• je to hnědá až černá kapalina
  • je tvořena směsí pevných a plynných uhlovodíků s menším množstvím kyslíku, dusíku a síry
    • $C$: 84 - 87%
    • $H$: 11 - 14%
    • $O,N,S$: 2 - 3%
  • typy ropy:
    • alkanická ropa
      • obsahuje převážně alkany
    • cyklanická (naftenická) ropa
      • obsahuje převážně cykloalkany
    • aromatická ropa
    • asfaltická ropa
    • existují i další mezitypy
    • nejrozšířenější jsou alkanické ropy a alkanicko-naftenické ropy, které obsahují směs cyklických a alicyklických alkanů

Zpracování ropy

  • ropa se zpracovává v rafineriích
  • postup se různí podle složení ropy

Čištění ropy

  • ropa je nejprve očištěna od nežádoucích látek
  • čistí se od sirných sloučenin, minerálních solí, vody, písku a hlíny

Destilace ropy

  • zpracování na rektifikačních kolonách
  • ropa se zahřeje v trubkové peci na teploty asi 200 °C
  • vstřikuje se do předehřívací kolony, kde se oddělí plynné uhlovodíky a lehký benzín
Název frakce Uhlovodíkový obsah Teplota varu [°C]
plynné uhlovodíky $C_1$ $C_4$ <30
lehký benzín $C_4$ $C_8$ 30 – 90
  • nejedná se o extrakci čistých látek, ale směsi všech
  • zbytek se zahřívá víc a vstřikuje se do atmosférické destilační kolony
    • směs se zahřívá na teplotu 360 °C
    • směs se destiluje za normálního atmosférického tlaku
Název frakce Uhlovodíkový obsah Teplota varu [°C]
těžký benzín $C_8$ $C_{11}$ 80 – 200
petrolej $C_{10}$ $C_{18}$ 180 – 270
plynový olej $C_{15}$ $C_{24}$ 250 – 400
olejové destiláty vyšší uhlovodíky >350
mazut vyšší uhlovodíky destlační zbytek
  • mazut se po dalším zahřátí vstřikuje do vakuové destilační kolony
    • zahřívá se na teplotu do 400 °C
    • extrahuje se vakuový plynný olej, směs lehkých, středních a těžkých olejů a asfalt
    • provádí se bez přítomnosti vzduchu, protože na vzduchu by teplota musela být mnohem vyšší a zapříčinila by rozklad některých produktů

Schéma

Rafinace

  • odstraňování nežádoucích látek v produktech destilace
    • způsobují nižší stabilitu nebo přebarvení
  • využívá se chemických činidel, selektivních rozpuštědel a adsorbentů

Krakování

  • termolýza
  • benzín se vyrábí krakováním petroleje

Odparafinování olejů

  • u alkanických rop
  • obsah vyšších alkanů způsobuje nižší teplotu tuhnutí
  • vyšší alkany jsou ale sami o sobě užitečné látky a proto se separují
  • používají se selektivní rozpouštědla

Produkty zpracování ropy

Plynné uhlovodíky

  • z plynných uhlovodíků se extrahuje směs propanu a butanu
  • dále se extrahuje methan a ethan

Benzíny

  • označují se jako primární
  • podle délky uhlovodíkových řetězcu ve směsi je dělíme na lehké, střední a těžké
  • jsou směsí alkanů, isoalkanů, cykloalkanů a aromátů
  • jsou použity pro výrobu motorového benzínu

Kvalita benzínu

  • je dána chemickým složením
  • důležitým faktorem jsou antidetonační schopnosti
    • u spalovacích motorů je potřeba aby spalování probíhalo dostatečně rychle
    • pokud se benzín spaluje příliš rychle přechází se k detonaci
      • řetězová reakce, tkerá způsobuje klepání
    • neslabší antidetonační schopnosti mají alkany s nerozvětveným řetězcem
    • alkany s rozvětveným řetězcem nebo methyl homology benzenu jsou proto lepší variantou
    • měřením bylo zjištěno, že největší klepání vyvolává n-heptan (přímý heptan) a nejmenší klepání zase 2,2,4-trimethylpentan
  • Oktanové číslo
    • udává jakost benzínu
    • vyjadřuje odolnost vůči klepání
      • n-heptan má dohodou oktanové číslo $0$
      • 2,2,4-trimethylpentan má dohodou oktanové číslo $100$
    • čím vyšší, tím lepší
    • např.: Natural 95
      • oktanové číslo: 95
      • chová se jako směs složena z:
        • 95% 2,2,4-trimethylpentanu
        • 5% n-heptanu
    • hodnota oktanového čísla primárního benzínu je mezi 30 a 70
    • Metody zvýšní oktanového čísla
      • přídáním antidetonačních látek
      • izomerace nebo aromatizace
      • přídáním látek s vysokým oktanovým číslem

Petrolej

  • je to směs středně dlouhých uhlovodíků
  • většina se zpracuje krakováním
  • někdy se používá do vzletových motorů

Plynový olej

  • často se mísí s petrolejem
  • je to směs spíše cyklických uhlovodíků

Nafta

  • směs petroleje a plynového oleje
  • Kvalita nafty - cetanové číslo
    • vyjadřuje míru odolnosti proti tvrdému chodu motoru
      • je způsoben prodlužováním doby od vstřiku paliva do spalovacího válce a vznícení
    • odpovídá procentové koncentraci cetanu (hexadekanu) ve směsi s 1-methylnafalenem
    • čím vyšší, tím lepší
    • cetan má dohodou cetanové číslo $100$
    • 1-methylnaftalen má dohodou cetanové číslo $0$

Olejové destiláty

  • uplatňují se jako mazací oleje
  • k hodnocení mazacích schopností se využívá viskozitní index
  • část olejových destilátů se krakuje na benzín, petrolej a plynové oleje

Mazut

  • je to destilační zbytek po atmosférické destilaci ropy
  • používá se jako palivo nebo se dál zpracovává
  • jeho destiláty se dál krakují nebo se používají jako topné oleje

Asfalt

  • je to destliační zbatek po vakuové destilaci mazutu
  • používá se na povrchovou úpravu vozovek a jako izolační materiál proti vlhkosti