Zpracování ropy

Mgr. Radovan Sloup

Gymnázium Sušice

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Gymnázium Sušice – Brána vzdělávání II

CH- 4 Chemické reakce a děje , DUM č. 19

třetí ročník čtyřletého studia

Zpracování ropyRopa:

- hnědá až černá kapalina, těží se vrty, přepravuje se ropovody, na kratší vzdálenosti pomocí tankerů

- směs kapalných, pevných a plynných uhlovodíků s menším množstvím sloučenin kyslíku, dusíku, síry a makrokomolekulárních látek

- prvkové složení ropy: C, H, O, N, S

-vznikla rozkladem většinou živočišných zbytků pod zemským povrchem a mořskou vodou za nepřítomnosti vzduchu při vysokých tlacích, tento děj trval miliony let

-dělí se podle převládajících uhlovodíků: alkanická

cyklanická

naftenická …

Zpracování ropy

Zpracování ropy probíhá v rafinérii, v ČR jsou tři.

obr. 1

Zpracování ropy

Zpracování ropyprincip destilacev destilační koloně(rektifikační kolona):

Ropa se zpracovává frakční destilací. Jde o metodu oddělování složeksměsí, založenou na rozdílných teplotách varu a kondenzace jednotlivýchsložek - frakcí.

obr. 2

plynné produkty – (C1 až C4) plynné uhlovodíky,např. propan-butan primární benzin – (C4 až C11) palivo do zážehových motorů, rozpouštědlo

petrolej – (C10 až C18) palivo do proudových a tryskových letadel, rozpouštědlo, vyrábí se z něj benzin, používá se ke svícení (petrolejka)plynový olej – (C15 až C24) ve směsi s petrolejem tvoří naftu pro Dieselovy motory, palivo průmysluolejové destiláty – (vyšší uhlovodíky) se používají jako mazací oleje nebo tuky, většina jde k dalšídestilaci do vakuové kolony

mazut – destilační zbytek v atmosférické koloně, používá se k topení, např. v teplárnách a na lodích, nebo se dále destiluje

Ze spodní části atmosférickékolony se odvádí destilační zbytek (mazut), který se zahřívána teplotu 360 – 400 °C, vzniklépáry se pak odvádějí do Vakuové destilační kolony, kde se mazut dále dělí:

MAZUT

Vakuový plynový olej

Směs lehkých, středních

a těžkých olejůasfalt

Zpracování ropy

Zpracování ropyasfalt - je izolačním materiálem a materiálem

k úpravě vozovek

obr. 3

Zpracování ropy

je to reakce, při nichž se ropné frakce 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).

Co znamená „selektivní rozpouštědlo“?

Jak funguje adsorbent?

Rafinace produktů frakční destilace:

Rozpouští jen některé látky ve směsi.

Váže na svůj povrch nečistoty. Povrch bývá obrovský.

Zpracování ropyNejvýznamější frakcí ropy je benzín. Primární

benzín destiluje v rozmezí 30-180 °C při zahřívání bez

přístupuvzduchu. Jeho množství ale pokryje současnou

spotřebujen z jedné třetiny. Způsobem, jak zvýšit produkci

benzínuje krakování. Krakování je řešení jak získat větší

objem lehkých frakcí (alkany a izoalkany), kdy se velké

molekulyštěpí na menší s žádaným bodem varu. Krakuje se

buďzvýšenou teplotou (tepelné krakování) nebo za

pomocikatalyzátorů (katalytické krakování).

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3

CH3CH2CH2CH2CH3 + CH3CH2CH=CHCH2CH3

t nebo kat.

Reformace benzínů: alkany s přímým řetězcem, získané destilací ropy, se pomocí katalyzátoru (platina) přeměňují na izoalkany a aromáty odolné vůči detonačnímu spalování.Katalytické reformování benzínů: Surovina: primární benzín a petrolejCíl: zvýšit oktanové číslo

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 + 4H2

Probíhá dehydrogenace a izomerace- katalyzátor musí být bifunkční – Pt na nosiči, teplota 450 až 550 °C

Zpracování ropy

Pt, 500 °C

CH3

Zpracování ropy

plynné produkty

primární benzin

Přiřaď frakce do správné výšky destilační kolony:

petrolej

plynový olej

olejové destiláty

mazut

ZPRACOVÁNÍ ROPYVytvořeno v rámci projektu Gymnázium Sušice - Brána vzdělávání II

Autor: Mgr. Radovan Sloup, Gymnázium SušicePředmět: Chemie (Chemické reakce a děje)Třída: čtvrtý ročník čtyřletého studiaOznačení: VY_32_INOVACE_Ch-4_19Datum vytvoření: říjen 2013

Anotace a metodické poznámkyZpracování ropy zahrnuje řadu fyzikálně-chemických dějů. Probíhá v rafinérii především jako frakční destilace. Vlastní destilace není chemickým dějem, proto získané produkty a frakce musí projít chemickou úpravou. Z toho důvodu jsou reakce těchto úprav zmíněny zvlášť a postupně.

Použité materiály:Honza, J.; Mareček, A.; Chemie pro čtyřletá gymnázia (2.díl). Brno: DaTaPrint, 2000;ISBN 80-902200-4-5Neiser a kol.: Obecná chemická technologie. Praha: SPN.1981

obr.1: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Czech_pipelines.png staženo 3.10.2013obr.2: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Continuous_Fractional_Distillation.PNG?uselang=cs 3.10. 2013obr.3: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mixing_the_asphalt_(3833484167).jpg?uselang=cs 3.10.2013Ostatní fotografie a schémata jsou dílem autora prezentace.Vše je vytvořeno pomocí nástrojů Power Point 2003, ChemSketch, Malování

Materiály jsou určeny pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu.