fossile_Energie Flashcards

1
Q

Was sind Ressourcen

A

Nachgewiesene, aber derzeit technisch und (oder) wirtschaftlich nicht gewinnbar, bzw. nicht nachgewiesenen aber geologisch mögliche Rohstoffe.

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2
Q

Was sind Reserven?

A

Zu heutigen Preisen mit heutiger Technologie wirtschaftlich gewinnbar

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3
Q

konventionelle Rohstoffe: (limitiert)

A

-Erdöl: Leichtöl, Schweröl, Kondensat

-Erdgas: freies Erdgas, Erdölgas

-Kohle: Hartkohle, Weichbraunkohle

-Kernbrennstoffe:
Uran in Erzlagerstätten, Thorium

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4
Q

nichtkonvent. Rohstoffe
(deutlich aufwendiger)

A

-Erdöl: Schwerstöl, Bitumen(Ölsand),
Schieferöl(Ölschiefer)

-Erdgas: Erdgas in dichten Gesteinen,
Flözgas, Aquifergas, Gashydrat

-Kernbrennstoffe: Phosphate, Granite
Meerwasser

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5
Q

Statistische Reichwerte:

A

Quotient aus Reserven und letzter Jahresförderung.
—> Erdöl (44 J.), Erdgas (64 J.),
Kohle (185 J.)

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6
Q

Energierohstoffe weltweit:

A
  • Nachfrage an Energie steigt seit
    Jahrzehnten fast ungebrochen an.
  • nur begrenzte Anzahl von
    Energieträgern für Energieversorgung
    = zur Verfügung
  • erneuerbare Energien haben hohe
    Wachstumsrate am Anteil der
    Primärenergieerzeuger
  • Energiebedarf noch jahrzente durch
    nicht erneurbare Energieträger gedeckt
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7
Q

Erdöl:

A
  • konventionelle Erdölförderung für
    weltweite Versorgung von zentraler
    Bedeutung
  • Erdöl wird weltweit wichtigster
    Energielieferant bleiben
  • = einziger nicht erneuerbare
    Energierohstoff, wo steigende
    Nachfrage nicht gedeckt werden kann
  • lange Zeiträume für Energiesektor
    Umstellung rechtzeitige Entwicklung
    alternativer Energiesysteme notwendig
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8
Q

Erdgas:

A
  • in sehr großen Mengen vorhanden
  • 80% Erdgasreserven in OPEC/GUS -
    Ländern, fast nur konventionell
  • 2016: USA exportiert verflüssigtes
    Erdgas aus Schiefergasförderung
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9
Q

Kohle:

A
  • Reserven und Ressourcen an Hartkohle
    und Weichbraunkohle können den
    erkennbaren Bedarf für viele
    Jahrzehnte decken
  • verfügt über größtes Potential von allen
    nicht erneuerbaren Energierohstoffen
    (Anteil 89% von Ressourcen)
  • Überangebot an Hartkohle auf Weltmarkt
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10
Q

Erneuerbare Energien:

A
  • haben große Bedeutung für
    Energieversorgung
  • Erdgas, Erdöl und Kohle werden als
    Primärenergieträger und Rohstoffe
    in organischen Chemie verwendet.
  • 80-90% der geförderten Produkte
    werden derzeit verbrannt.
  • ~ 5% des Erdöls werden für die
    Kunststoffindustrie verwendet.
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11
Q

Zusammensetzung von fossilen Rohstoffen:

A

Erdgas:
Hauptbest. Methan

Erdöl:
Gemisch aus Kohlenwasserstoffen hauptsä. Alkane

Kohle:
Verbindungsgem. , hauptsä. aus aliphatischen u. aromatischen Kohlenwasserstoffen

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12
Q

Entstehung der Kohle
—> Inkohlung

A

Holz
—Vertorfung—>
Torf
—Beginn Inkohlung—>
Braunkohle
—Abspalt.: CO2, H2O, H2, CH4 —>
Steinkohle
—Abspalt.: CO2, H2, CH4 —>
Anthrazit

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13
Q

Entstehung Erdöl:

A
  • Aus pflanzlichen u. tierischen
    Überresten (Plankton), die sich in
    sauerstoffarmen Meeresbuchten
    ansammeln konnten, entstand durch
    anaerobe Bakterien Faulschlamm.
  • wurde durch Sand- und Tonschichten
    überlagert.
  • Durch erhöhten Druck und Temperatur
    entstand daraus Erdöl und Erdgas.
  • Nach der Bildung (vor 350 Mio J.)
    wanderte es in poröses Gestein
    (Sandstein oder Kalk) und wurde dort
    festgehalten.
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14
Q

