Erdöl und seine Produkte Günuğur Dinçkal Efe Teksoy 12/D

Einleitung in die fossile Rohstoffe-1 Fossile Rohstoffe: Kohle, Erdöl, Erdgas sie sind die Reste der toten Lebewesen Leicht gewinnbare Energiequelle Bestehen aus kohlenstoffreiche Verbindungen der gestorbenen Lebewesen (Abbildung: Erdöl)

Einleitung in die fossile Rohstoffe-2 Kohle: Besteht aus polykondensierten Aromaten (aehnlich wie Grafit) Erdgas: Besteht überwiegend aus Methan Erdöl (unser Protagonist): Ein Gemisch aus einer Vielzahl von Kohlenstoffverbindungen.

Eigenschaften des Erdöls Wichtigste Energielieferant auf der Erde Steht zur Verfügung für noch 40 Jahren Ist ein Gemisch, zum Teil Aromatenreich Enthaelt aliphatischer, cyclischer und aromatischer Kohlenwasserstoffe

Vorkommen von Erdöl-1 Ablagerung der abgestorbenen Meereslebewesen am Meeresboden Bildung der Faulschlamm mit organischen Reste in Sedimenten Bedeckung von weiteren Sedimenten Anaerobe Abbau (Jahrmillionen)

Vorkommen von Erdöl-2 Faulschlamm: Begleitet von gelöstem Gas und Salzwasser Lagerstaette: poröse Gesteinschichten abgeschlossen von undurchlaessige Gesteinen

Vorkommen von Erdöl-3 Typische Ölfallen: Gelb:gelöstes Gas Braun: Ölschicht Blau: Salzwasser

Gewinnung von Erdöl Durch seismische Expolration werden Bodenschwingungen erzeugt (Seite 196 unten) Aufschlussbohrung um aufzuklaeren Art und Form des Bohrers muss dem Gestein anpassen.

Verarbeitung des Erdöls Rohöl: aus verschiedenen Gemischen mit unterschiedlicher Zusammensetzung Raffinerie: Herstellt Treibstoffe, Schmierstoffe,Bitumen und Chemierohstoffe

Primaere (atmosphaerische) Destillation-1 Erste Schritt: Zerlegung von Rohöl in Fraktionen Rohöl wird um 350°C erhitzt Verdampfte Öl steigt/strömt in verschiedenen Fraktionen Flüssige Anteile sammeln sich am Boden

Primaere Destillation-2 Kolonnenkopf: Leichtbenzin: C₅ und C₆ Anteile. Schwerbenzin: C₇-C₉ Anteile Siedebereich: 20-180°C Fraktion vom Kerosin/Petroleum: Kohlenstoffzahl: C₁₀-C₁₄ Siedebereich :180°C-250°C Fraktion von atmosphaerischen Gasöl: Kohlenstoffzahl: C₁₅-C₁₈ Siedebereich: 250°C-330°C

Primaere Destillation-3 Schwerste Fraktion (Fraktion des Spindelöls) Dient zur Gewinnung von dünflüssiger Schmieröle Mischkomponente für Heizöl Sumpfprodukt(Rückstand/flüssiger Öl)geschickt nach Vakuumdestillation

Sekundaer- oder Vakuumdestillation Erfolgt bei verminderten Druck Trennung aehnlich wie primaere Destillation Produkte Vakuum-Gasöl Mitteldestillat Sumpfprodukt

Entschwefelung-1 Die Produkten aus den Fraktionen werden verarbeitetZiel:Reinigung Erfolgt auf katalytischem Weg durch Reaktion mit Wasserstoff CH₃-S-C₁₀H₂₁ + 2H₂  C₁₀H₂₂ + CH₄ + H₂S

Entschwefelung-2 Erlösung von H₂S und Abtrennung über eine Fraktionierkolonne Umsetzung in elementaren Schwefel: Claus-Verfahren 2H₂S + 3O₂  2SO₂ + 2H₂O 2H₂S + SO₂  3S + 2H₂O

Cracken-1 Cracken: Zerbrechen auf Englisch, Zerbrechen Menschen brauchen Treibstoffe Lange Kohlenstoffketteschwache Gewinnung

Cracken-2 Katalytisches Cracken: entschwefelte Vakuum-Gasöl +heiße Katalysator (Silicat) = cracken an der heißen Katalysatoroberfläche (ca. 750°C) Die CrackprodukteFraktionierkolonne Gewinnung von Crack-Gase,-Benzin und -Gasöl ungesättigte KW wegen Wasserstoffmangel. unerwünschte Nebenreaktion: Die Bildung von Ölkoks

Cracken-3 Thermische Crackverfahren: „Visbreaker“ Erhitzung des zähen Vakuumrückstandes auf 450°C Eine Fraktion geringerer Viskosität entsteht (besser für die Heizölherstellung)

Cracken-4 Steamcracken: Teil des Topbenzins aus der Primärdestillation dient als Einsatzprodukt 1) Erhitzung mit Wasserdampf auf 850°C 2) rasch abgekühlt. gasförmige Alkene und Diene entstehen als Syntheserohstoffe (Ethen, Propen, Butene, Butadiene) aus diesen Produkten wird  Kunststoffe, Kunstkautschuk, MTBE und Isooctan erzeugt Letzte zwei für Superbenzin

PRODUKTE DER RAFFINERIE Vergaserkraftstoff (BENZIN) Ottomotoren ungeeignet: explosionsartige Verbrennung Octanzahl OZ: Durch Mischen erhalten (0-100) Unverzweigte KW: -klopffreudig, geringe OZ -Heptan: OZ 0 Verzweigte, ringförmige oder aromatische KW: -klopffest, hohe OZ -2,2,4-Trimethylpentan: OZ 100

PRODUKTE DER RAFFINERIE Moderne Motoren: -OZ: 91-98 -91 Normalbenzin, 95 Superbenzin, 98 Super plus Verbesserung der Benzinqualitat: Isomerie Unverzweigte wird durch Platinkatalysator über 260°C verzweigt OZ 70 zu 90 (noch wenig)

PRODUKTE DER RAFFINERIE Reformieren / Platformen Umwandlung der Schwerbenzinfraktion an Platinkatalysatoren Wasserstoffdruck 520°C, Aromaten (OZ 100) entstehen; NP Alkane (g) und Wasserstoff (g)

PRODUKTE DER RAFFINERIE Flugturbinentreibstoff (Kerosin) JET A1; Kraftstoffe für Flugturbinen; Mischung von Kerosinfraktion und Schwerbenzin Dieseltreibstoff Sommerdiesel: Gasöl. Winterdiesel: Gasöl + Kerosin. Heizöle Bitumen wird aus dem Vakuumrückstand hergestellt. Feuchtigkeitsisolation im Bauwesen Herstellung von Straßendecken als Asphalt