Węglowodory w przyrodzie

1. Występowanie ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla kamiennego w przyrodzie.

Pochodzenie ropy naftowej
Niektórzy naukowcy są zdania, iż ropa jest pochodzenia nieorganicznego i powstała w wyniku przemian w jądrze Ziemi. Jednak znaczna większość zakłada inną, bardziej prawdopodobną hipotezę:
Procesy, które doprowadziły do powstania paliw kopalnych zachodziły miliony lat temu. Większość złóż północnej i środkowej części Morza Północnego powstała z glonów i bakterii, które zostały pogrzebane pod mułem i iłem na dnie morza w okresie jurajskim (144-213 mln lat temu). Przykryta warstwą mułu materia organiczna stopniowo rozkładała się i zamieniała w ropę pod wpływem wysokiej temperatury i tego samego, ogromnego ciśnienia, które zamieniało ił i muł w litą skałę. Ropa naftowa i gaz ziemny występują prawie wyłącznie w skałach osadowych, głównie piaskowcach, których porowatości i szczeliny mogą być nasycone ropą i gazem, czyli mogą stać się kolektorem węglowodorów. Aby mogło powstać złoże ropy naftowej lub gazu ziemnego, musi istnieć warstwa skał nieprzepuszczalnych przykrywającą skałę przepuszczalną. Dzięki temu ropa może gromadzić się w strukturze zwanej pułapką.


Zasoby, wydobycie i zużycie ropy naftowej na świecie w 2001 roku (mln ton)

Zasoby mln ton Wydobycie mln ton Zużycie mln ton
Świat 140 134 Świat 3413,6 Świat 3493,5
W tym: W tym: W tym:
1. Arabia Saudyjska 35 403 1. Arabia Saudyjska 378,7 1. USA 894,9
2. Irak 15 095 2. USA 352,9 2. Japonia 249,1
3. Kuwejt 13 024 3. Rosja 351,7 3. Chiny 223,5
4. Zjedn.Emiraty 12 851 4. Meksyk 176,5 4. Niemcy 131,3
5. Iran 12 263 5. Chiny 165,2 5. Rosja 126,0
6. Wenezuela 10 865 6. Iran 159,1 6. Brazylia 98,7
7. Rosja 6 609 7. Wenezuela 156,9 7. Indie 98,0
8. Libia 3 888 8. Norwegia 153,5 8. Korea Południowa 97,9
9. Meksyk 3 665 9. Kanada 126,5 9. Francja 96,3
10. Chiny 3 288 10. Wielka Brytania 113,6 10. Kanada 91,4
Razem w.w kraje 116 951 Razem w.w kraje 2 134,6 Razem w.w kraje 2 107,1


W Polsce ropę wydobywa się w zagłębiach: Pomorskim, Karpackim oraz z dna morskiego w pobliżu przylądka Rozewie. Czarne złoto może wydostawać się na powierzchnię samoczynnie, w wyniku działającego na nie podziemnego ciśnienia, ale czasami trzeba mu "pomóc" ogromnymi pompami. Do wydobycia ropy z dna służą platformy wiertnicze podparte filarami. Pomiędzy nimi, aż do złoża biegnie trzpień wiertniczy. Ropa naftowa znajduje się również w tzw. piaskach bitumicznych, ale ich eksploatacja jest nieekonomiczna.

Pochodzenie węgla kamiennego

Większość złóż węgla formowała się od 360 do 28 mln lat temu. Węgiel powstał na bagnistych obszarach, które w tamtych czasach porastały wilgotne lasy tropikalne. Szczątki obumarłych roślin opadły na dno bagnistych jeziorzysk lub lagun, gdzie z powodu małej ilości tlenu i odpowiednich bakterii rozkładały się bardzo powoli. W pierwszej fazie rozkładu gnijące rośliny zmieniły się w torf. Procesowi temu towarzyszyło wydzielanie metanu (stąd duże jego ilości znajdują się przy pokładach węgla kamiennego). Torf nie jest w stanie samoistnie przekształcić się w węgiel. Jego pokłady muszą najpierw zostać poddane odpowiedniemu ciśnieniu. Pierwsze zgniatanie złóż torfu odbywa się pod ciężarem wciąż narastającej ilości obumarłych roślin. Z warstwy torfu o grubości od 10 do 15 m może powstać jednometrowa warstwa węgla. Po zapełnieniu bagna przez substancję roślinną, na złoża torfu osadzały się warstwy piasku i mułu. Następnie teren obniżał się, a wody morskie lub jeziorne ponownie go zalewały, dzięki czemu dochodziło do kolejnego etapu akumulacji roślinnej. Cykl ten powtarzał się wielokrotnie, dlatego mówimy, że węgiel kamienny powstał w procesie sedymentacji cyklicznej. Doprowadziła ona do powstania licznych, oddzielonych od siebie innymi skałami osadowymi, pokładów węgla. Ich grubość różni się znacznie i wynosi od kilku mm do kilku metrów.

