Thema: Erdöl
Entstehung
– vor 65-500 Mio. Jahren; pflanzl./tierische Lebewesen (Fossilien) sanken auf den
Grund flacher Gewässer (-> fossiler Brennstoff)
– durch hohen Salzgehalt des Wassers konservierende Wirkung
– keine Fäulniszersetzung
– über Jahrhunderte kamen viele Schlammschichten dazu
– bei hohem Druck und hoher Temperatur Umwandlung in Erdgas bzw. viele
Bestandteile des Erdöls
– anaerobe (kein Sauerstoff-verwertende) Bakterien wandelten sauerstoffarmen
Schlamm um
– chem. Zusammensetzung schwankt daher je nach Fundort
– durch zunehmenden Gesteinsdruck durch die Poren des Muttergesteins
herausgedrückt; steigt nach oben
– Lagerstätte entsteht wenn undurchlässige Deckschicht (z.B. aus Ton) nach oben hin
abdeckt
– Erdgas sammelt sich zu oberst
Vorkommen
– wichtige Erdöl fördernde Staaten:
Saudi-Arabien, Russland (Sibirien), USA, Mexiko, Iran, China, V.A.E. u.a.
– deutsche Vorkommen:
Niedersachsen (Emsland), Schleswig-Holstein, Offshore-Bohrungen in der Nordsee
– selten nahe der Erdoberfläche
– oft in großen Tiefen (Lagerstätten), Erschließung durch Tiefborhung
– konventionelles Erdöl (95%) in Speichergesteinen durch Bohrlöcher gefördert
– unkonventionelles Erdöl ist in versch. anderen Lagerstättentypen und teurer
in der Förderung (z.B. Ölschiefer, Öl aus Kohle, Tiefseeöl)
– Peak Oil evtl. schon erreicht, sonst Mitte 21.Jhr.
Zusammensetzung
– unmittelbar aus der Erde kommendes Rohöl;
– aus mind. 500 Komponenten
– je nach Herkunft verschieden
– homogen, flüssig
– hauptsächlich aus hunderten versch. Kohlenwasserstoffe
– ebenso: Alkane, aromatische Verbindungen, Schwefel-, Sauerstoff und Stickstoff-,
verbindungen, Cycloalkane (Napthene)
– Schwefelanteil zwischen 0,1 bis 5%
Eigenschaften
– hellgelbe bis schwarze Färbung
– nicht mit Wasser mischbar
– leicht entflamm- und brennbar
– versch. Siedetemperaturen
– Dichte zwischen 0,65 und 1,02g/cm³
– dünn-dickflüssig
Verarbeitung
Das Rohöl wird über Pipelines in die Raffinerie geleitet. Dort werden die einzelnen Bestandteile destilliert. Die versch. Kohlenwasserstoffe besitzen unterschiedl. Siedetemperaturen, weshalb man sie in versch. Siedebereiche (auch Fraktionen genannt) abtrennen kann. Zuerst wird das Rohöl im Röhrenofen auf 360°C erhitzt,
damit die Bestandteile verdampfen. In dem Destillationsturm, der selbst nicht beheizt ist, sind sog. Glockenböden. Diese haben Öffnungen, durch welche der gasförmige Anteil eins weiter nach oben gelangen kann. Kondensierende Bestandteile sammeln sich auf dem Boden der jeweiligen Stufe. So dauert es nicht lange bis das Erdöl den
unteren Rand der Glocken erreicht hat. Gas bedeutet das, dass es durch die Flüssigkeit strömen muss, wodurch eine bessere Trennung gewährleistet wird. Wenn der Flüssigkeitsspiegel über ein gewisses Niveau steigt, fließt es ins nächst tiefere Stockwerk.
Das heißt, es findet ein ständiger Austausch statt. Der flüssige Rückstand im unteren Teil wird wieder in einem Röhrenofen erhitzt und der sog. Vakuumdestillationen unterzogen. Später werden sie von den einzelnen Böden abgeleitet und lassen sich so von oben nach unten in Heizöl, Dieselkraftstoff, Kerosin und Gase einteilen. Danach müssen sie weiter veredelt werden. Wichtig ist dabei das „Cracken“, da die langkettigen Kohlenwasserstoffe nicht den Anforderungen des Marktes entsprechen.
Verwendung
– mit 40% Weltanteil wichtigster fossiler Energieträger
– zu über 1/3 für Energie-/Wärmeerzeugung
– in Deutschland; 1/3 Benzin u. Diesel, 1/3 Industrie (Kessel, Kraftwerke) & Schmieröle
– Grundlage vielfältiger Produkte; Alkohole, Chemierohstoffe, Kunststoffe, Kosmetika, Bild- und Tonträger, Düngemittel, Baustoffe etc. pp.
Wichtige Begriffe
– fossiler Brennstoff: Abbauprodukte in geologischer Vorzeit von toten Tieren und Pflanzen (Fossilien)
– Lagerstätte: bestimmter Bereich unter der Erdkruste in dem wirtschaftlich bedeutende Rohstoffe befinden
– Speichergestein: poröse, durchlässige Sedimente wie Sandstein, in denen sich Kohlenwasserstoffe (u. A.) anreicherten
– Fraktioniere Destillation: Methode zum Trennen mehrerer Bestandteile eines Gemischs
– Glockenböden: Einbau um schwerer siedenden Anteil aus dem Gasstrom auszuwaschen