Erdöl - noch der wichtigste Energieträger

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Inhaltsverzeichnis

Erdöl: was ist es und woher kommt es

Proben verschiedener Rohöle aus dem Kaukasus, dem Mittleren Osten, der Arabischen Halbinsel und Frankreich

Erdöl ist zunächst einmal ein Gemisch aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen. Jedes Erdöl hat je nach Fundort eine spezielle chemische Zusammensetzung, die auch die physikalischen Eigenschaften wie die Farbe und die Viskosität bestimmt. Erdöl enthält in geringerem Maße auch verschiedene organische Verbindungen, die Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel enthalten. Daneben finden sich auch Verbindungen von Metallen wie Eisen, Kupfer, Vanadium und Nickel.

Der Anteil der reinen Kohlenwasserstoffe variiert erheblich. Der Anteil reicht von 97 % bis zu nur 50 % bei Schwerölen und Bitumen.

Brent oilfield.jpg

Typische Rohöle unterscheiden sich nach der Lagerstätte. Diesen Öltypen gibt man spezielle Namen, durch die man auch die Qualität der Ölsorten schnell beschreiben kann. Am bekanntesten dürfte die Ölsorte Brent sein, die ein Gemisch der Rohölen aus den 15 Ölfeldern des sogenannten Brentsystems in der Nordsee ist. Außerdem gibt es zum Beispiel noch das West Texas Intermediate (WTI), das ein qualitativ hochwertiges, schwefelarmes und leichtes Rohöl aus Cushing (Oklahoma) ist. Das Dubai-Oman aus dem Mittleren Osten wird vor allem für den asiatisch-pazifischen Markt gefördert. Das Tapis aus Malaysia ist ein leichtes, das Minas aus Indonesien ein schweres fernöstliches Rohöl.

Schwefelarmes Rohöl wird „süß“ genannt (engl. sweet crude oil, u. a. die Sorte Brent), schwefelreiches „sauer“ (engl. sour crude oil). Der Grund für die Benennung ist der im Rohöl enthaltene Schwefel, der durch Verbrennung zum Gas Schwefeldioxid (SO2) der Hauptverursacher des sogenannter Saurer Regen ist.

  • Wie Erdöl und Erdgas entsteht.
  • Woher der Unterschied zwischen Erdöl und Erdgas
  • Wo findet man aktuell Erdöl/Erdgas
  • Erdölförderung
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World Oil Reserves by Country-pie chart.svg

Erdölverarbeitung

Das Video liefert die erste Informationen rund um die Verarbeitung des Erdöls.

Bestandteile des Erdöls

Nuvola apps korganizer.png   Aufgabe 1

Halte die im Film vorkommenden Beispiele für Erdöl-Bestandteile als Strukturformeln fest und unterteile sei in die genannten Gruppen der Kohlenwasserstoffe. Verwende die Überschrift des Abschnitts im Heft.


Für die Alkane und andere Kohlenwasserstoffe gibt es, wie in der Lösung zu sehen ist, mehrere Möglichkeiten ihre Struktur darzustellen. Anhand von einigen Beispiel, auch von den Nicht-Kohlenwasserstoffen, sollen diese noch einmal vorgestellt werden:

Vergleich verschiedener Formelschreibweisen
Strukturformeln Andere Darstellungsweisen
Elektronenformel Valenzstrichformel Keilstrichformel Skelettschreibweise Halbstrukturschreibweise Summenformel Verhältnisformel
Methan File:Methan Elektronenformel-Seite001.svg|hochkant|rahmenlos|hochkant=0.205 Datei:Methan Lewis.svg|rahmenlos|hochkant=0.25 Datei:Methan_Struktur-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.28 existiert nicht CH4 CH4 CH4
Propan File:Propan Elektronenformel-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.35 Datei:Propan Lewis.svg|rahmenlos|hochkant=0.50 Datei:Propan_Struktur-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.45 Datei:Propan_Skelett-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.25 CH3–CH2–CH3 C3H8 C3H8
Essigsäure File:Essigsäure Elektronenformel-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.35 Datei:Essigsäure_Valenzstrichformel-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.45 Datei:Essigsäure_Struktur-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.45 Datei:Essigsäure_Skelett-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.25 CH3–COOH C2H4O2 CH2O
Wasser File:Wasser Elektronenformel-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.2 Datei:WasserValenz-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.17 Datei:WasserKonstitution-Seite001.svg|rahmenlos|hochkant=0.17 existiert nicht existiert nicht H2O H2O

Erster Teil der Verarbeitung: die Destillation

Nuvola apps korganizer.png   Aufgabe 2

a.) Halte die Fraktionen einer typischen Eröl-Destillations-Anlage fest und halte dessen Siedebereich fest.

b.) Informiere dich über typische Vertreter der entsprechenden Fraktionen, möglichst aus den verschiedenen Gruppen der Kohlenwasserstoffe. Sucht die Strukturformeln und die Siedetemperaturen heraus.

c.) Erkläre, woher die Unterschiede bei den Siedetemperaturen kommen.

ACHTUNG: Konzentriert euch auf die Bestandteile, die Film vorkommen. Es soll nicht für einen Vortrag recherchiert werden!


Benennung der Alkane

Grundlage für alle Benennungen ist die sogenannten homologe Reihe der Alkane. Dabei handelt es sich um lineare, gesättigte Kohlenstoffe. Die ersten haben spezielle Namen, die folgenden haben systematische Namen, die man aber auch lernen muss.

C Name Summenformel Siedepunkt Kugel-Stab-Modell
1 Methan CH4 111,4 K
Kugel-Stab-Modell von Methan
2 Ethan C2H6 185 K
Kugel-Stab-Modell von Ethan
3 Propan C3H8 231 K
Kugel-Stab-Modell von Ethan
4 n-Butan C4H10 272,5 K
Kugel-Stab-Modell von Butan
5 n-Pentan C5H12 309 K
Kugel-Stab-Modell von Pentan
6 n-Hexan C6H14 342 K
Kugel-Stab-Modell von Hexan
7 n-Heptan C7H16 371 K
Kugel-Stab-Modell von Heptan
8 n-Octan C8H18 399 K
Kugel-Stab-Modell von Octan
9 n-Nonan C9H20 424 K
Kugel-Stab-Modell von Nonan
10 n-Decan C10H22 447 K
Kugel-Stab-Modell von Decan
11 n-Undecan C11H24 469 K
Kugel-Stab-Modell von Undecan
12 n-Dodecan C12H26 489 K
Kugel-Stab-Modell von Dodecan

Weiterverarbeitung der Erdölfraktionen

  • Welche Bestandteile werden benötigt.
  • Zweiter Teil: Weiterverarbeitung

Link zu einer deutschen Wikipedia-Seite Petrochemie 

Schema der Erdoelaufarbeitung.svg
Kraftstoffraffinerie 2.svg

Vermischte Videos rund um das Erdöl

  • Kohlenwasserstoffe 2 - Fossile Energieträger Teil 1 und Teil 2
  • Kohlenwasserstoffe 1 - Kunststoffe in der Technik Teil 1 und Teil 2