Wydobycie węgla kamiennego

Większość eksploatowanych złóż węgla znajduje się w USA, w krajach byłego ZSSR i Chinach. W Polsce złoża węgla znajdują się w zagłębiach: Górnośląskim, Dolnośląskim i Lubelskim. Jego zapasy starczą na ok. 300-400 lat. Kończy się szybko, ponieważ nie ma konkurencji - jest najtańszym materiałem energetycznym. Węgiel kamienny wydobywa się metodą głębinową, gdyż jego pokłady znajdują się głęboko pod powierzchnią ziemi. Buduje się specjalne szyby i zwozi górników ze sprzętem na dół.

Zagłębia węgla kamiennego


A. Chiny

1. Fushun
2. Z. Kailuan
3. Fuxin
4. Datong
5. Huainah

B. Rosja i inne

1. Donieckie
2. Karagandzkie
3. Kuźnieckie
4. Peczorskie
5. Ekibstulskie
6. Lwowsko-Wołyńskie
C. USA

1. Appalaskie
2. Climax
3. Birmingham
4. Filadelfia
5. Wewnętrzne Wschodnie


Pochodzenie gazu ziemnego
Jest to gaz pochodzenia organicznego bądź nieorganicznego. Rozróżnia się gaz ziemny wulkaniczny, pochodzenia nieorganicznego, przeważnie niepalny, g.z. błotny, będący produktem biologicznego rozkładu, składający się przede wszystkim z metanu, oraz g.z. właściwy. Gaz ziemny właściwy występuje w podziemnych złożach, bardzo często razem z ropą naftową. Zależnie od pochodzenia gaz ziemny stanowi mieszaninę homologów od metanu do pentanu, związków siarki, CO2, O2, H2, N2, He. W zależności od składu rozróżnia się gaz "chudy", zawierający do 99% metany, gaz "mokry", zawierający także węglowodory wyższe, oraz gaz "kwaśny", silnie zanieczyszczony związkami siarki.

Zasoby, wydobycie i zużycie gazu ziemnego na świecie w 2001 roku (mld m3)
Zasoby mld m3 Wydobycie mld m3 Zużycie mld m3
Świat 154 248 Świat 2 464,0 Świat 2 509,5
W tym: W tym: W tym:
1. Rosja 47 544 1. Rosja 581,0 1. USA 652,3
2. Iran 22 988 2. USA 548,5 2. Rosja 400,0
3. Katar 14 392 3. Kanada 184,0 3. Wielka Brytania 104,9
4. Arabia Saud. 6 198 4. Wielka Brytania 115,6 4. Niemcy 98,4
5. Zjedn. Emiraty. 6 002 5. Algieria 84,0 5. Kanada 90,8
6. USA 5 021 6. Holandia 75,9 6. Japonia 82,2
7. Algieria 4 520 7. Indonezja 68,0 7. Ukraina 81,0
8. Wenezuela 4 177 8. Iran 56,0 8. Włochy 71,0
9. Nigeria 3 509 9. Uzbekistan 56,0 9. Iran 57,0
10. Irak 3 107 10. Norwegia 51,8 10. Holandia 51,3
Razem w.w kraje 117 458 Razem w.w kraje 1 820,8 Razem w.w kraje 1 688,9


W Polsce jest udokumentowanych około 250 złóż gazu ziemnego (występuje koło Jasła, Lubaczowa, Gorlic, Cieszyna i Sanoka), a ich zasoby szacuje się na blisko 150 mld m3.
Obfite złoża ropy naftowej i gazu ziemnego występują także na Antarktydzie, jednak nie podlegają one eksploatacji w myśl konwencji z 1959 r., zabraniającej wykorzystania Antarktydy do celów innych niż naukowe.



