Z czego składa się ropa naftowa i jak powstaje benzyna?

W ropie naftowej chemicy do tej pory znaleźli ponad 500 różnych związków chemicznych, w tym trzy podstawowe grupy: parafiny, nafteny, związki nienasycone.

Pierwszą są związki parafinowe, tworzą parafinę, białe, tłustawe ciało stałe, które służy do wyrobu świec i past do podłóg. Parafiny zbudowane są tylko z węgla i wodoru. W parafinach atomy węgla tworzą dłuższe lub krótsze łańcuchy, które są szczelnie obudowane atomami wodoru. Im więcej atomów węgla znajduje się w łańcuchu, tym cząsteczka parafiny staje się bardziej ciężka. Jeśli związki parafinowe zawierają do 5 atomów węgla w łańcuchu, są gazami; od 6 do 17 atomów – coraz gęstszymi cieczami. Od 18 atomów zaczynają się coraz twardsze i trudniej topliwe ciała stałe.

Druga wielka rodzina to nafteny. Łańcuchy węglowe są w nich pozamykane w pierścienie. Im więcej atomów węgla wchodzi w skład cząsteczki, tym jest ona cięższa. Do rodziny naftenów należy przede wszystkim benzyna, nafta i inne paliwa ciekłe. Nazwa „nafteny” pochodzi właśnie od tego, że odkryto ją po raz pierwszy w nafcie.

Trzecia grupa zawarta w ropie to związki nienasycona oraz inne związki chemiczne zawierające chlor, azot, tlen i siarkę.

Jak wygląda przeróbka ropy?

W uproszczeniu: po silnym ogrzaniu wpuszcza się ją do metalowej wieży zwanej kolumną destylacyjną. Wnętrze wieży wypełniają różne półki i sitka, których zadaniem jest utrudnianie przepływu par i cieczy. Rysunek obok pokazuje, jak lżejsze składowe ropy prą ku górze, a cięższe – zostają na dole.

A ponieważ zapotrzebowanie na paliwe płynne ciągle wzrasta technologowie w petrochemiach robią tak zwany kraking, czyli rozbijają ciężkie cząsteczki olejów i smarów na mniejsze, otrzymując z nich… benzynę.

Z przetwarzania ropy praktycznie nic się nie marnuje. Otrzymujemy z niej przede wszystkim benzynę, olej napędowy, oleje silnikowe i smary, gaz płynny, asfalt.
Ubocznym efektem krakingu jest powstawanie gazów. W taki sposób powstaje między innymi etylen, a etylen, gdy przyłączyć do niego inne pierwiastki zamienia się w tworzywa sztuczne, z których wytwarza się plastikowe butelki, zabawki, pudełka… Gaz etylen służy też do wyrobu glikolu, który nie zamarza nawet przy minus 40ºC, dlatego jest głównym składnikiem płynu do chłodnic.

Drugim efektem pracy krakingu jest propylen, z którego chemicy otrzymali polipropylen, z którego produkuje się… opakowania plastikowe do napojów, które kupujesz w każdym sklepie spożywczym: Coca-Cola, Pepsi, Kubuś…

Opracowano na podstawie „Płynie ropa naftowa”, Stefan Sękowski, Nasza Księgarnia Warszawa 1996, z książki pochodzi też dolna ilustracja autorstwa Jerzego Flisaka