Zdroje a zpracování uhlovodíků

Prezentace na téma: "Zdroje a zpracování uhlovodíků"— Transkript prezentace:

1 Zdroje a zpracování uhlovodíků

2

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

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

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 exxon valdez
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 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: frakční destilací, 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

12

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

26

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 druh černého uhlí C) Antracit 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 Mokrý zemní plyn
- tvořen pouze methanem (stlačitelný) CNG Mokrý zemní plyn - tvořen kromě methanu i uhlovodíky, které se dají zkapalnit (LNG)

39