Was ist Bioethanol?
Kraftstoff aus Ethanol aus Biomasse
höhere Klopffestigkeit
Schmierstoffe Additive
verbessern schmiertechnische Eigenschaften
sollen lange Lebensdauer haben
Aggregat vor Korrosion schützen
Ablagerungen von Verschmutzungen oder Abrieb verhindern
Alterungsschutzadditive: schützen Schmierstoffe vor hohen Temp., Feuchtigkeit, Verschmutzung, Säuren, Laugen
z.B. Antioxidantien
Herstellung von Schmierstoffen
Elemente wie S, N wären eigentlich förderlich für Schmierwirkung, werden dem Erdöl beim Aufbereiten aber entzogen
Welche Aufgaben hat der Rücklauf in einer Rektifikationskolonne zu erfüllen?
Durch Rücklauf kann eine optimierte Nutzung destillativer Trennmöglich erzielt werden. Je höher die Rücklaufverhältnis ist, desto höher ist die Trennleistung, aber gleichzeitig auch Energie- und Zeitaufwand. Über das Rücklaufverhältnis kann die Trenngeschwindigkeit bzw. der Output an Produkt (Destillat) beeinflusst, also eingestellt und gesteuert werden.
Wie ist das Rücklaufverhältnis v definiert?
Beschreiben Sie die Entstehung von Erdöl
Bei geringe Sauerstoffkonzentrationen: Absinken der pflanzlicher und tierischer maritime Kleinlebewesen und Überdeckung mit Sediment →Bildung von Faulschlamm und anaerobe Zersetzung des Faulschlamms (Sapropel). →Anstieg von Druck und Temperatur durch weitere Sedimentüberlagerungen→ Bildung Erdölmuttergestein (Sedimentgestein),Bildung Kerogen(Erdölvorläufer)→ Kerogen-Zersetzung zu Erdöl und Erdgas
Beschreiben Sie den Zusammenhang zwischen Teufe, Temperatur und Öl- bzw. Gasbildung im Erdreich
Temperatur
Teufe
Öl-Gasbildung
50-70°C
Zersetzungsbeginn Kerogen
65-120°C
2000-4000m
Optimaler Bereich
120-180°C
4000-6000m
Gasbildungsbereich
Welche Arten von Erdölförderung gibt es?
Primäre Förderung: durch natürlichen Lagerstättendruck
Sekundäre Förderung: Erhöhung des Lagerstättendrucks z.B. durch Einpressen von Wasser oder Erdgas
Tertiäre Förderung: Erhöhung der Fließfähigkeit z.B. durch Wasserdampf, heißes Wasser, in-situ-Verbrennung, Gasinjektionen…
Beschreiben Sie die fünf wichtigsten Konversionsverfahren einer Raffinerie
Alkylieren: Katalytische Polymerisation, Erzeugung Benzinkomponenten mit hoher
Oktanzahl Reformieren: Verfahren zur Erzeugung von Benzin mit hoher Oktanzahl sowie Wasserstoff
Cracken: Erhöhung des Anteils an nieder siedenden Komponenten (Benzin, Diesel)
Hydrocracken: Die Kohlenwasserstoffe werden gleichzeitig gecrackt und hydriert.
Hydrotreating: Entfernung von Schadstoffen (S-,N-,O-Verbindungen und Metalle
Hauptbestandteile Ottokraftstoffe
Alkane, Alkene, Cycloalkane und (gerade, verzweigte und ringförmige) aromatische Kohlenwasserstoffe mit 5-11 C-Atomen
Hauptbestandteile Diesel
Alkane, Cycloalkane und (gerade, verzweigte und ringförmige) aromatische Kohlenwasserstoffe mit 10-22 C-Atomen
Was beschreibt die Octanzahl (ROZ)?
Klopffestigkeit von Benzin, die es benötigt, damit es zur Selbstzündung kommt
Referenzverbindungen:
n-Heptan -> ROZ = 0
Iso-Octan -> ROZ = 100
Bsp Octan 95: Gemisch verhält sich wie Iso-Octan 95%; n-Heptan 5%
Was beschreibt die Cetanzahl (CZ)?
