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Erdöl & Erdgas, Cracken & Reforming, das Ottomotor (…)
21.11.2021
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TEST-ERDÖL ERDÖL, ERDGAS UND KOHLE ALS ENERGIETRÄGER AB: ,,ERDÖL, ERDGAS & KOHLE ALS ENERGIETRÄGER" und ,,VOM ROHÖL ZU KRAFTSTOFFEN UND AUSGANGSSTOFFEN" Erdöl: Erdgas: Vielstoffgemisch, hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen (bis zu 500 Komponenten) Entsteht, wenn abgestorbene pflanzliche und tierische Kleinstlebewesen (Planktone) in einem sauerstoffarmen Umfeld zersetzt werden, ohne dass es zur Verwesung kommt (abgeschlossene Meeresbecken) In obersten Erdkruste vorkommend Eigenschaften variieren je nach Förderort bzgl. Aggregatzustand, Zähigkeit Brennbar, natürlich entstanden Tritt häufig zusammen mit Erdöl auf Hauptsächlich aus Methan Zusammensetzung von Lagerstätte abhängig 4 Formen DESTILLATION Vakuumdestillation: Destillation unter erniedrigtem Druck Unterdruck herrscht, die Siedetemperatur der zu trennenden Flüssigkeiten ist herabgesetzt Vakuumdestillation ermöglicht es, Stoffe zu trennen, die sich bei höheren Temperaturen zersetzen würde Leichte Schmieröle (Motoröl) ➜Schwere Schmieröle (Kraftwerke) ➜ Paraffine (Kerzen, Salbengrundlage) ➜ Rückstand: Bitumen (Asphalt, Teer) CRACKEN & REFORMING VON ERDÖL AB: ,,CRACKEN UND REFORMING VON ERDÖL" Cracken ist notwendig, da der Markt mehr kurzkettige Kohlenwasserstoffe (z.B. Benzin, Diesel, leichtes Heizöl) fordert als die langkettigen Kohlenwasserstoffe (schweres Heizöl) Cracken = Aufbrechen langkettiger Kohlenwasserstoffe; ein Verfahren der Erdölverarbeitung →Organische Substanzen (Schweröl) werden unter Mitwirkung eines Katalysators erhitzt (450°C). Dabei werden die mittel- und langkettigen Kohlenwasserstoffe in kurzkettige Kohlenwasserstoffe gespalten. Reformen = ein Verfahren der Erdölverarbeitung, indem Kraftstoffe so verändert werden, dass sie eine höhere Klopffestigkeit besitzen → Es werden Kohlenwasserstoffe mittels eines Katalysators in ihrer Struktur umgewandelt, sodass ihre Klopffestigkeit erhöht wird. Um die Qualität des Benzins weiter zu erhöhen werden Antiklopfmittel zugesetzt ENTSCHWEFELUNG / RAFFINATION Raffination ist notwendig,...
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um den unerwünschten Bestandteilen (Sedimenten und Wasser) vom Rohöl zu entfernen Durch Raffination wird der aus dem Rohstoff Erdöl durch Reinigung, Destillation und Konversion zu höherwertigen Produkten, wie Dieselkraftstoff, Heizöl oder Kerosin, hergestellt DAS OTTOMOTOR & KLOPFFESTIGKEIT AB: ,,FUNKTIONSWEISE EINES AUTOMOTORS", ,,KRAFTSTOFFE, KLOPFFESTIGKEIT UND OCTANZAHL" 1. Takt: Ansaugen Durch den Schwung des 4. Taktes geht der Kolben nach unten und saugt das Benzin-Luft-Gemisch an 2. Takt: Verdichten Das Ventil ist geschlossen, sie verdichten den Zylinder; der Kolben geht nach unten und erzeugt einen Unterdruck 3. Takt: Arbeitstakt Die Zündkerze liefert die Aktivierungsenergie und das Benzin-Luft-Gemisch explodiert; der Kolben geht nach unten 4. Takt: Ausstoßen Nach der Explosion sind die Produkte der Reaktion im Hub Raum und werden durch ein Ventil ausgeleitet; der Kolben geht durch den Schwung wieder nach oben Klopfen - Ursachen: zu hohe Verdichtung des Gemisches hohe Temperaturen der Zylinderinnenwand (bei hohen Motorleistungen) glühender Abbrand an heißen Brennraumstellen zu früher Zündzeitpunkt (ältere, einstellbare Zündsysteme) Bleitetraethyl wurde früher dem Benzin zugesetzt, weil sich die Bleiverbindung bei der Verbrennung großteils thermisch zersetzte, wobei Bleistäube in den Abgasen frei wurden Octanzahl= entspricht dem Prozentsatz des enthaltenen Isooctans → es gibt die Klopffestigkeit an, also wie stark das Luft-/Kraftstoffgemisch verdichtet werden kann, ohne sich selbst zu entzünden (klopfen) Stockpunkt = Temperatur, bei der Dieselkraftstoff fest wird Cetanzahl= ein Wert, der die Zündwilligkeit von Dieselkraftstoff beschreibt ➜je höher, desto zündwilliger ➜ je mehr unterzweigt aufgebaute Kohlenwasserstoffmoleküle anteilig im Kraftstoff enthalten sind, desto leichter entzündet er sich selbst ➜ wird durch Vergleich mit einem Gemisch aus n-Hexan und 2,2,4-Trimethanethylpentan (Isooctan) überprüft ➜es ist auch hörbar