2. Ropa naftowa- najważniejszy surowiec współczesnej cywilizacji jako mieszanina związków organicznych


Ropa naftowa- ciekła, naturalna mieszanina węglowodorów parafinowych (alkany), naftenowych (cykloalkany) i aromatycznych (areny); zawiera także org. związki siarki, tlenu, azotu, związki metaloorg. oraz składniki mineralne: związki żelaza, krzemu, wanadu, sodu, niklu i innych metali; ma barwę żółtobrunatną, zielonkawą lub czarną, bardzo rzadko bywa bezbarwna lub czerwonawa; gęstość 0,73–0,99 g/cm3, wartość opałowa 38–48 MJ/kg.
Głównym składnikiem lżejszych frakcji ropy naftowej (wrzących w temp. do 200C) są węglowodory parafinowe, udział ich zmniejsza się we frakcjach wrzących w wyższej temperaturze; zawartość węglowodorów naftenowych wzrasta ze wzrostem temp. wrz. frakcji ropy naftowej, najwięcej jest ich we frakcjach olejowych, wrzących powyżej 350C; węglowodory aromatyczne występują we wszystkich frakcjach ropy naftowej, a udział ich rośnie wraz ze wzrostem temp. wrz. frakcji; im wyżej wrząca frakcja ropy naftowej, z tym większej liczby pierścieni są zbudowane cząsteczki wchodzących w jej skład węglowodorów aromatycznych. Tlen w ropie naftowej występuje w kwasach naftenowych i tłuszczowych, fenolach, żywicach, asfaltach; azot — gł. w aminach cyklicznych i acyklicznych; siarka — w postaci siarkowodoru, sulfidów, disulfidów, tioli, a także jako rozpuszczalna siarka elementarna; zależnie od zawartości siarki ropę naftową dzieli się na: niskosiarkową (o zawartości siarki do 0,5%) i wysokosiarkową (powyżej 0,5%); zawartość siarki w niektórych gatunkach ropy naftowej dochodzi do 6%. Ze względu na typ związków chemicznych przeważających w ropie naftowej rozróżnia się najczęściej ropę bezparafinową, parafinową, naftenową, aromatyczną.Istnieją 2 grupy teorii dotyczących pochodzenia ropy naftowej.Teorie o jej nieorganicznym pochodzeniu, (których twórcami są m.in. D.I. Mendelejew 1877, A.D. Ross 1891, H. Moissan 1896, N.A. Kudriawcew 1951, P.N. Kropotkin 1955) zakładają, że ropa naftowa powstaje w wyniku reakcji chemicznych zachodzących w głębi Ziemi, np. wskutek działania wody na węgliki metali ciężkich, w następstwie polimeryzacji gazów wydzielających się z jądra Ziemi; niektóre z tych teorii wiążą powstanie ropy naftowej z magmami zasadowymi. Teorie o nieorganicznym pochodzeniu ropy naftowej nie znalazły wielu zwolenników. Przeważająca większość badaczy przyjmuje teorie o jej organicznym pochodzeniu (stworzone m.in. przez B. Radziszewskiego 1877, K. Englera i H. Hfera 1890, J.E. Hackforda 1932, D. White'a 1935), w myśl których ropa naftowa powstaje przez przeobrażenie szczątków roślinnych i zwierzęcych nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach mor.; czynnikami powodującymi przejście substancji organicznych w