Přírodní zdroje uhlovodíků mohou být:
- fosilní (neobnovitelné, např. ropa, zemní plyn, uhlí)
- recentní (obnovitelné, např. dřevo, plody, tuky)
Uhlovodíky se vyrábí zpracováním ropy, zemního plynu a černouhelného dehtu (což je složka vznikající při zpracování ropy).
Ropa
- hnědá až černá kapalina
- různé složení podle místa čerpání
- směs kapalných, pevných i plynných uhlovodíků (cca 85% C, 12% H, dále O, S, N)
- dělení
- parafinická (alkanická) - nejrozšířenější, vysoký podíl dlouhých alkanů
- naftenická - vysoký podíl naftalenu
- aromatická - vysoký podíl aromatických látek
- asfaltická - vysoký podíl asfaltotvorných uhlovodíků
TĚŽBA ROPY
- Saúdská Arábie, Rusko, Írán, USA
- u nás: Hodonínsko, Břeclavsko
- OPEC - Organizace zemí vyvážející ropu, ovládá 75% ropných zásob, sídlo ve Vídni
- vrt z podzemního ložiska nebo mořského dna
- při mořské těžbě hrozí únik ropy z tankerů (ekologická katastrofa - ropa je lehčí než voda, izoluje moře od potřebného kyslíku) nebo výbuch ropné plošiny
- vedou k nám ropovody Ingolstadt a Družba
VÝROBA A ZPRACOVÁNÍ (PETROCHEMIE) V RAFINERIÍCH
- očištění od síry, vody, minerálních solí, písku, hlíny,...
- předehřátí čisté ropy na 200°C
- frakční destilace v rektifikačních kolonách
- rektifikace nahrazuje opakovanou destilaci pro oddělení slože s různými teplotami varu
- nejprve vstřikování do retifikační kolony
- první destilace je atmosférická (za běžného tlaku, levnější, ale nedokonalá)
- plynné uhlovodíky neboli topné plyny (řetězce 1 až 4 uhlíků, do 30°C) → LPG, propanbutan
- lehký benzín (5 až 8 uhlíků, do 90°C) → benzín (pohonná hmota, v lékařství, k odmašťování a ředění nátěrů,...)
- těžký benzín (8 a 11 uhlíků, 80 - 200°C) → benzín (pohonná hmota, v lékařství, k odmašťování a ředění nátěrů,...)
- petrolej (10 až 18 uhlíků, 180 - 270°C) → pohonné hmoty pro letadla, petrolej
- krakováním (štěpením dlouhých řetězců na kratší) se z petroleje vyrábí benzín, kterého potřebujeme mnohem víc
- plynový olej neboli nafta (15 až 24 uhlíků, 250 - 400°C) → motorová nafta (smíšená s petrolejem)
- olejové destiláty (nad 300°C) → průmyslové mazací oleje a tuky
- krakováním můžeme opět vytvořit nižší frakce, které potřebujeme
- na dně i po zahřátí zbyde kapalný destilační zbytek "mazut" (23 až 40 uhlíků, 250 - 360°C) → pohonné hmoty pro lodě, palivo pro teplárny
- část mazutu se pak destiluje vakuově (snížený tlak, stačí nižší teplota pro var)
- vakuový plynový olej
- směs olejů
- asfalt (zbytek) → vozovky, dříve izolace proti vlhkosti
Z ropy tedy máme: pohonné hmoty, léky, deodoranty, lepidla, barvy, laky, umělá vlákna, umělé hmoty, pneumatiky, výbšniny, zápalky, hračky,...
Uhlí
- obsahuje převážně uhlík, ale také vodík, dusíky, kyslík, síru
Uhlí podle kvality (procentuelního zastoupení uhlíku):
- antacit (nejkvalitnější, 90 - 95% uhlíku)
- černé uhlí (75 - 90% uhlíku, těží se např. na Ostravsku) → chemické zpracování vysokoteplotní karbonizací (snaha o zvýšení složky uhlíku, 1000°C, bez přístupu kyslíku, jinak by to shořelo) → produkty:
- koks → palivo, např. při výrobě železa, acethylenu, vodního plynu, při recklaci kovů
- surový koksárenský plyn → čistí se → palivo
- černouhelný dehet - obsahuje areny → frakční destilací se z něj vyrábí:
- lehký olej (do 150°C) - obsahuje benzen, toluen, xyleny
- karbolový olej (do 180°C) - obsahuje fenoly, kresoly, pyridin
- střední (naftalenový) olej (do 220°C) - obsahuje naftalen, naftoly
- těžký (prací) olej (do 270°C) - obsahuje vyšší homology naftalenu, fenoly → vypírání benzenu z koksárenského plynu, výroba impregnačních olejů
- antracenový olej (do 360°C) - obsahuje antracen
- zbytek je dehtová smůla a asfalt (nad 370°C) → smůla na izolační materiály a pojivo při výrobě briket
- hnědé uhlí (60 - 75% uhlíku, obsahuje síru, těží se povrchně např. na Mostecku) → palivo, ze zbytků energosádrovec (CaSO4) na YTONG a sádrokartony
Zemní plyn
Zemní plyn doprovází ložiska uhlí a ropy, ale vyskytuje s ei samostatně. Převážně se skládá z metanu (60 - 97%), dále obsahuje uhlovodíky, sulfan, oxid uhličitý, dusík, hélium a další. Tyto příměsi se odstraňují. Zemní plyn se využívá jako palivo a surovina k výrobě organických látek.
Rozlišujeme:
- suchý zemní plyn (vysoký podíl CH4)
- mokrý zemní plyn (poměrně vysoký podíl uhlovodíů se 3 - 4 uhlíky)
Jirka