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Erdöldestillation
Das erbohrte Rohöl wird nach der Gewinnung in großen Tanks wochenlang gelagert, um das Wasser vom Öl zu trennen. Wenn sich das Wasser schließlich am Boden der Tanks abgesetzt hat wird das Öl in anderen Tanks mit Demulgatoren behandelt, um eventuelle Emulsionen zu brechen.
Die Gase, die sich während der Lagerung in den Tanks bilden, werden noch vor Ort abgesaugt, um als Treibgase wiederverwendet zu werden.
Wenn das Schwarze Gold schließlich mittels Pipelines, Tankwagen und Tankschiffen in die Raffinerie gebracht wird, beginnt der Prozeß der Benzinerzeugung.
Das Rohöl wird durch fraktionelle Destillation in seine einzelnen Bestandteile zerlegt und auf chemische und physikalische Wege gereinigt.
Oft wird Erdöl vor der fraktionellen Destillation katalytisch entschwefelt. Bei diesem Vorgang wird unter hohem Druck Wasserstoff in einen Tank mit Rohöl eingeblasen. Dabei reagiert Wasserstoff mit Schwefel aus dem Erdöl zu Schwefelwasserstoff.
Auf der folgenden Abbildung ist die fraktionelle Destillation schematisch dargestellt.
Typische Produkte der fraktionellen Destillation sind zum Beispiel Benzin, Dieselöl und Kerosin. Weitere Produkte der Erdöldestillation sind in der folgenden Tabelle nach der Anzahl der Kohlenstoffatome aufgelistet.
Fraktion Kohlenstoffatome Siedetemperatur Verwendung
Erdgas C1 - C4 20°C Flüssiggas
Petrolether C5 - C6 40°C - 70°C Lösungsmittel
Leichtbenzin C6 - C7 70°C - 90°C Lösungsmittel
Benzin C6 - C12 90°C - 180°C Treibstoff
Kerosin C12 - C15 180°C - 270°C Flugzeugbenzin
Dieselöl C10 - C18 170°C - 300°C Treibstoff
Heizöl C15 - C18 270°C - 320°C Schiffdiesel
Schmieröl C17 - C18 320°C Schmiermittel
Das folgende Diagramm schlüsselt die Erdölförderung der Welt im 20 Jahrhundert auf.
5. Kapitel: Benzingewinnung
Momentan gibt es weltweit neun verschiedene Verfahren Benzin zu gewinnen. Die zwei hauptsächlichen Methoden sind die Destillation von Erdöl und das Kracken von Erdöl.
Bei der Destillation von Erdöl werden die verschiedenen Flüssigkeiten des Erdöls zwischen 40°C und 200°C verdampft und einzeln wieder verflüssigt. In speziellen Destillationskolonnen werden die einzelnen Flüssigkeiten unter Luftabschluß mittels fraktioneller Destillation in die vier verschiedenen Benzinarten zerlegt. Petrolether, Leichtbenzin, Mittelbenzin (Motorenbenzin) und Schwerbenzin (Testbenzin).
Beim Kracken von Erdöl gibt es zwei Verfahrensarten. Das thermische und das katalythische Kracken.
Beim thermischen Krackverfahren erhitzt man Rohöl unter einem Druck von 70 bar bis zu einer Temperatur von 800°C. Es tritt dadurch eine Fragmentierung der verschiedenen Bestandteile auf die durch den Einsatz von Katalysatoren wie Aluminiumoxid begünstigt wird.
Die katalythische Krackmethode hat die thermische Methode heute allerdings zum Großteil verdrängt. Bei der katalythischen Krackmethode werden als Katalysatoren vor allem Zeolithe eingesetzt, die Isomerisierungen, Cyclisierungen und Spaltungen fördern. Deshalb haben die Crackbenzine höhere Oktanzahlen, als die Benzine, die bei thermischen Verfahren entstehen.
Da beim Kracken nicht genug Wasserstoffatome vorhanden sind, entstehen auch ungesättigte Verbindungen. Ein Reaktionsbeispiel: H H
H H H H H H H H H H H H H H H H C
-C-C-C-CXC-C-C-C-C- ® -C-C-C + C-C-C- ® -C-C-C-H + C C
H H H H H H H H H H H H H H H H H
Radikale
langkettiges Alkan kurzkettiges Alkan Alken
Aus diesen ungesättigten Verbindungen wird deshalb Kunststoff, Alkohol oder synthetischer Kautschuk hergestellt.
Weiters kann Benzin auch noch durch die Polymerisation von Olefinen, durch Verarbeitung von Erdgas, durch Schwehlung aus Kohle, durch Kohlehydrierung, durch Kohleextraktion und durch Verarbeitung von Methanol hergestellt werden.
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