bituminy (ropa naftowa, gaz ziemny, asfalt i ozokeryt) są: środowisko redukujące, odpowiednie — temperatura i ciśnienie, działalność bakterii, oddziaływanie pierwiastków promieniotwórczych i innych. Głównym produktem przeobrażeń substancji organicznych jest kerogen, z którego pod wpływem procesów diagenezy i metamorfizmu powstaje ropa naftowa (i gaz ziemny). Powstawanie i nagromadzenie ropy naftowej jest związane z istnieniem sedymentacyjnych basenów ropo- i gazonośnych, wykazujących tendencję do obniżania się w stosunku do sąsiednich obszarów, zazwyczaj przez kilka okresów geologicznych; osady i skały zawierające szczątki organiczne mogły w trakcie osiadania osiągnąć strefy, w których temperatura i ciśnienie umożliwiły przekształcenie ich w składniki ropy naftowej. Pod względem tektonicznym rozróżnia się m.in. baseny śródplatformowe, śródfałdowe, fałdowo-platformowe oraz przyoceaniczne platformowe. Rozpoznano ok. 350 basenów roponośnych (powierzchni największych od 10 tys. km2 do ok. 500 tys. km2), w tym ok. 150 basenów o znaczeniu przemysłowym (opłacalne wydobycie). Skałami macierzystymi ropy naftowej mogą być skały ilaste lub węglanowe, zawierające powyżej 0,5% kerogenu. Pod wpływem ciśnienia warstw stopniowo nagromadzających się w nadkładzie skały macierzystej i innych czynników (zmiany temperatury, ruchy górotwórcze) ropa naftowa może uwalniać się z miejsc gdzie powstawała, migrować i nagromadzać w skałach porowatych lub silnie spękanych, zwanych kolektorami; do najważniejszych z nich należą wapienie i dolomity, w których występuje prawie połowa geologicznych zasobów ropy naftowej, a także osady piaszczyste, piaskowce i łupki. Powstanie złoża ropy naftowej (nagromadzenie ropy w warstwie przepuszczalnej wraz z towarzyszącym jej gazem ziemnym, a często i wodą) jest uwarunkowane występowaniem odpowiednich struktur geologicznych (antyklina, monoklina, uskok, wysad solny), umożliwiających zatrzymanie ropy w kolektorze przez warstwy nieprzepuszczalne (tzw. ekran), którymi są przeważnie iły, łupki ilaste, margle, kwarcyty. W antyklinach i innych strukturach geologicznych często występuje wiele złóż tworzących rozległe pola naftowe. Złoża ropy naftowej występują w utworach od kambru do trzeciorzędu, głównie w utworach mezozoicznych (ponad 50% odkrytych złóż) i trzeciorzędowych (ok. 25%). Ropę naftową i asfalt znano już kilka tys. lat temu, w starożytności ropę wykorzystywano m.in. do balsamowania ciał, oświetlania, w celach leczniczych oraz w technice wojennej (m.in. płonące strzały, tzw. ogień grecki — mieszanina ropy naftowej, siarki i wapna zapalająca się w zetknięciu z wodą); najczęściej wydobywano ją z b. płytkich otworów albo zbierano z powierzchni w miejscu naturalnego jej wypływu z warstwy roponośnej bądź szczeliny.


