Ropa naftowa - Notatki - Chemia, Notatki'z Chemia. University of Podlasie in Siedlce
hannibal00
hannibal008 March 2013

Ropa naftowa - Notatki - Chemia, Notatki'z Chemia. University of Podlasie in Siedlce

PDF (172.5 KB)
2 strony
593Liczba odwiedzin
Opis
Notatki dotyczące tematów z dziedziny chemii: ropa naftowa; definicja.
20punkty
Punkty pobierania niezbędne do pobrania
tego dokumentu
Pobierz dokument
Ropa naftowa

Ropa naftowa

W dającej się przewidzieć przyszłości ropa naftowa i węgiel stracą swoje znaczenie jako

główne źródła energii. Intensywne poszukiwania źródeł energii odnawialnej i

ekologicznej muszą zakończyć się sukcesem, inaczej bowiem nasza energochłonna

cywilizacja zniszczy sama siebie poprzez całkowitą degradację środowiska (efekt

cieplarniany, CO2, kwaśne deszcze, olbrzymie ilości tlenków siarki i azotu wyrzucane do

atmosfery jako skutek spalanej ropy, węgla i gazu ziemnego). Natomiast trudno sobie

obecnie wyobrazić inne źródła podstawowych surowców chemicznych - także

niezbędnych w naszej cywilizacji - niż ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel.

Chemia organiczna to głównie chemia węgla, a podstawowymi, wyjściowymi związkami

są węglowodory, których otrzymanie w reakcji bezpośredniej syntezy z węgla choć

możliwe jest jednak mało opłacalne. Jeszcze mniej opłacalne jest otrzymywanie

związków aromatycznych poprzez syntezę z udziałem prostych węglowodorów. Choć

można otrzymać "wyjściowy" związek aromatyczny syntetycznie np. benzen przez

połączenie trzech cząsteczek acetylenu, to wyodrębnienie go z ropy naftowej jest

znacznie prostsze i o wiele bardziej opłacalne.

Ropa naftowa i towarzyszący jej gaz ziemny to mieszanina węglowodorów różnego typu

- od prostych, łańcuchowych o krótkim łańcuchu (gaz ziemny to głównie metan, etan, ..),

poprzez rozgałęzione, nasycone i nienasycone, aromatyczne, alifatyczne o bardzo długim

łańcuchu itp. Skład jakościowy i ilościowy ropy naftowej z poszczególnych miejsc

wydobycia różni się dość znacznie, co powoduje, że ropy różnego pochodzenia

przeznacza się na przeróbkę dla różnych celów - uzyskiwania benzyn, olejów opałowych

i napędowych, surowców do ciężkiej syntezy itp.

Ponieważ największe zapotrzebowanie jest na benzyny (frakcje stosunkowo lotne,

węglowodory o dość krótkich łańcuchach), które w ropie naftowej występują w

stosunkowo niewielkich ilościach, cięższe frakcje ropy poddaje się procesowi krakingu

("łamania" długich łańcuchów na krótsze, głównie w procesie pirolizy) w celu uzyskania

większej ilości lekkich benzyn. Z kolei w celu otrzymania niezbędnych do syntezy

surowców o charakterze aromatycznym przeprowadza się procesy reformingu

(katalizowanej przeróbki cyklicznych węglowodorów alifatycznych w związki o

charakterze aromatycznym). Rozdzielenie poszczególnych frakcji i przeróbka ropy

naftowej odbywa się w rafineriach. Podstawowe produkty wytwarzane w procesie

rafinacji ropy naftowej to:

docsity.com

frakcjatemperatura

wrzenia skład

[°C]

gaz ziemny metan - butan

eter naftowy 20 - 60

ligroina 60 - 100

benzyny 40 - 200 C5 - C10 i cykloalkany

nafta 175 - 300

olej napędowy

("mazut") > 300

smary nielotne, długołańcuchowe,

połączone z cyklicznymi

asfalt struktury policykliczne

wazelina C20 - C30 łańcuchowe; temp.

topnienia ~ 50°C

Ogólnie pod pojęciem benzyny rozumiemy mieszaninę węglowodorów o niezbyt długich

łańcuchach (C5 - C8). Przez spalanie benzyny w silniku benzynowym uzyskujemy bardzo

duże ilości energii cieplnej, zamienianej na energię mechaniczną. Pozornie prosta reakcja

spalania węglowodorów do ditlenku węgla i wody, jest w rzeczywistości złożonym

procesem o dość skomplikowanym mechanizmie. Spalając w silnikach benzynę chcemy

nie tylko uzyskać odpowiednią ilość energii, ale chcemy także, by proces ten nie niszczył

silnika i pozwalał na jego długą i wydajną pracę. W tym celu do podstawy benzyny,

którą stanowią dobrane w odpowiednich proporcjach lotne węglowodory - o łańcuchach

prostych i rozgałęzionych - dodaje się różnych komponentów polepszających jakość

benzyny. Do niedawna głównym składnikiem "ulepszającym" benzyny był czteroetylek

ołowiu (tzw. etylina), który ze względu na zatruwanie ołowiem środowiska został prawie

całkowicie wycofany z obrotu. Stosowane w nowoczesnych samochodach przystawki

służące katalitycznemu utlenianiu spalin do nieszkodliwych produktów końcowych

(silniki "z katalizatorem") nie dopuszczają benzyn z zawartością ołowiu, "zatruwa" on

bowiem katalizator. Jakość benzyn poprawia się obecnie przez dodatek węglowodorów

aromatycznych i innych składników nie zatruwających ani środowiska ani katalizatora

spalin.

Spalanie benzyny w silniku jest zakłócane zjawiskiem tzw. stukania, które znacznie

obniża sprawność silnika i skraca jego żywotność. Umownie przyjęto określanie

natężenia tego niepożądanego zjawiska w skali tzw. liczb oktanowych. Dla czystego n-

heptanu, który wykazuje silne "stukanie" przyjęto liczbę oktanową równą zero, zaś dla

rozgałęzionego oktanu (2,2,4-trimetylopentanu) przyjęto liczbę sto. Jeśli dla jakiejś

benzyny oznaczono liczbę oktanową np. 95, to oznacza to, że w czasie spalania w silniku

występuje takie natężenie zjawiska stukania, jak dla paliwa złożonego z 95% 2,2,4-

trimetylopentanu i 5% n-heptanu

docsity.com

komentarze (0)
Brak komentarzy
Bądź autorem pierwszego komentarza!
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience we suggest you to use Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox or Safari! Download Google Chrome