węglowodory

Węglowodory

Naturalne źródła węglowodorów, ich przeróbka i zastosowanie

Węglowodory

podstawowe związki organiczne zbudowane wyłącznie z atomów węgla i wodoru.

łańcuchowe:- nasycone - alkany - nienasycone - alkeny, alkiny

pierścieniowe: - nasycone - nienasycone - aromatyczne

Naturalne źródła węglowodorów

Ropa naftowa

Gaz ziemny

Węgle kopalne

Jest głównym źródłem węglowodorów ciekłych i stałych.

Jest głównym źródłem węglowodorów gazowych.

Źródło węglowodorów i innych złożonych związków organicznych.

Złoża ropy naftowa i gazu ziemnego na świecie

Ropa naftowa

Ropa naftowa występuje głównie w Rosji, Wenezueli, krajów Bliskiego Wschodu, Nigerii, USA i kilku innych państw.W Polsce niewielkie złoża roponośne znajdują się w okolicach Sanoka, Jasła, Krosna i Gorlic

Gaz ziemny

Największe udokumentowane złoza gazu ziemnego posiada Rosja (77% z posiadanych zasobów) oraz Iran (60% z posiadanych zasobów). Złoża gazu ziemnego występują również w innych krajach, takich jak Turkmenistan, Katar czy USA.

Ropa naftowa

Ropa naftowa to ciekła mieszanina węglowodorów stałych, ciekłych i gazowych oraz związków tlenu, azotu i siarki. Jej skład różni się w zależności od miejsca jej pochodzenia

Podstawowy skład pierwiastkowy ropy naftowej to:

• 80–88% węgla
• 11–14,5% wodoru
• 0,01–6% siarki (rzadko do 8%)
• 0,005–0,7% tlenu (rzadko do 1,2%)
• 0,001–1,8% azotu.
• i inne pierwiastki

Charakterystyka ropy

Ropa naftowa wydobywana ze złoża ma postać gęstej cieczy, najczęściej o ciemnobrunatnej barwie i ostrym zapachu.

Przeróbka ropy naftowej

Ropę naftową poddaje się destylacji frakcjonowanej, umożliwiającej rozdzielenie jej na poszczególne frakcje węglowodorowe, różniące się temperaturami wrzenia. W tym procesie uzyskuje się: - benzynę (40-180C), - naftę (180-280C), - oleje napędowe (280-350C) - mazut (powyżej 350C)

W wyniku destylacji mazutu w odpowiednich warunkach otrzymuje się m.in.: oleje, asfalt naftowy, smołę, wazelinę oraz parafinę.

W skład przetwórstwa wtórnego wchodzą procesy, zajmujące się podziałem łańcuchów węglowodorowych na mniejsze cząsteczki. Należą do nich: kraking termiczny, katalityczny i radiacyjny, reforming, hydrokraking, hydrooczyszczanie, visbreaking i izomeryzacja.

Zastosowanie ropy naftowej

Ropa naftowa wykorzystywana jest głównie do produkcji paliwa lotniczego, smarów, benzyny, LPG, olejów napędowych i olejów opałowych.

Jednak produkty ropopochodne są również wykorzystywane w produkcji farb, lakierów, rozpuszczalników, leków, środków ochrony roślin, detergentów oraz innych specjalistycznych środków chemicznych.

Gaz ziemny

Gaz ziemny jest mieszaniną węglowodorów nasyconych występujących w temperaturze pokojowej w stanie gazowym oraz tlenku węgla(IV), azotu, wodoru, siarkowodoru oraz gazów szlachetnych (argon, hel)

Zawartość składników gazu ziemnnego jest zmienna i zależy od miejsca wydobycia, jednak głównym składnikiem stanowiącym ponad 90% gazu ziemnego jest zawsze metan.

Charakterystyka i obróbka

Gaz ziemny jest bezbarwny i pierwotniebezwonny. Przed wysłaniem do odbiorców jest oczyszczany i specjalnie nawaniany w celu ułatwienia wykrycia jego obecności w powietrzu.

Zastosowania gazu ziemnego

Gaz ziemny służy przede wszystkim jako surowiec energetyczny oraz w małej skali jako surowiec w przemyśle chemicznym.

Jest używany w produkcji sadzy, gazu syntezowego oraz jest stosowany jako paliwo. Ma zastosowanie do celów opałowych, głównie w kuchenkach gazowych.

