Přírodní zdroje uhlovodíků

• fosilní zdroje – uhlí, ropa, zemní plyn
  pravěké zdroje
  jednou dojdou
  
• recentní zdroje –např. dřevo

budeme se zabývat fosilními zdrojemi

Ropa

Poznámka: dříve se ropě říkalo nafta, dnes se nafrtou myslí jedna z látek, které se z ropy dají vyrábět
hnědočerná kapalina s menší hustotou než vody
hoří čadivým plamenem

Složení

směs látek
přesné složení záleží na nalezišti, některé látky tam jsou ale vždy

• alkany, cykloalkany, areny
• cykloalkany karboxylové kyseliny (naftenové kyseliny)
• sloučeniny N, O, S

v ropě nejsou alkeny a alkyny
zastoupení prvků (které tvoří molekuly výše uvedených látek): C 84–87%, H 11–14%; O, N a S 2–3%
naleziště ropy: Kuvajt, Saúdská Arábie, Irká, Írán, USA, Rusko
OPEC – Organization of Petroleum Exporting Countries, sdružení zemí vyvýžejících ropu; určují cenu ropy
transport ropy do ČR: dva hlavní ropovody: Družba (Rusko–Ukrajina–Slovensko–ČR), Trans-alpský ropovod z Terstu (v Ingolstadtu odbočka do ČR)

Zpracování ropy

• Těžba
  vrty do zemské kůry nebo mořeského dna
  
• Čištění: odstranění vody, sloučenin síry, rozpuštěných solí
  
• Zpracovávání v rafinérii – viz níže

Frakční destilace ropy

destilace – oddělení složek směsi na základě rozdílné teploty varu
frakce – směs látek s podobnou teplotou varu
máme tři kolony – předehřívací kolona, atmosférická kolona, vakuová kolona
kolony mají stejný priincip – putuje do ní nějaká zahřátá směs, ta se postupně ochladí a oddělí se z ní nějaké frakce
kroky frakční destilace:
ropu zahřejeme na 200 °C, v předehřívací koloně se oddělí plynné uhlovodíky a lehký benzín
dále pokračující směs (látek, které se ještě neoddělily) zahřejeme na 360 °C, v atmosférické koloně se oddělí těžký benzín, petrolej, plynový olej, olejové destiláty
zbytku, který se neodpařil, se říká mazut
mazut se zahřeje na 360–400 °C, pokračuje do vakuové kolony, odděluje se vakuový plynový olej, lehké, střední a těžké oleje
asfalt je zbytek, který se neodpařil

• předehřívací kolona:
  uhlíkové plyny: C₁–C₄; t_v < 30 °C
  lehký benzín: C₄–C₈, 30 < t_v < 90 °C
  
• atmsférická kolona:
  těžký benzín: C₈–C₁₁
  petrolej: C₁₀–C₁₈
  plynový olej: C₁₅–C₂₄
  olejové destiláty
  
• vakuová kolona: destilace za sníženého tlaku, díky tomu se snižuje teplota varu látek (při vyšších teplotách by se látky rozkládaly)

Další zpracování ropy

Krakování

získávání benzínové frakce
dlouhé řetězce se zahříváním štěpí na řetězce kratší

Rafinace

čištění jednotlivých frakcí – použitím chemických činidel (kyselin, hydroxkdů), adsorpce (aktivní uhlí)

Produkty zpracování ropy

• plynné uhlovodíky – C₁–C₄
  propan-butanové palivo
  methan – palivo, chemická surovina
  
• benzíny – C₄–C₁₁
  palivo do aut
  technický benzín – rozpouštědlo
  oktanové číslo – udává kvalizu benzínu
  n-heptan – nerozvětvený heptan
  2,2,4-trimethylpentan („isooktan“)
  n-heptanu bylo udáno oktanové číslo 0, 2,2,4-trimethylpentanu číslo 100
  benzín s oktanovým číslem např. 95 se chová, jako směs 5 dílů n-heptanu a 95 dílů 2,2,4-trimethylpentanu
  zvyšování oktanového čísla:
  
  • přidání antidetonačních látek – např. tetraethylolovo
    problém – olovo se usazovalo; dnes se vyrábějí bezolovnaté benzíny
    
  • reformování: čím více bočních řetězců, tím větší ej oktanové číslo ⇒ změnou chemické struktury vznikne v látce více rozvětvených řetězců
    
  • přídavek látky s vysokým oktanovým číslem – např. methanol
• petrolej – C₁₀–C₁₈
  krakování na benzín, palivo do letadel
  
• plynový olej: C₁₅–C₂₄
  motorová nafta – směs petroleje a plynového oleje
  cetanové číslo – udává kvalitu nafty, určuje se podobným principem, jako oktanové číslo
  
• olejové destiláty: krakování na benzín, mazadla
  
• mazut – používá se k dalšímu zpracování (ve vakuové koloně)
  
• asfalt – povrch vozovek, izolace