Erdöl Flashcards
Welche Produkte erwarten Sie grundsätzlich aus einer Raffinerie?
- Flüssiggas
- Benzine
- Düsentreibstoff
- Diesel, leichtes Heizöl
- Schweres Heizöl
- Schmierstoffe
- Bitumen
- Petrolkoks
- Schwefel
Woraus besteht Erdöl im Allgemeinen?
- Alkanen
- Cycloalkane
- Aromaten
Nennen Sie die Hauptbestandteile von Erdöl absteigend vom größten bis zum geringsten Anteil.
- Kohlenstoff: 85-90 %
- Wasserstoff: 10-14 %
- Schwefel: 0,1-7,0 %
- Stickstoff: 0-1-2,0 %
- Sauerstoff: 0-2,0 %
- Metalle (V, Ni, Na): 0,001-0,05 %
Welche weiteren Verbindungen erwarten Sie im Erdöl?
- Schwefelverbindungen
- Stickstoffverbindungen
- Sauerstoffverbindungen
- Salze
- Metalle
Zu welchen Problemen führen diese Verbindungen?
- Deaktivierung der Katalysatoren
- Destabiliseirung
- Basizität
- Korrosion
Welche Fraktion erwarten Sie beim Siedesschnitt 140-250 °C?
Mitteldestillate (z.B. Naphta)
Wo liegt der optimale Bereich der Kerogenzersetzung, damit Erdöl entsteht?
65-120 °C und 2000-4000 m Teufe
Was ist unter sekundärer Migration zu verstehen?
- Bildung von größeren Öl- und Gasvolumina in porösen Bereichen
- Wanderung der flüchtigen Kohlenwasserstoffe als 3-Phasen-Systemzum/in Speichergesteine
Wann endet die Migration?
In geologischen Fallen oder an der Erdoberfläche
Wie können Sie Erdöl aus der Erde fördern (prinzipiell)?
- Primär: Durch natürlichen Lagerstättendruck
- Sekundär: Durch Erhöhung des Lagerstättendruckes
- Tertiär: Erhöhung der Fließfähigkeit
Aus welchem Grund entsalzen Sie Erdöl?
• Salz führt zu
o Korrosion
o Deaktivierung der Katalysatoren
Wie verfahren Sie mit dem atmosphärischen Rückstand der Destillation, um weitere Produkte zu erhalten?
- Vakuumdestillation
* Destillation über 350 °C bei atmosspährischem Druck würde zu Crackreaktionen führen
Welches Ziel hat die Isomerisierung?
• Gewinnung von Benzin mit hoher Oktanzahl.
Unterscheiden Sie Coking, Visbraking, katalytisches Cracken und Hydrocracken hinsichtlich ihrer Schärfe und Art.
- Coking: scharfes, thermisches Cracken
- Visbreaking: mildes thermisches Cracken
- katalytisches Cracken: scharfes, katalytisches Cracken
- Hydrocracken: scharfes, katalytisches Cracken mit Wasserstoff
Vergleichen Sie Coil Cracken und Soaker Cracken (Visbreaking).
• Coil Cracken
o Nur Heizofen
o Reaktionsbedingungen: 475-500 °C
o 15 bar
o 1-3 Minuten Verweilzeit
o Reinigung des Ofens alle 3-6 Monate
• Soaker Cracken
o Heizofen + nachgeschalteter Behälter
o ca. 430 °C
o 6-8 Minuten Verweilzeit
o Reinigung des Ofens alle 6-18 Monate
Welche Vorteile bringt das katalytische Cracken gegenüber dem thermischen Cracken?
- gute Ausbeute an hochoktanigem Benzin
- hoher Umsatz
- lange Laufzeit
- große Flexibilität
- Beeinflussung der Selektivität durch den Katalysator
Welche Katalysatoren werden beim Hydrocracken eingesetzt?
• synthetische Zeolithe mit
o Nickelbeschichtung,
o Cobaltbeschichtung,
o Molybdänbeschichtung,
o Wolframbeschichtung oder
o PalladiumbeschichtungMit welchem Einsatzmaterial findet die Reformierung statt und aus welchem Grund?
• Schwerbenzin (Siedeschnitt 80-200 °C)
o bei hochsiedenden Komponenten würde es zu Hydrocrackreaktionen kommen
o niedersiedende Komponenten würden zu Benzol reagieren, dessen Gehalt im benzin begrenzt ist
Beschreiben Sie kurz das Alkylieren, nennen Sie dabei die Katalysatoren, das Zielprodukt und Ihnen bekannte Prozessparameter.
- Reaktion von Isobutan mit niederen Olefinen zu i-Heptan, i-Oktan und i-Nonan.
- Zur Erzeugung von Benzinkomponenten mit hoher Oktanzahl
- Produkte: Alkylat, Propan, Butan
- Schwefelsäure und Flourwasserstoff als Katalysator
• Niedrige Temperatur (5-40 °C) bei 10-40 Minuten Verweilzeit
o Verhinderung der SO2-Bildung
o Verhinderung von Polymerisationsreaktionen der Olefine
Was ist das Ausgangsmaterial der Erdölbildung?
Pflanzlische und tierische maritime Kleinstlebewesen
Welche Bedingungen sind für die Erdölbildung notwendig?
- Geringe Sauerstoffkonzentration
- Überdeckung des abgestorbenen Planktons mit Sediment
- Anstieg von Druck und Temperatur durch weitere Sedimentüberlagerung
Welche alternativen Lagerstätten für Erdöl gibt es?
- Ölschiefer: Faulschlamm-Gestein, aus dem das Erdöl nicht ausgewandert ist
- Ölsande: Mischung aus Ton, Silikaten, Wasser und Kohlenwasserstoffen
Ordnen Sie den verschiedenen Erdölfraktionen die Temperaturbereiche, in denen sie gewonnen werden sowie spätere Verwendungszwecke zu.
Vgl. Abbildung
Welche Raffinerieprozesse folgen auf die Destillation?
- Thermisches Cracken
- Hydrotreating
- Isomerisierung
- Reformierung
- Alkylierung
Stellen Sie in einem Diagramm die Auswirkung der Raffinerieprozesse auf den Wasserstoffgehalt und die mittlere Kettenlänge der Moleküle dar.
Vgl. Abbildung
Beschreiben Sie kurz den Prozess „Hydrotreating“.
• katalytische Hydrierung
• Ziele:
o Entfernung von Schadstoffen
o (S-,N-,O-Verbindungen und Metalle)
o Stabilisierung von Olefinen
o Reduzierung des Anteils an Aromaten (Benzol)
- Keine Veränderung der Siedebereiche
- Wasserstoffbedarf durch Reformer bereitgestellt (Stöchiometrie ca. 10!)
- Katalysator: Kobalt- und Molybdänsulfide auf Tonerdeträger
