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Vortrag -Verarbeitung des Erdöls 4 Hauptpunkte
1. Destillation von Rohöl
2. Fraktionen
3. fraktionierte Destillation in der Technik
4. Vakuumdestillation Erst mal was über Erdöl : - hellbraune pechschwarzes Gemisch - Gemisch aus mehr als 1000 verschiedenen Stoffen - Diese Stoffe haben alle unterschiedliche Siedetemperaturen - Durch Destillation werden sie zerlegt
1. Destillation von Rohöl : - Stoffe mit niedriger Siedetemperatur verdampfen schneller als die mit höherem erhitzen - Entstehende Dämpfe werden abgeleitet ~>kondensations-flüssige Stoffe überführt und in Vorlage aufgefangen - Bei der Destillation -Temperatur steigt kontinuierlich an - Es verdampft ständig etwas Rohöl und Dampf kondensiert - Fortlaufendes Ansteigen der Temperatur während der Destillation weißt darauf hin dass das Rohöl nicht in einzelne Rohstoffe sondern nur in Gemisch von Stoffen mit ähnlich Siedetemperaturen , so genannte Fraktionen getrennt werden kann
2. Fraktion : - unterschiedlich wegen Eigenschaften - fraktionierte Destillation - stufenweise Destillation des Rohöls wird in großen umfang von einzelnen Fraktionen in der Erdölraffinerie durchgeführt
3. Fraktionierte Destillation in der Technik : - Verarbeitung von sehr viel Rohöl in den Raffinerien - Kann deshalb nicht stufenweise langsam erwärmt werden - Rohöl wird in Röhren-Reaktor in Raffinieren sofort auf 360°C - 400°Cerhitzt, wobei es zum teil sofort verdampft - Dampf Flüssigkeits-Gemisch wird unter in 50m hohen Destillationsturm geleitet - Im inneren durch Zwischenböden unterteilt - Genannt auch " Glockenböden" - Temperatur nimmt in Destillationsturm ab von Oben nach unten - So dass sich die Fraktionen des Rohöls mit den höheren Siedetemperaturen auf den unteren , die niedriger sieden auf den oberen Glockenböden sammeln - Teil der Flüssigkeit wird auf den nächsttieferem Glockenboden zurückgeleitet ~> um die Trennung zu verbessern - Verschiedene Rohölfraktionen fallen je nach Bedingung und Aufbau des Turms an 4. Vakuumdestillation : - Veränderung des Rückstandes die sich am boden des Turmes sammeln würden sich bei normalen Druck und Temperatur bei 400°C zersetzen - Deshalb leitet man den Rückstand in einen anderen Turm ~>verminderter Druck herrscht - Siedetemperatur des Rückstandes sinken u. kann durch weitere Fraktionen getrennt werden - Durch Vakuumdestillation werden Schmieröle , feste Kohlenwasserstoffe und Bitumen ( Rückstand )gewonnen. Eine Elementaranalyse von Rohöl ergibt folgende Zusammensetzung: . 85-90 % Kohlenstoff (C) vorwiegend Alkane, Cycloalkane und Aromaten, . 10-14 % Wasserstoff (H), . 0-1,5 % Sauerstoff (O) (gebunden in Naphthensäuren, Phenolen, Harzen, Aldehyden, u.a.) . 0,1-3,0 (max. 7) % Schwefel (S) (meist gebunden in Thiolen, Sulfiden und heterocyclischen Verbindungen), . 0,1-0,5 (max. 2) % Stickstoff (N), . geringe Mengen (0,001-0,05 %) von Aschenbestandteilen, die Spuren zahlreicher Elemente wie Chlor, Iod, Arsen, Phosphor, Kalium, Natrium u.a. enthalten. Erdöl und Erdgas sind fossile Brennstoffe, die aus dem Abbau fossiler Pflanzen des Erdmittelalters z.B. Carbon (ca. 300 Millionen Jahre) und späterer Zeitalter entstanden ist. Cracken katalytisches Spalten langkettiger Kohlenwasserstoffe in kurzkettige Produkte in der Erdölraffinerie Destillation: Durch fraktionierte Destillation werden die verschiedenen Inhaltsstoffe bei ihren Siedetemperaturen getrennt. Konversion: Die Schwerölprodukte werden mit Hilfe von Katalysatoren in kurzkettige Produkte (Leichtöl) umgewandelt ( Cracken). Rehforming :Das Rohbenzin wird durch Katalyse und Isomerisierung in hochwertiges motortaugliches Benzin umgewandelt.Behandlung: Verunreinigungen in den verschiedenen Ölfraktionen werden entfernt. Erdöl wird hauptsächlich zu Kraftstoffen und Heizölen verarbeitet. Benzin erhält man durch Destillation bei ca. 70-120°C. Darin sind fast nur Alkane enthalten, wie die nachfolgende Abbildung zeigt:Wie man erkennt, enthält Benzin nur Verbindungen von 7 - 12 C-Atomen, die meisten sind verzweigt, ca. die Hälfte ist zyklisch. Ordnen wir die obigen Verbindungen nach strukturellen Gesichtspunkten ergeben sich 3 Gruppen:Alkane-Cycloalkane-Aromaten.
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