Otázka: Surovinové zdroje organické chemie
Předmět: Chemie
Přidal(a): dubinek
Surovinové zdroje organické chemie
Suroviny
Fosilní (pravěké) – zemní plyn, uhlí, ropa
Recentní (obnovitelné) – dřevo, biomasa, rostliny, živočišné tkáně
Zemní plyn
Doprovází ložiska ropy a uhlí
Hlavní složkou je metan CH4 – 75%
Dále obsahuje N, CO2, H2S
Využívá se jako palivo a k výrobě jiných organických látek, např. kyanovodíku HCN, sirouhlíku CS2, acetylenu C2H2, sazí
Těžba a úprava
ZP: zpravidla uložen v pórovitých horninách ohraničených nepropustnými vrstvami a vodou.
Těží se vrty vedenými přímo do ložisek (v hloubce do 3 km), ale mohou být i hlubší.
Získává se z ložisek na pevnině (Rusko, Alžírsko, Nizozemsko) i z ložisek, která se nacházejí pod mořským dnem (např. v Severním moři).
Zemní plyn karbonský se uvolňuje při těžbě černého uhlí a je odsáván jako tzv. degazační plyn.
Vytěžený ZP je nutno před jeho dopravou upravit.
ZP doprovázející ložiska ropy, obsahuje vyšší uhlovodíky.
ZP – obsahuje látky, které by mohly negativně působit na distribuční systémy. Jsou to: voda a sirné látky (koroze, ucpávání, tvorba hydrátů) a dále prach, který by mohl být příčinou poruch kompresorových nebo regulačních stanic.
Přeprava
Potrubím
Tankery -stlačený – označení CNG, PNG
-zkapalněný – označení LNG
Důležité zásoby: v kontinentálním šelfu Severního moře a na území Ruska (=cca 80 % evropských zásob ZP)
Významní producenti ZP: Rusko, Norsko a Nizozemsko, Alžírsko.
Podzemní zásobníky plynu – důležitou součástí plynárenského systému
sezónní zásobníky – zásobníky, které se v průběhu léta plní a ze kterých je v zimním období plyn dodáván do sítě. Pro výstavbu těchto zásobníků se využívají hlavně vytěžená plynová nebo ropná ložiska
špičkové zásobníky – slouží ke krytí spotřeby zemního plynu v krátkých obdobích (solné kaverny, podzemní dutiny)
Uhlí
Hornina vzniklá geochemickou přeměnou rostlinných zbytků
Z prvků převládá C, dále obsahuje
H,O,N,S
Druhy uhlí
Antracit – 90%C
Černé uhlí – 80%C
Hnědé uhlí – 70%C
Těžba uhlí
1. Černé uhlí
Naleziště v ČR – plzeňsko-manětínská pánev, kladensko-slánská pánev, žacléřsko-svatoňovická pánev, ostravsko-karvinská pánev a rosicko-oslavanská pánev
(V současnosti se černé uhlí těží pouze v ostravsko-karvinském revíru. Ročně je vytěženo kolem 15 mil tun)
Těží se z velké části v podzemí v hloubce od několika desítek metrů až několika set metrů (nejhlubší doly – až kilometr hluboké, v takových hloubkách značně roste teplota ke 40 °C s téměř 100% vlhkostí vzduchu)
2. Hnědé uhlí
u Druh méně kvalitního uhlí, používaný především jako palivo.
u Těžba probíhá povrchovým způsobem. (V objemu těžby na 1 obyvatele jsme s 4,9 tunami na hlavu světová dvojka)
u V ČR je těženo především v podhůří Krušných hor – v sokolovské a chomutovsko-mostecké pánvi.
Zpracování
u Černé uhlí se zpracovává karbonizací – tepelný rozklad při 1000°C, bez přístupu vzduchu
u Vzniká koks, dehet, čpavková voda a svítiplyn
Koks
u Redukční činidlo, palivo
u Použití při výrobě Fe, kovů, acetylenu
Dehet
u Zpracovává se frakční destilací
u Do 150°C – lehký olej (benzen , toluen, xyleny)
u Do 200°C – karbolový olej (fenoly, kresoly, pyridin)
u Do 360°C – anthracenový olej (naftalen, anthracen, fenanthren)
u Zbytek tvoří dehtová smůla (výroba briket, izolací)
Svítiplyn (koksárenský plyn)
u Palivo, obsahuje CH4, CO2, NH3
Čpavková voda
u obsahuje NH3, použití jako hnojivo
Ropa
= hnědá až nazelenalá hořlavá kapalina tvořená směsí uhlovodíků (především alkanů)
u Pravděpodobně vznikla: rozkladem zbytků pravěkých rostlin a živočichů.
u Nachází se: ve svrchních vrstvách zemské kůry – nejčastěji v oblasti kontinentálních šelfů.
- Naleziště ropy – pod nepropustnými vrstvami, v hloubkách až 8 km pod zemským povrchem.
u Základní surovinou petrochemického průmyslu, základním palivem pro dopravu a pro výrobu plastů.
u Vyrábějí se z ní i některé léky, hnojiva a pesticidy.
Těžba ropy
- získává se pomocí vrtů.
- většinou je v nalezišti s ropou přítomen ZP (ZP zajišťuje potřebný tlakàropa může samovolně vytékatà potom tlak klesá a ropa se čerpá pomocí pump, nebo se udržuje podzemní tlak vodní injektáží, zpětným pumpováním zemního plynu, vzduchu, příp.CO2)
u Skladování: v nádržích, odstraňují se mechanické nečistoty a odvodňuje se(použitím chemických příměsí nebo zahříváním) Ropa je následně transportována do rafinerií
Doprava ropy
u Lodní doprava – tankery
u Ropovody
u Železnice a silnice – cisterny
Ropa se zpracovává v ropných rafineriích metodou frakční destilace
Frakční destilace (rektifikace)
= Oddělování složek za normálního tlaku
u Do 40°C – plynné uhlovodíky (propan, butan)
u Do 180°C – benzínová frakce (alkany do C10)
u Do 260°C – petrolejová frakce (do C18)
u Do 400°C – plynový olej (=motorová nafta)
u Destilační zbytek – mazut
Vakuová destilace
u Zbylý mazut se dále zpracovává vakuovou destilací (za sníženého tlaku)
u Získají se lehké, střední a těžké oleje a tuhý zbytek – asfalt (silnice, izolace)
u krakování = tepelné štěpení C řetězců na kratší (protože spotřeba benzínu a nafty převyšuje zastoupení těchto frakcí v ropě) Tím vzniká z nafty benzín, z olejů nafta a vedlejší produkty (uhlovodíky C2 až C4)
Benzíny
u Benzín z ropy se musí upravit. Měřítkem kvality benzínu je oktanové číslo OČ
u OČ udává kvalitu benzínu hodnocenou podle sklonu motoru ke klepání ,
čím vyšší hodnota OČ, tím lepší vlastnosti
- Stupnice je vytvořena mícháním izooktanu (2,2,4-trimetylheptan) s OČ 100 a n-heptanu s OČ 0 (Např benzín s OČ 95 je směs 95% zooktanu a 5% n-heptanu.)
Otázky a úkoly
Vyhledejte další příklady recentních zdrojů org. chemie
Co je to degazační plyn a proč se musí odsávat?
Zjistěte názvy některých plynovodů a ropovodů v Evropě
Jaké jsou dopady těžby černého a hnědého uhlí na životní prostředí?
Existuje v ČR nějaký podnik, který zpracovává ropu? Jestli ano, jak se jmenuje a co produkuje?
Jaká jsou rizika dopravy ropy?
Jak se likvidují ropné havárie?