Gaz ziemny jest również niezbędnym składnikiem do produkcji detergentów, włókien sztucznych, farb, plastiku oraz gumy syntetycznej.

Węgle kopalne

Węgle kopalne należą do surowców energetycznych. Ich odmiany różnią się od siebie barwą, twardością oraz zawartością procentową pierwiastka węgla.

Przeróbka

Podstawowy proces przerobu węgla polega na jego prażeniu w temperaturze 1000-1200C bez dostępu powietrza nazywamy koksowaniem. Proces ten przeprowadza się w specjalnych piecach koksowniczych uzyskując koks, smołę pogazową, wodę pogazową (amoniakalną) i gaz koksowniczy.

Złoża węgla

Złoża węgla kamiennego w Polsce znajdują się na terenie trzech zagłębi: na Górnym Śląsku, na Lubelszczyźnie i na Dolnym Śląsku.Z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego pochodzi ponad 90%.

Zastosowanie węgla kamiennego

Węgiel kamienny wykorzystywany jest głównie do produkcji energii elektrycznej i ciepła, ale znajduje równiez inne zastosowania.

Węgiel kamienny oprócz swojego zastosowania w energetyce jest także wykorzystywany jako surowiec do produkcji kosmetyków, środków ochrony roślin, nawozów, materiałów wybuchowych, lekarstw, barwników do tkanin, środków zapachowych, a nawet ozdób jubilerskich.

ALKANY - ZASTOSOWANIE

Przemysł - parafina

Medycyna

Przemysł energetyczny

Mieszanka alkanów o stałym stanie skupienia - parafina - używana jest do konserwacji serów, wyrobu świec, past połyskowych, jako materiał izolacyjny, zagęszczania olejów smarowych, a także znajduje swoje zastosowanie w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym

Propan i butan stosowane są jako gazy nośne w aerozolach, np. w preparatach chłodzących w sprayu używanych na różnego rodzaju kontuzji sportowych

Propan i butan są stosowane jako zawartość turystycznych butli gazowych, a metan w piecach i kuchenkach gazowych.

Wyższe alkany

zbudowane z więcej niż 10 atomów węgla

Wyższe alkany wchodzą w skład m.in. olejów napędowych i paliw lotniczych, a także środków smarnych. Wykorzystywane są także przy produkcji detergentów

ALKENY - ZASTOSOWANIE

Przemysł tekstylny

Medycyna

Przemysł chemiczny

Polipropylen wchodzi w skład odzieży termoaktywnej. Chroni przed utratą ciepła. Otrzymywany jest jako produkt polimeryzacji propenu.

B-karoten używany jest jako niski filtr przeciwsłoneczny, chroni skórę przed wpływem promieni UV i oparzeniami

Guma otrzymywana w procesie polimeryzacji buta-1,3-dienu ma swoje zastosowanie w produkcji opon samochodowych

Polimeryzacja

Reakcja, której ulegają związki nienasycone. Polega na łączeniu się ze sobą wielu cząsteczek związku nienasyconego w wyniku rozerwania wiązania π lub jednego z wiązań π w wiązaniu wielokrotnym

ALKINY - ZASTOSOWANIE

Przemysł metalurgiczny

Przemysł chemiczny

Przemysł szklarski

Mieszanina etynu (acetylenu) i tlenu stosowana jest w palnikach acetylenowo-tlenowych, których używa się do cięcia i spawania różnych metali.

Sadza węglowa (powstająca z spalania propynu przy ograniczonym dostępie do tlenu) używana jest w trakcie produkcji szkła.

Etyn używany jest jako substrat w reakcji otrzymywania związków organicznych (np. etanalu, etanolu)

BENZEN - ZASTOSOWANIE

Przemysł tworzyw sztucznych

Przemysł lakierniczy

Przemysł chemiczny

Trifenylometan używany jako jeden z podstawowych składników wielu barwników syntetycznych.

Nitrobenzen używany jest w produkcji materiałów wybuchowych takich jak TNB. Stosowany jest m.in. w minach przeciwpiechotnych.

Etylobenzen pośredniczy w produkcji styropianu. Jest substratem w procesie otrzymywania polistyrenu.

Dziękuję za uwagę!

cnd