Trennen nach Siedetemperatur
Rohöl ist ein Gemisch aus Hunderten Kohlenwasserstoffen. Die Raffinerie trennt es nach Siedetemperaturen.
- Prinzip:Stoffe mit unterschiedlicher Siedetemperatur lassen sich durch Verdampfen und Kondensieren trennen.
- Röhrenofen:erhitzt das Rohöl auf etwa 360 °C — der größte Teil verdampft.
- Destillationsturm:Dämpfe steigen auf; nach oben wird es immer kühler (Temperaturgefälle).
- Glockenboden:Dampf strömt durch Kamine, wird unter Glocken umgelenkt und perlt durch die Flüssigkeit auf dem Boden. Was hier höher siedet, kondensiert; der Rest steigt weiter.
- Fraktion:an jedem Boden seitlich abgezogenes Gemisch mit ähnlichen Siedetemperaturen.
Starte die Destillation und beobachte, auf welcher Höhe die Teilchen kondensieren. Verändere die Ofentemperatur und die Rohölsorte. Die Böden lassen sich anklicken (oder mit Tab und ↑/↓ wählen).
Siedebereich des Moleküls: ● unter 30 °C · ● 30–180 · ● 180–250 · ● 250–350 · ● über 350 °C
Halte fest: Je höher die Siedetemperatur, desto weiter unten im Turm kondensiert ein Stoff. Was im Ofen nicht verdampft, bleibt als Rückstand im Sumpf.
Die Fraktionen und ihr Nutzen
Jede Fraktion hat ihren Siedebereich — und damit ihre Kettenlänge und ihren Nutzen.
- Gas:unter 30 °C · C₁–C₄ · Heizgas, Flüssiggas.
- Benzin:30–180 °C · C₅–C₁₀ · Ottokraftstoff, Rohstoff für Kunststoffe.
- Kerosin:180–250 °C · C₁₁–C₁₃ · Flugzeugtreibstoff.
- Diesel, Heizöl:250–350 °C · C₁₄–C₂₀ · Dieselkraftstoff, leichtes Heizöl.
- Rückstand:über 350 °C · ab C₂₁ · Vakuumdestillation: bei vermindertem Druck sinken die Siedetemperaturen, so zersetzen sich die großen Moleküle nicht → Schmieröl, Paraffin, Bitumen.
- Ursache:längere Ketten → stärkere Van-der-Waals-Kräfte → höhere Siedetemperatur.
Fraktion: Gemisch von Stoffen mit ähnlicher Siedetemperatur — kein Reinstoff.
Allgemeine Hinweise
Fraktion ≠ Reinstoff
Auch „Benzin“ ist ein Gemisch aus Dutzenden Alkanen und anderen Kohlenwasserstoffen. Eine Fraktion hat einen Siedebereich, keine Siedetemperatur.
Oben leicht, unten schwer
Kurze Ketten (kleine Van-der-Waals-Kräfte) kommen oben heraus, lange Ketten unten. Mit der Kettenlänge steigen auch Zähigkeit und Entzündungstemperatur.
Mehr Hitze hilft nicht
Über etwa 400 °C zerbrechen große Moleküle. Deshalb wird der Rückstand nicht stärker erhitzt, sondern unter vermindertem Druck destilliert.