Zündwilligkeit von Diesel
Je mehr verzweigte KW Anteile im Kraftstoff, desto zündwilliger
Gemisch verhält sich wie
Cetan & 1-Methylnapthalin Gemisch
mit gegebenem Anteil an Cetan
Vergleichen Sie die Verbrennungen der Otto- und Dieselkraftstoffe im Fahrzeugmotor
Ottokraftstoffe : Fremdzündung durch Zündkerze
Diesel: Selbstzündung im Motor durch Kompression
Beschreiben Sie die Extraktiv-Rektifikation zur Butadien-Abtrennung aus dem C4- Schnitt
Bei der Aufarbeitung des C4-Schnitts des Steamcrackers wird in einer ersten Stufe das Butadien, das ca. 50% des C4·Schnittes ausmacht, durch Extraktivrektifikation abgetrennt
Bei der extraktiven Rektifikation handelt es sich um eine spezielle Variante der Grundoperation Rektifikation. Sie wird eingesetzt zur Trennung von Gemischen, die sich durch normale Rektifikation schwer trennen lassen, weil sie aus Komponenten mit geringen Siedepunktunterschieden bestehen oder Azeotrope bilden. Das Prinzip der Extraktivrektifikation besteht darin, dass man dem zu trennenden Gemisch ein Lösemittel zusetzt, welches die relativen Flüchtigkeiten der Gemischkomponenten unterschiedlich stark beeinflusst
Im vorliegenden Fall –Abtrennung von Butadien aus C4-Schnitten -benutzt man Lösemittel, welche die Flüchtigkeit von Butadien im Vergleich zu anderen C4-Komponenten besonders stark herabsetzen, z. B. N-Methylpyrrolidon (NMP), N-Formylmorpholin oder Dimethylformamid (DMF)
Im Unterschied zu der anderen Variante der Rektifikation mit einem Hilfsstoff, der Azeotroprektifikation, hat bei der Extraktivrektifikation der Hilfsstoff einen deutlich höheren Siedepunkt als die Komponenten des zu trennenden Gemischs
Erdgas & Propangas Heizwert/Brennwert
Heizwert Hu
Brennwert Ho
Erdgas
10,4 kWh/m³
11,4 kWh/m³
Propangas
25,8 kWh/m³
28 kWh/m³
Wofür wird Propangas verwendet?
Heiz-und Kochzwecke
Feuerzeuggas
Kältemittel
Flüssiggaskraftstoff (Autogas, LPG)
Wie werden Synthesegase hergestellt?
CO + H2
aus Erdgas, Erdöl, Kohle erzeugt (z.B. Kohlevergasung)
2 Verfahren: Steamreforming und partielle Oxidation
Zu was werden Synthesegase weiterverarbeitet?
Ammoniaksynthese
Oxosynthese (SynGas + Olefine -> Oxo-Aldehyde & Oxo-Alkohole)
Fischer-Tropsch-Synthese (Eisen-/Cobaltkatalysat + CO/H2-Gemische -> Paraffine, Olefine, Alkohole)
Methanol (für Alkohole, Aldehyde, Carbonsäuren, Ester, Ether, Olefine, Treibstoffgemische)
FCC beschreiben
Ähnlich wie beim Coking kommt es auch beim Catcracking zur Bildung von Koks. Da dieser Koks sich jedoch auf der Katalysatoroberfläche abscheidet, werden schon nach kurzer Zeit die Poren verstopft, und der Katalysator wird durch einen Koksabbrand wieder aktiviert
Fließbett mit fluidisiertem Katalysator
Der Katalysator liegt als Pulver vor und besteht aus Mikrokügelchen mit einem mittleren Durchmesser von ca. 60 pm
Reaktor und Regenerator stehen nebeneinander, verbunden über die beiden Katalysator-Transportrohre
Im unteren Teil des Reaktors, im Steigrohr, wird der Katalysator durch die aufsteigenden Dämpfe des Einsatzgemisches fluidisiert
Im oberen Teil des Reaktors liegen Temperaturen zwischen 480 und 540 °C vor
Am Kopf verlassen die Produkte den Reaktor über Zyklone, in denen mitgerissener Katalysatorstaub abgeschieden wird. Der inaktivierte Katalysator läuft über eine Fallleitung in die Brennkammer des Regenerators, wo bei Temperaturen bis über 600 °C der abgelagerte Koks verbrannt wird
Allerdings unterliegt der Katalysator mit der Zeit einer irreversiblen Inaktivierung durch thermisch bedingte Veränderungen und durch eine Anreicherung an Katalysatorgiften
Im kontinuierlichen Betrieb werden aus dem Reaktor deshalb immer geringe Mengen an verbrauchtem Katalysator abgezogen und gleiche Mengen Frischkatalysator zugesetzt
Durchsatz von bis zu 15 000 t pro Tag
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