3. Przerób przemysłowy ropy naftowej

Ropa naftowa powstaje w wyniku przeobrażenia szczątków organicznych nagromadzonych w skałach osadowych, głównie pochodzenia morskiego. Procesy przemian substancji organicznych w kerogen, a następnie w ropę naftową, gaz ziemny i inne bituminy, zachodzą pod ciśnieniem skał nadkładu, w podwyższonej temperaturze; niekiedy znaczną rolę w przebiegu tych procesów przypisuje się bakteriom. Ropa naftowa przemieszcza się (migruje) ze skał macierzystych (zwykle ilastych) ku górze; mechanizm tej migracji nie został dotąd w pełni wyjaśniony. Przemieszczanie się ropy naftowej możliwe jest tylko w skałach silnie porowatych lub spękanych (tzw. skały zbiornikowe lub kolektory); złoża ropy powstają w miejscach, gdzie skały te przykryte są od góry skałami nieprzepuszczalnymi
(tzw. Pułapki ropy naftowej), co uniemożliwia dalszą migrację ropy ku górze. Typowe pułapki ropy naftowej powstają w antyklinach, przy uskokach, przy słupach solnych, a także w soczewkach skał przepuszczalnych otoczonych skałami nieprzepuszczalnymi.

- Destylacja frakcjonowana
Po wydobyciu ropy naftowej jest ona poddawana procesowi rektyfikacji, zwanej powszechnie destylacją frakcyjną. Ropę wprowadza się do pieca destylacyjnego i podgrzewa do ok. 350oC. Dzięki różnicom temperatur wrzenia poszczególnych składników ropy rozdzielają się one na frakcje. Pary lżejsze wędrują do górnych części pieca gdzie, w miarę wzrostu wysokości maleje temperatura. Pary o cięższych cząsteczkach skraplają się już w następnym zbiorniku i spływają do odpowiednich magazynów. Do najwyższej części docierają już tylko najlżejsze gazy rafineryjne. Odkrywcą metody destylacji frakcyjnej był polski chemik Ignacy Łukasiewicz.




Podczas destylacji frakcyjnej z surowej ropy naftowej otrzymuje się następujące produkty:

Eter naftowy, zbierany do temperatury 70 ºC, o gęstości poniżej 0,7 g/ml, składa się głównie z najlżejszych węglowodorów zawierających nie więcej niż sześć atomów węgla w cząsteczce. Zastosowanie: jako benzyna apteczna albo rozpuszczalnik do ekstrakcji.

Benzyna, mieszanina węglowodorów alifatycznych, cykloalkanów, węglowodorów aromatycznych i nienasyconych. Lotna, łatwopalna ciecz o specyficznym zapachu, dobrze rozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych. Jest najczęściej produktem destylacji ropy naftowej.

- Zależnie od przeznaczenia rozróżnia się:
1. Benzyny stanowiące paliwo do silników gaźnikowych — benzynę samochodową, o liczbie oktanowej badawczej, zależnie od gatunku, 86–92 (regular), 92–96 (premium) i powyżej 96 (super), (temp. wrz. 35–200C), i benzyny lotnicze, o liczbie oktanowej powyżej 90 (temp. wrz. 40–180C); benzyny silnikowe zawierają antydetonatory, inhibitory utleniania i korozji oraz in. dodatki uszlachetniające. Często dodaje się do nich czteroetylku ołowiu jako środka przeciwstukowego, by uzyskać etylinę.

2. Benzyny przemysłowe, używane jako rozpuszczalniki — benzyny ekstrakcyjne, o wąskich przedziałach temp. wrz. (np. 80–120C), stosowane do ekstrakcji tłuszczów, żywic, wosków itp., i benzynę lakową, o temp. wrz. 135–200C, wykorzystywaną do produkcji lakierów, farb, past do podłóg i butów,

3. Benzyny specjalne, np. benzyna apteczna (temp. wrz. 50–105C), dokładnie oczyszczona, służąca do odkażania i odtłuszczania skóry, do lamp górn. (temp. wrz. 50–140C), benzyny laboratoryjne (normalne lub wzorcowe), używane do celów analitycznych. Benzynę poddaje się uszlachetnieniu w procesie reformingu katalitycznego.


Liczba oktanowa, LO, umowny wskaźnik charakteryzujący przeciwstukowe własności paliwa używanego do napędu silników spalinowych z zapłonem iskrowym, oznaczana za pomocą silników wzorcowych. Liczba oktanowa danego paliwa równa jest liczbowo takiej procentowej zawartości izooktanu (CH3-C(CH3)2-CH2-CH(CH3)2, 2,2,4-trimetylopentan), (LO = 100) w mieszaninie z n-heptanem (LO = 0), przy której własności przeciwstukowe tej mieszaniny są takie same, jak badanego paliwa. Liczba oktanowa przyjmuje wartości od 0 do 160 i jest ważnym wskaźnikiem oceny własności eksploatacyjnych benzyn silnikowych.
Etylina, benzyna silnikowa etylizowana (zawierająca środek przeciwstukowy - tetraetyloołów), o podwyższonej liczbie oktanowej (LO). Zabarwiona, np.:
- czerwona LO = 98
- żółta LO = 94
- zielona LO = 86.
Ligroina, zwana inaczej benzyną lakową, wrze w granicach 100 - 180 ºC.
Podane powyżej granice temperatur wrzenia poszczególnych frakcji oraz ich gęstość nie charakteryzują dokładnie danego rodzaju benzyny. Zależnie od pochodzenia ropy i od przeznaczenia destylatu granice te mogą się wahać.

