Zdroje uhlovodíků
Zdroje uhlovodíků
Jako hlavní zdroje uhlovodíků používá člověk hlavně ropu a zemní plyn, v mezené míře můžeme za jeden z hlavních zdrojů
považovat i uhlí.
Ropa
Ropa je olejovitá kapalina, hnědé až černé barvy s charakteristickým
zápachem. Má menší hustotu než voda. Vznikla s největší pravděpodobností z drobných
vodních organizmů za nepřítomnosti vzduchu a pod tlakem nadložních vrstev hornin
v zemské kůře. Těží se z hloubky až 8 km. Jedná se především o směs
kapalných, pevných a plynných uhlovodíků. Obsahuje i některé sloučeniny dusíku,
síry a kyslíku. Složení ropy se liší v závislosti na nalezišti. Z místa
těžby se ropa dopravuje pomocí ropovodů a tankerů do rafinerií, kde se
zpracovává.
Ropa se zpracovává frakční
destilací, při které se na základě rozdílných teplot varu oddělují v destilační
koloně jednotlivé složky, zvané frakce.
Mezi základní frakce patří:
·
plynné
uhlovodíky – topné plyny, propan-butan, LPG,
·
benzíny
– pohonné hmoty pro spalovací motory, rozpouštědla,
·
petrolej
– pohonné hmoty pro letadla, v omezené míře jako rozpouštědla, dále se
zpracovávají na benzíny,
· plynové
oleje – motorová nafta, lehké topné oleje,
· mazut – pohonné hmoty pro lodní motory, palivo pro teplárny, dalším zpracováním se získávají mazací oleje, parafíny a asfalt.
Zemní plyn je plynná přírodní surovina, která se často
nachází ve společném ložisku s ropou. Zemní plyn je tvořen z 90 %
methanem. Zbylých 10 % tvoří ethan, propan, butan, oxid uhličitý, dusík, helium
a další plynné látky.
Zemní plyn je velmi kvalitní palivo, které je ekologičtější než fosilní paliva jako je uhlí, ropa, nebo dřevo. Zemní plyn se používá jako surovina pro výrobu řady chemických látek jako jsou např. formaldehyd, methanol, acetylen, halogenderiváty, vodík aj.
Uhlí je usazená hornina organického původu. Jedná se o složitou
směs látek. Podle doby vzniku a jeho kvality rozdělujeme uhlí na černé uhlí a hnědé uhlí. Kvalita uhlí závisí především na obsahu uhlíku.
Černé uhlí začalo
vznikat v mladších prvohorách. Je kvalitnější, obsahuje 75 % až 92 %
uhlíku. Jeho výhřevnost se pohybuje od 18 až 30 MJ/kg. U nás se používá
především k výrobě koksu. Černé uhlí se za nepřístupu vzduch zahřeje na
teplotu více než 1000 °C. Při této teplotě dochází k procesu zvanému karbonizace. Jako produkt při tomto
procesu vzniká koksárenský plyn, který je dále využíván jako palivo. Druhým
produktem je černouhelný dehet, ze kterého se dále získávají organické
sloučeniny, např. benzen, naftalen, fenol aj. Třetím produktem je amoniaková
voda, která se používá při výrobě amonných hnojiv. Hlavním produktem však je koks, což je téměř čistý uhlík, který
se využívá při výrobě železa ve vysokých pecích a dále jako palivo.
Hnědé uhlí začalo
vznikat ve třetihorách. Je méně kvalitní. Obsah uhlíku se pohybuje mezi 60 % až
75 %. Jeho výhřevnost je 15 až 20 MJ/kg. Používá se zejména v energetice jako
palivo pro tepelné elektrárny. Může se zpracovávat karbonizací obdobně jako
černé uhlí. Jeho chemickým zpracování můžeme získat celou řadu organických
látek, např. syntetický benzín pro spalovací motory. Při topení hnědým uhlím,
které skoro vždy obsahuje síru, dochází k únikům oxidů síry do atmosféry,
kde tyto oxidy způsobují tzv. kyselé
deště.
Ing. Lubor Hajduch ZŠ J. A. Komenského Kyjov