-Kandahar_Highway_in_2003

 Myslíte, že takto získané produkty je možné již použít?  Ano, použití by bylo podstatně lepší než u surové ropy. Ale potřebné kvality by produkty ještě nedosahovaly. Například nafta by vám v automobilu tuhla při relativně mírné zimě.  Proto jsou nutné ještě další kroky k úpravě kvality.

 Jednotlivé frakce, které se z ropy získají, procházejí další potřebnou úpravou:  Rafinace. Jedná se o odstraňování nežádoucích složek pomocí chemických činidel, rozpouštědel a absorbentů.  Krakování. Zde dochází ke štěpení delších uhlíkatých řetězců na kratší. Je to tepelný rozklad uhlovodíků za přítomnosti katalyzátorů.  Odparafinování. Odstraňují se pevné uhlovodíky, které zvyšují bod tuhnutí. Tyto uhlovodíky nejsou žádoucí například v motorové naftě nebo leteckém benzínu. K odparafinování se používají selektivní rozpouštědla.

 Zdroj informací:  McMURRY, John. Organická chemie. Vydání první. Vydalo Vysoké učení technické v Brně – nakl. VUTIUM, Brno, Počet stran ISBN (VUT v Brně).  VACÍK, Jiří. Přehled středoškolské chemie. Třetí doplněné vydání. Vydalo SPN-pedagogické nakladatelství, a.s., Praha, Počet stran 368. ISBN  HONZA, Jaroslav, MAREČEK, Aleš. Chemie pro čtyřletá gymnázia. 2.díl. Druhé přepracované vydání. Vydalo Nakladatelství Olomouc, Počet stran 232. ISBN  Obr.1: Ropná rafinerie Shell v USA Staženo:  Obr. 2: Průmyslová kolona Autor: User:Luigi Chiesa, staženo: User:Luigi Chiesa  Obr.3: Petrolej Autor: Longhair, staženo: Longhair  Obr.4: Parafin Staženo: , autor: Martin Geisler  Obr.5: Asfalt Staženo:

 Téma sady: Úvodní studium organické chemie  Vzdělávací oblast: Člověk a příroda  Vzdělávací obor:Chemie  Tematický okruh:Organická chemie  Autor: Ing. Jan Voříšek  Rok vytvoření materiálu: 2012  Název materiálu: Ropa a technologie zpracování.  Jazyk:čeština  Očekávaný výstup:Žák popíše technologii zpracování ropy a jednotlivé produkty rektifikace.  Klíčová slova: organická chemie, ropa, rafinerie, rektifikační kolona.  Druh učebního materiálu:prezentace s aktivizací žáka  Cílová skupina:žák  Stupeň a typ vzdělávání:gymnaziální vzdělávání  Typická věková skupina: let   Pokyny pro práci s materiálem: Prezentace je využitelná jako výklad učiva na dané téma. V materiálu jsou začleněny otázky, které aktivizují žáky a umožňují žákům zamyšlení nad jednotlivými body tématu.