Nafta jest produktem destylacji ropy odbieranym w granicach temperatur wrzenia 215 - 325ºC. Surową naftę otrzymaną z pierwszej destylacji i zawierającą sporo smolistych zanieczyszczeń poddaje się następnie rafinacji chemicznej. Oczyszczona nafta powinna być trudno zapalna, a więc nie może zawierać lotnych składników, charakterystycznych dla benzyny. Temperatura zapłonu nafty, zgodnie z przepisami, wynosi 39 ºC. A zatem nafta nie powinna zapalać się w zetknięciu ze stosunkowo zimnym płomieniem zapałki.

Oleje naftowe. Pozostałość po destylacji ropy naftowej pod zwykłym ciśnieniem, wrzącą powyżej 325 ºC, poddaje się następnie destylacji próżniowej (pod zmniejszonym ciśnieniem), otrzymując rozmaite produkty przemysłowe, a przede wszystkim różne oleje naftowe. Należą do nich oleje smarowe, oleje silnikowe (używane do silników Diesla), oleje gazowe (przerabiane za pomocą pirolizy na mieszaninę gazów, używaną do oświetlania) oraz olej parafinowy, z którego przez wymrażanie wykrystalizowuje się parafinę służącą do wyrobu świec. Z niskogatunkowych rop, nie nadających się do wytwarzania wyżej wymienionych olejów naftowych, otrzymuje się oleje opałowe (mazut) stosowane na statkach lub w przemyśle.

Parafina stała topi się w temperaturze 15 - 60 ºC. Jest prawie bezbarwnym przezroczystym lub półprzezroczystym ciałem krystalicznym. Składnikami parafiny są węglowodory o zawartości węgla C19 - C39. Parafina służy do wyrobu świec oraz jako materiał izolacyjny w elektrotechnice.

Wazelina jest również produktem destylacji niektórych gatunków ropy naftowej i stanowi pozostałość po oddestylowaniu lżejszych składników. Wazelin surowa jest żółtoczerwoną lub ciemnozieloną półstała masą, używaną jako smar, nie ulegający zmianom na powietrzu ( w odróżnieniu od tłuszczów). Przez rafinację chemiczną za pomocą stężonego kwasu siarkowego, który następnie usuwa się za pomocą wody, otrzymuje się bezbarwną wazelinę farmaceutyczną, służącą do wyrobu maści.

Smoła ropna (inaczej asfalt naftowy) jest ostateczną pozostałością po przeróbce ropy naftowej, stosuje się ją np. po pokrywania nawierzchni dróg.

Ubocznym produktem przeróbki ropy są kwasy naftenowe, kwasy mahoniowe i kwasy zielone. Sole miedziowe i cynkowe tych kwasów mają własności grzybobójcze i używa się ich do konserwacji drewna. Sole kwasów mahoniowych i zielonych wykorzystuje się w przemyśle włókienniczy i do chłodzenia obróbki metali.

- Kraking, krakowanie, przemysłowy proces rozkładu ciężkich frakcji ropy naftowej, drewna i węgla lub smoły węglowej, którego celem jest produkcja m.in. alkanów: paliw ciekłych (np. benzyny) i gazu (gazy krakowe).
Kraking prowadzi się stosując różne metody, zazwyczaj w temperaturze 400-600C, pod zwiększonym ciśnieniem (kraking termiczny), z dodatkiem katalizatorów (kraking katalityczny), czasem w obecności tlenu (kraking utleniający) czy przez dodatek wodoru (hydrokraking). W wyniku hydrokrankingu z frakcji wysokowrzących otrzymuje się węglowodory o mniejszych cząsteczkach. Pod względem przerobu kraking ropy naftowej zajmuje pierwsze miejsce na liście procesów chemicznych prowadzonych przez ludzką cywilizację.



- Reforming, reforming katalityczny, reformowanie benzyny, wysokotemperaturowe ogrzewanie lekkich frakcji ropy naftowej (lub produktów krakingu) pod zwiększonym ciśnieniem w celu otrzymania paliw o dobrych własnościach antydetonacyjnych lub węglowodorów aromatycznych.
Reforming katalityczny jest procesem, w czasie którego zachodzą reakcje: izomeryzacji, odwodornienia, cyklizacji (przemiany związków acyklicznych w związki cykliczne), hydrokrakingu. Surowiec przed reformingiem katalitycznym jest poddawany wstępnemu hydroodsiarczaniu.