Erdölsuche Seismik:

A
  • Netz aus Geophonen wird aufgebaut
  • Vibrationshammer erzeugt Schallwellen
  • diese werden an untersch.
    Steinschichten untersch. stark
    reflektiert und an den Geophonen
    wieder empfangen
  • Impulse geben Aufschluss auf
    Beschaffenheit u. Topographie des
    Untergrunds
    —> Seismogramme werden mit einander verglichen
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15
Q

Erdölförderung:

A

zuerst mit Primärförderung gefordert:
- Eruptivförderung
(Eigendruck reicht zur Förderung)
- Pumpenförderung

wenn Eigendruck nicht ausreicht Sekundärvörderung:
—> Wasser/Gas in Lagerstätte um Öl zu
verdrängen
Tertiärförderung:
—> Öl wir mit Dampf od. chem. Mitteln
fließfähiger gemacht (teuer)

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16
Q

Erdölaufarbeitung:

A
  • in Raffinerien aufgearbeitet
  • aus Rohöl: Treibstoffe, Schmierstoffe,
    Chemierohstoffe
  • Destillation:
    Rohöl in untersch. Siedebereiche
    (Fraktionen) zerlegt
    1. Schritt = Entschwefelung
      —> alle bis 250•C sied. Bestandteilte abgetrennt u. durch Behandlung mit Wasserstoff entschwefelt (H2S —> elem. Schwefel)
17
Q

Normaldruckdestillation:

A
  • erfolgt in Fraktionierkolonnen
  • besitzen 40-50 Glockenböden
  • Rohöl auf 350•C aufgeheizt
    —> verdampft weitgehend
  • Dampf wird am Weg nach oben
    abgekühlt —> kondensiert am
    entsprechendem Siedepunkt
    (- Rückstand = Sumpf)
18
Q

Produkte Destillationskolonne:

A

unter 0
Propan, Butan (Flüssiggase)
0-75
Leichtbenzin
75-150
Schwerbenzin
150-175
Naphta (hochwertige Kraftstoffe)
175-225
Petroleum (Kerosin)
225-350
Leicht u. Schwergasöl
über 350
atmosphärischer Rückstand

19
Q

Vakuumdestillation:

A
  • durch Vakuum werden Siedepunkte
    gesenkt
    —> Rückstand von
    Normaldruckdestillation kann weiter
    aufgetrennt werden
    —>in 2.Destillationsanlage (40-70 mbar)
20
Q

Cracken:
hf

A

Aufspalten von höhersiedenden Fraktionen in kurzkettigere KWs

21
Q

Thermisches Cracken

A
  • Einsatzmaterial wird durch Ofen
    gepumpt (450•C / 15 bar)
    —> Aufspaltung
  • Reaktionsprodukte durch Destillation
    aufgetrennt
  • geringe Ausbeute, schlecht steuerbar
22
Q

Katalytisches Cracken:

A
  • Katalysatoren aus synthetischen
    Zeolithen für Aufspaltung
  • in Wirbelschicht- od. Fließbettreaktor
  • Einsatzprodukt trifft auf heißen
    Katalysator (Nebenprodukt: Koks)
  • desaktiviert Katalysator —> muss
    kontinuierlich regeneriert werden
  • hohe Ausbeute, gut steuerbar
23
Q

Reformieren:
P. Katalys.

A
  • wichtiges Verfahren zur Herstellung
    hochwertiger Motorbenzine
  • Bei 500°C und 30 bar werden
    geradkettige Alkane mittels
    Platinkatalysator in verzweigte und
    cyklische Alkane und
    Aromaten umgewandelt.
24
Q

Octanzahl (OZ):

A
  • Maß für Fähigkeit eines Kraftstoffs
    (ohne Eigenzündung/Klopfen
    verbrennen)
  • Bezugsstoffe:
    Isooctan (2,2,4-Trimethylpentan) OZ=100
    n-Heptan OZ=0

MOZ (Motorenoctanzahl)
Testmotor = 900 Upm,
Treibstoffgem. = 150•C

ROZ (Researchoctanzahl)
Testm. = 600 Upm
geringere Vorwärmtemp.

25
Q

größte Erdgasimporteure

A
  1. Deutschland
  2. Japan
  3. USA
  4. China
  5. Italien
26
Q

größte Hartkohleimporteure

A
  1. China
  2. Indien
  3. Japan
  4. Korea, Rep.
  5. Taiwan
  6. Deutschland
27
Q

größte Nutzer erneuerbarer Energien

A
  1. China
  2. USA
  3. Brasilien
  4. Kanada
  5. Indien
  6. Deutschland