Gaz ziemny

Głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan CH₄ (ok. 75%).

Własności metanu

Spalanie metanu
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + energia
Spalanie metanu jest procesem egzotermicznym (wydziela się energia w postaci ciepła).

Spalanie przy ograniczonym dostępie tlenu prowadzi do powstawania tlenku węgla(II) (czad):
2CH₄ + 3O₂ → 2CO + 4H₂O       

Przy jeszcze mniejszym dostępie tlenu wytwarza się węgiel (sadza) i woda:
CH₄ + O₂ → C + 2H₂O

Czysty metan spala się spokojnie żółtym płomieniem. Metan zmieszany z powietrzem tworzy mieszaninę wybuchową i spala się gwałtownie.

Ropa naftowa

Ropa naftowa to mieszanina związków organicznych stałych, ciekłych i gazowych, głównie węglowodorów.

Własności fizyczne: oleista ciecz, barwa żółta, brunatna lub czarna, charakterystyczny zapach, nie rozpuszcza się w wodzie, lżejsza od wody, palna.

Destylacja frakcjonowana ropy naftowej odbywa się w rafineriach i polega na ogrzewaniu mieszaniny a następnie skraplaniu jej odparowujących składników w różnych temperaturach wrzenia.

Składniki, które odparowują w różnych temperaturach wrzenia są to frakcje. Najpierw oddestylowują najbardziej lotne frakcje. W miarę jak ubywają wzrasta temperatura wrzenia i oddestylowują kolejne frakcje. Różnią się one temperaturą wrzenia, składem i właściwościami.

Frakcje ropy naftowej i ich zastosowanie

gazy rafineryjne

− wydziela się z nich wodór,

− surowiec do dalszych procesów,

− paliwo do opalania pieców technologicznych

benzyna (frakcja 40-150 st. C)

− paliwo silnikowe

− rozpuszczalniki

nafta (frakcja 150-300 st.C)

− paliwo do niektórych typów silników

− surowiec do otrzymywania benzyny

oleje (frakcja 300-400 stC)

− olej napędowy

− paliwo do silników Diesla (ON)

− smary

Pozostałość po destylacji:

olej opałowy (mazut) - paliwo do kotłów grzewczych, surowiec z którego otrzymuje się oleje, parafinę, wazelinę, asfalt.

Benzyna

 W procesie destylacji frakcjonowanej otrzymuje się niewiele benzyny - nie zaspokoiłaby ona potrzeb rynku. W związku z tym poddaje się przeróbce inne, mniej przydatne frakcje destylacji.

Kraking - polega na rozrywaniu długich łańcuchów węglowodorów na krótsze w obecności katalizatorów w wysokich temperaturach i pod wysokim ciśnieniem.

Produkty krakingu

• Benzyny
• Oleje
• Alkany zawierające od 1-4 atomów węgla w cząsteczce. Po ich skropleniu otrzymuje się gaz płynny LPG stosowany jako paliwo do silników kuchenek gazowych i instalacjach grzewczych.

Liczba oktanowa - liczba, określająca zdolność paliwa do spalania bezstukowego* w komorze silnika. Im wyższa liczba oktanowa, tym lepsze jest paliwo.

*W silniku może dojść do zapłonu mieszanki paliwa i powietrza bez podania iskry elektrycznej. Jest to spalanie detonacyjne (stukanie), które niszczy silnik.

Reforming (izomeryzacja) - proces zamykania łańcuchów węglowych w pierścienie i tworzeniu łańcuchów rozgałęzionych (izomerów*). W wyniku reformingu otrzymuje sie paliwa o dużej liczbie oktanowej.

*Izomery - związki chemiczne o identycznych wzorach sumarycznych różniące się rozmieszczenie atomów w przestrzeni, kolejnością wiązań.

Åšrodki przeciwstukowe (antydetonatory) - związki organiczne, dodatki do benzyn, które zwiększają ich liczbę oktanową i zapobiegają zjawisku spalania stukowego.

Niektóre antydetonatory współcześnie stosowane: etanol, toluen, kumen.

Jak zwiększa się liczbę oktanową benzyn:

− proces reformingu

− dodatek środków przeciwstukowych