4. Węgiel kamienny i jego przerób jako źródło ważnych produktów chemicznych
Pirogenizacja (sucha destylacja węgla) jest to proces rozkładu węgla, polegający na ogrzewaniu go w temp. Około 1000 C ,bez dostępu powietrza. . W procesie tym z węgla uchodzą szkodliwe metale, lekkie oleje, związki amoniaku i woda Powstały koks jest wspaniałym materiałem energetycznym. Wykorzystuje się także produkty uboczne pirogenizacji - smołę węglową i gaz koksowniczy. Po oczyszczeniu, głównymi składnikami gazu koksowniczego są: wodór (45-60%), metan (20-30%) i azot (4-8%). Niskotemperaturowe (450-700C) odgazowanie węgla nosi nazwę wytlewania,


5. Przerób gazu ziemnego


Przeróbka gazu ziemnego może być prowadzona metodami:

1. Zachowawczą, polega na wyosobnieniu z "gazu mokrego" składników należących do drugiej i trzeciej grupy, czyli na tzw. "odgazolinowaniu". Po odgazolinowaniu w gazie pozostają tylko składniki pierwszej grupy, natomiast składniki drugiej i trzeciej grupy dają tzw. "gaz płynny" i "gazolinę".

Istnieją trzy sposoby odgazolinowania:

- adsorpcyjna- wykorzystuje węgiel aktywny, który wciąga w swoje mikroskopijne pory drobiny węglowodorów. Aparaty służące do odgazolinowania, na drodze adsorpcyjnej, to naczynia cylindryczne stojące o pojemności 2 - 20m3 , które napełnia się węglem, układając go na sitach metalowych. (Naczynia te nazywamy adsorberami.) Jeżeli do adsorbera od dołu wprowadzimy "gaz mokry", to w pierwszym stadium w porach węgla zostaną zatrzymane wszystkie węglowodory począwszy od metanu. Następnie przy dalszym ciągłym doprowadzaniu gazu cięższe węglowodory wypierają lżejsze, które przechodzą do wyższych warstw węgla, a w końcu uchodzą górą z adsorbera jako "gaz suchy".

- absorpcyjna- polega na pochłanianiu cięższych składników "gazu mokrego" przez tzw. olej, który stanowi wycięta frakcja oleju gazowego lub nafty, czasem ciężkiej benzyny. Olej pochłania węglowodory gazu tym łatwiej, im wyższą posiadają temperaturę wrzenia i im niższa jest prężność ich par. Węglowodory benzynowe (od pentanu w górę) ulegają przy tym upłynnieniu. Propan i butan upłynnia się również, ale tylko gdy przy procesie absorpcji panuje odpowiednio zwiększone ciśnienie. Absorpcja odbywa się w wieżach zwanych absorpcyjnymi. W wieży od góry spływa po kółkach olej i pochłania przeciskające się przez kapki węglowodory znajdujące się w fazie gazowej. Olej nasycony zaabsorbowanymi węglowodorami spływa na spód wieży. Gaz uwolniony od składników benzynowych, butanów i propanu opuszcza wieżę przez szczyt jako "gaz suchy", odgazolinowany.

- kompresyjna – (stosowana tylko gdy przeróbce podlega gaz bardzo bogaty
w węglowodory paliwowe).

2. Przetwórczą , zmieniającą strukturę chemiczną węglowodorów w celu otrzymania nowych produktów

Mieszaninę węglowodorów, która stanowi "gaz mokry", rozdziela się na trzy grupy
o charakterze produktów celowych:

1. Węglowodory czysto gazowe - metan (CH4) i etan (C2H6),
2. Węglowodory, które w temperaturze pokojowej i klimatycznej (od +40 do -30OoC) można łatwo skroplić przez zastosowanie odpowiedniego ciśnienia - propan (C3H8)
i butan (C4H10)
3. Węglowodory benzynowe - od pentanu (C5H12) w górę.

Z gazu ziemnego uzyskuje się około 20% wytwarzanej na Świecie energii. Można go znaleźć przeważnie w sąsiedztwie ropy naftowej. Oba te cenne dla współczesnego człowieka surowce powstały w tym samym czasie, w podobnych warunkach.