Download
1 / 20
200 likes | 437 Views
Základní suroviny organické chemie. Nejdůležitějšími surovinami jsou ropa, zemní plyn a uhlí . Nazývají se také fosilní paliva , protože v současné době představují hlavní zdroj primární energie, což je plýtvání surovinami. Uhlí. Černé (kamenné) uhlí – prvohorní stáří
E N D
Základní suroviny organické chemie Nejdůležitějšími surovinami jsou ropa, zemní plyn a uhlí. Nazývají se také fosilní paliva, protože v současné době představují hlavní zdroj primární energie, což je plýtvání surovinami.
Uhlí Černé (kamenné) uhlí – prvohorní stáří Hnědé uhlí – druhohorní a třetihorní stáří Zatím relativně dost, v ČR ještě na 100 až 150 let Hlavní chemické výroby koks, dehtochemie (v budoucnosti i motorová paliva)
Zemní plyn Složení zemního plynu objemová % metan 50 – 80 etan 1 – 20 propan 0 – 12 butan 0 - 4 C5 – alkany a vyšší 0 - 1 oxid uhelnatý 1 – 10 dusík 1 – 12 helium 0 – 7
Zemní plyn Zásoby významně větší než u ropy (desítky až stovky let), relativní dostupnost, snadná potrubní doprava a nejnižší emise ze všech paliv. Zemní plyn není rovnocennou náhradou ropy ani jako motorové palivo (nižší výhřevnost) a ještě méně jako chemická surovina.
Ropa Nejdůležitější surovina pro chemický průmysl i dopravu, do 40 let budou ložiska vyčerpána. Vznik z drobných vodních živočichů a rostlin.
Složení ropy Prvky hmotnostní % C 83 – 87 H 11 – 15 S 0,1 – 10 N, O, kovy stopy Chemicky je ropa směs tisíců různých organických látek ve velmi rozdílném poměru podle naleziště, hlavně C6 až C11.
Využití ropy 80 % kapalná paliva (benzin, petrolej, motorová nafta a topné oleje) 2 % maziva 4 % asfalt 1 % parafin 1 % ropný (petrolejový) koks 12 % surovina pro výrobu základních produktů organické chemie
Zpracování ropy • Atmosférická destilace do 350 °C – rozdělení na frakce různé benzíny, nafta, mazut • Vakuová destilace (0,05 atm) – rozdělení na frakce mazací oleje, asfalt
Krakování Štěpení velkých molekul uhlovodíků za vzniku jiných (menších nebo izomerů) Krakování tepelné Krakování katalytické Krakování hydrogenační (s vodíkem)
Automobilový benzin Nejdůležitějšími ukazateli kvality benzinů jsou hodnoty destilační křivky (charakterizují odpařivost) a oktanové číslo (odolnost proti klepání motoru) Běžná spalovací rychlost 30-40 m/s, může být až 2500-3000 m/s, čím pomalejší a pravidelnější spalování, tím kvalitnější benzin
Oktanové číslo V benzinu více než 150 uhlovodíků, klepání motoru způsobují hlavně nerozvětvené alkany. Oktanová stupnice Testování benzinů na speciálních motorech
Oktanová stupnice 100 oktanů 2,2,4-trimethylpentan (isooktan) 0 oktanůn-heptan
Zvýšení oktanového čísla Změny struktury uhlovodíků • Izomerizace • Reformování Zvýšení obsahu uhlovodíků s vysokým oktanovým číslem Deriváty cyklopentanu OČ 90 - 110 Toluen OČ 124 1,2,4 - Trimethylbenzen OČ 171
Přídavky na zlepšení oktanového čísla • Antidetonátory tetraethylolovo nebo tetramethylolovo, zakázány • Alkoholy, např. ethanol (OČ 110-130) • Ethery, např. methyl-terc.butylether (MTBE, OČ 118), přidáván do Naturalu
Motorová nafta Motorová nafta je směsí destilačních frakcí petroleje a plynového oleje Letní motorová nafta může obsahovat určité množství vyšších lineárních parafinů, v zimní motorové naftě být nesmějí, protože by při nízkých teplotách vykrystalizovaly a ucpaly přívod paliva. Letní motorová nafta má bod tuhnutí -4°C, zimní motorové nafty mají bod tuhnutí -22,-30 a -35°C.
Cetanové číslo Obdoba oktanového čísla 1-methylnaftalen (cetanové číslo 0) Cetan, (n-hexadekan, C16) (cetanové číslo 100) Motorové směsi se vyrábějí z hodnotou cetanového čísla 45-60
Letecký petrolej Speciální požadavky na průběh hoření, hlavně cykloalkany, nesmí obsahovat aromáty (vznik sazí)
Kapalná motorová paliva z obnovitelných zdrojů • Ethanol kvasný z brambor, cukrové řepy nebo třtiny • Rostliné oleje – bionafta upravený řepkový, slunečnicový nebo sojový olej
Mazací hmoty Mazání snižuje tření, opotřebení a prodlužuje se životnost zařízení, snižuje se spotřeba energie. Maziva kapalná, plastická a pevná Minerální oleje (z ropy) Rostlinné oleje (např. řepkový) Syntetické oleje (silikonový apod.) Grafit, bentonit, sulfid molybdeničitý
Bioplyn • Bioplyn vzniká při anaerobním čištění odpadních vod a kalů. • Bioplyn se skládá hlavně z metanu 65-75 %, CO2 25-35 % a z menšího množství H2, N2 a H2S.
