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Präsentation Erdöl
Quellen
by Costa, Jan
Erdöl
- besteht hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen (verschiedene Siedepunkte)
- 500 verschiedene Verbindungen.
- „schwarzes Gold“ direkt unter der Erdkruste
- entsteht aus toten Meerespflanzen und -Tieren
- durch Druck und Hitze bildet sich ein feinkörniges Gestein = Erdölmuttergestein
-Bedeutend in der chemischen Industrie. 90% der Molekülverbindungen aus Erdöl und -gas
Erdöl
Geschichte
- schon in der Steinzeit verwendet z.b als Kleber
- Bitumen in Mesopotamien als Bootabdichter benutzt
- im alten Orient, Rom, China als Brennstoff (Petroleum)
- Erdöl als Heilmittel im 9.Jahrhundert
- im 19. Jahrhundert große Bohrungen
- ab 20 Jahrhundert auch als Treibstoff für Verbrennungsmotoren
Umgang Erdöl
- mögliche Wege zur Erdölgewinnung: Onshore (Bohrung an Land), Offshore (Bohrinseln)
-grösste Fördergebiete: arabische Halbinsel, Gebiete in Mexiko und USA,
- in Europa Russland und Aserbaidschan
-als Heizmittel geht die Nutzung zurück (Deutschland 24%)
- Vorrat evtl schon in 50 Jahren aufgebracht
- Alternativen:
Treibstoff = Elektroatrieb,
Heizen = Solarenergie
in der chemischen Industrie= Lävulinsäure
- Erdölverbrauch steigt noch immer
Fraktionierte Destillation
- Begriffsklärung
destilieren = stoffgemische aufteilen
fraktionierte Destillation bei mehr als zwei einzelnen Stoffen im Stoffgemisch
- Versuchsaufbau
-normale Destillation = Destillationskolben
-fraktionierte Destillation = Destillationsspinne / Destillationsturm
Fraktionierte Destillation
Destillationsspinne
- Versuchsablauf
-Hauptkolben wird erhitzt, durch nacheinander abfolgende Siedetemperaturen werden die einzelnen Stoffe in die Kolben aufgeteilt
Destillationsspinne
Bei Erdöl : Destillationsturm
-Erdöl auf 350 Grad erhitzt = Dampf kommt in den Turm
-Gase (Methan) und leichtsiedene Verbindungen (Leichtbenzin) sammeln sich oben
-Mitteldestilate (Petroleum) in der Mitte,
-schwersiedende Verbindungen (Heizöl, Dieselkraftstoff) unten, Schweröl GANZ UNTEN
Destillationsturm
Cracken
-Vorgang um aus langkettigen, hochsiedenden Kohlenwasserstoffen kurzzeitige, niedrigsiedene zu machen
-Bedarf an kurzkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen (z.B. Benzin, Dieselöl) stärker, an langkettigen Kohlenwasserstoffverbindungenwie schweres Heizöl weniger Bedarf
-bei Rohöldestillation ist nur zu 20 prozent Bezin Ertrag, deswegen wird Cracken verwendet um mehr zu gewinnen
Cracken
Thermisch
- Entwickelt vom russischen Ingenieur Wladimir Schuchow 1891
-erste industrielle Anlage, die thermisches Cracken ermöglichte
-beim thermischen Cracken werden entstandenen Kohlenwasserstofffraktionen in einem Druckbehälter stark erhitzt
-Temperaturen liegen dabei zwischen etwa 450 °C und 800 °C
- Durch Erhöhung von Druck und
Temperatur entstehen Schwingungen, sodass diese Ketten in kleinere Ketten brechen
-kurzkettigen Kohlenwasserstoffmolekül bezeichnet man als "olefinisch"
-Rekombination zu höher molekularen Molekülketten ist möglich bsp. Aromaten
-ein unerwünschtes Nebenprodukt ist der Kohlenstoff (Koks).
Mit Katalysator
- katalytisches Cracken ein Verfahren
zur Aufspaltung langkettiger Kohlenwasserstoffe Einsatz eines Katalysators. Es wird weniger Druck und Hitze benötigt und man kann besser die Zahl und Größe der Produkte beeinflussen
-durch das Cracken entstehenden kurzkettigen Moleküle sind sehr reaktiv und können sich spontan umwandeln oder sich mit anderen Molekülketten rekombinieren. Dieses Verfahren dient der Gewinnung hochwertiger Benzine.
Mit Katalysator
Quellen
- Grundlage Cracken: https://www.studysmarter.de/schule/chemie/anorganische-chemie/cracken/