B6 Funktionsweise eines Glockenbodens 4.14 Erdgas und Erdöl: Vorkommen und Verarbeitung B5 Die fraktionierte Destillation von Rohöl (Siedebereiche in Klammern angegeben) 97 Mehr als 60% des Energiebedarfs in Deutschland wird durch den Einsatz von Erdöl und Erdgas erbracht. Erdöl und Erdgas sind wie Steinund Braunkohle fossile Energieträger1. Erdöl ist außerdem ein wichtiger Rohstoff für die chemische Industrie. Chemisch gesehen sind Erdöl und Erdgas Gemische aus überwiegend gesättigten Kohlenwasserstoffen. Hauptbestandteil des Erdgases ist Methan (vgl. S. 70, 71). Erdöl und -gas werden in der Erdoberfläche zum Teil in Tiefen von bis zu 5 000 m gefunden, ihre Entstehung ist auf S. 96 (INFO) erläutert. Erdöl trennen Das Rohöl (unverarbeitetes Erdöl, B1) aus den tief gelegenen Erdschichten kann nicht direkt, sondern erst nach mehrschrittiger Aufbereitung in Raffinerien (B4) genutzt werden. Nach der Entfernung von Verunreinigungen wie Sand, Wasser und Salze wird das Rohöl zunächst in technisch sinnvolle Teilgemische zerlegt. Hierzu verwendet man große Trenn anlagen (B5), in denen eine fraktionierte Destillation (INFO) durchgeführt und das Erdöl in Fraktionen mit bestimmten Siedebereichen aufgeteilt wird (LV1). Das Rohöl wird dazu in einem Röhrenofen auf 400 °C erhitzt und die entstehenden Dämpfe werden in einen etwa 50 m hohen Destillationsturm geleitet. Dort strömen sie über eine Vielzahl von Glockenböden (B6) nach oben und kühlen dabei ab. Je nach Siedetemperaturbereich kondensieren die einzelnen Komponenten des Dampfes auf den verschiedenen Böden, aus denen sie in flüssiger Form abgeleitet werden können. So erhält man z. B. bei 30 – 100 °C die Fraktion mit den Leichtbenzinen. Im Wesentlichen lassen sich fünf Erdölfraktionen unterscheiden (B5). Erdöl-Bestandteile mit Siedetemperaturen über 360 °C werden bei vermindertem Druck destilliert (Vakuumdes tillation), da die Siedetemperatur bei abnehmendem Druck sinkt. Auch hier wird eine fraktionierte Destillation zur Trennung verwendet. In modernen Anlagen können bis zu 250 t Erdöl pro Stunde aufgetrennt werden. B4 Erdölraffinerie Schlüsselbegriffe Erdöl, Erdgas, fossile Energieträger, Erdöldestillation, fraktionierte Destillation, Raffinerie INFO Bei der fraktionierten2 Destillation wird ein Stoffgemisch aufgetrennt, indem die einzelnen Komponenten in verschiedenen Vorlagen (Kolben) aufgefangen werden. Man erhält so verschiedene Fraktionen, die Komponente mit der niedrigsten Siedetemperatur bildet die erste Fraktion. Liegt ein komplexes Gemisch aus vielen Stoffen mit recht ähnlichen Siedetemperaturen wie Erdöl vor, dann erhält man in der Regel Fraktionen, die mehrere Stoffe mit ähnlichen Siedetemperaturen und nicht einen Reinstoff enthalten. Kondensat Erdöl-Dämpfe Erdöl-Dämpfe Erdöl-Dämpfe Gas (unter 30 °C) Leichtbenzin (30 100 °C) Schwerbenzin (100 200 °C) Petroleum (175 240 °C) Gasöl (240 360 °C) Vakuumgasöl Basisöle für Schmiermittel BitumenRöhrenofen Röhrenofen Vakuumdestillation Rückstand Rohöl (über 360 °C) 2 von frangere (lat.) = (unter-)brechen 1 von fossilis (lat.) = ausgegraben. Die fossilen Energieträger sind wie die Fossilien aus abgestorbenen Lebewesen entstanden. N u r z P rü fz w c k e E ig e n tu m d e s C .C . B u c h n e r V e rl a g s