Fosílne zdroje

Zemný plyn - vyskytuje sa spoločne s ropou alebo sa ťaží samostatne. Obsahuje viac ako 75% metánu CH4, ďalej oxid uhličitý CO2, sulfán H2S a vyššie uhlovodíky. Podľa obsahu vyšších uhlovodíkov sa delí na plyn suchý a mokrý. Propán a bután sa z mokrého plynu oddeľujú pre využitie ako palivo. Zemný plyn sa stále používá prevážně ako palivo. Premennou reakciou s vodnou parou katalyzovanou oxidmi Co, Ni, 700 °C vznikajú syntézne plyny (zmes H2 + CO) používané pri syntézach ďalších organických látok. Ďalej sa zemný plyn používá na syntézy napr. chlorovaných metánov, H2, kyanovodíka HCN, sírouhlíka CS2, acetylénu C2H2, sadzí).

Ropa je hnedá až čierna olejovitá kvapalina s menšou hustotou ako voda. Zložením sa jedná o zmes alkánov, cykloalkánov a arénov, líši sa podľa náleziska, niektoré druhy obsahujú zvýšený obsah S, N. Sírne a dusíkaté zlúčeniny mierne komplikujú spracovanie. Najvýznamnejšie náleziská ropy sú Perzský, Guinejský záliv, Kaspické more, Sahara, Indonézia, Severná a Stredná Amerika. Petrochémia sa zaoberá spracovaním zemného plynu, ropy pre potrebu chemického priemyslu, zahrňuje výrobu viac ako 90% v praxi používaných zlúčenín.

Spracovanie ropy se deje v dvoch hlavných krokoch:

  • ropa zbavená mechanických prímesí sa destiluje za atmosférického tlaku na tzv. rektifikačných kolónach, ktoré nahradzujú mnohokrát opakovanú destiláciu a umožňují izolovať zlúčeniny s pomerne úzkym rozmezím bodu varu. Z ropy se tak získávs niekoľko frakcií uhľovodíkov:
    • uhlovodíkové plyny (do 40°C) - propan, butan - palivo, chemická surovina;
    • benzínové frakce (do 180°C) - palivo do zážehových motorů, chemická surovina, rozpouštědlo;
    • petrolejová frakce, kerosin (260°C) - vytápění, palivo pro plynové turbíny; krakování ( plynový olej (400°C) = motorová nafta - krakování, palivo pro vznětové motory;
    • destilační zbytek - mazut - topení, další zpracování.
  • mazut zbylý po atmosferické destilaci se dále zpracovává vakuovou destilací, přičemž se získávají:
    • lehké, střední a těžké oleje; 
    • tuhý zbytek = asfalt (silnice, izolace proti vlhkosti). 

Vzhledem k tomu, že celosvětová spotřeba benzínu a nafty převyšuje zastoupení těchto frakcí v ropě, provádí se tzv. krakování (pyrolýza), což je tepelné štěpení vysokovroucí frakce, tj. molekul s dlouhým řetězcem na kratší, přitom vzniká z nafty benzín a z olejů nafta a jako vedlejší produkt jsou C2 až C4  uhlovodíky (ethylen, propylen aj.).

Paliva pro motory

Zážehové motory: benzín = směs nižších uhlovodíků, frakční destilací ropy (primární benzíny), z výševroucích ropných frakcí krakováním (pyrolýzní benzíny). Úprava na lepší kvalitu reformováním  - zahříváním na 500°C, katalyzátory Pd, Rh, tlak 1-4 MPa - cyklizace, dehydrogenace/hydrogenace, izomerace - rozvětvování uhlovodíků.

Oktanové číslo (OČ) - udává kvalitu benzínu hodnocenou podle sklonu motoru ke klepání, stupnice je vytvořena mícháním směsí 2,2,4-trimethylpentanu (isooktanu) s OČ = 100 a heptanu s OČ = 0.

Dieslové (vznětové) motory: motorová nafta + bionafta (methylester řepkového oleje).

Uhlí

Uhlí se vyskytuje jako hornina vzniklá geochemickou přeměnou rostlinných zbytků (desítky až stovky milionů let). Směs vysokomolekulárních látek o proměnlivém složení. Převládá C, dále H, O, N, S. Minerální látky - popel.

Druhy uhlí (podle stáří) jsou hnědé a černé uhlí a velmi kvalitní antracit.

Použití uhlí: zpracování uhlí jako chemické suroviny:

  • koksování - vysokoteplotní karbonizace černého uhlí 900°C za nepřístupu kyslíku (Výtěžek vysokoteplotní karbonizaci může být zaměřen na plyn (plynárny) nebo více na koks (koksárny):
    • Karbonizační plyn obsahuje vodík-H2 (60%), methan-CH4 (25%) a oxid uhelnatý-CO (5%). Ochlazením plynu zkondenzuje amoniak a černouhelný dehet (hnědá kapalina), důležitá surovina pro organická syntetická barviva. Plynný zbytek obsahuje vodík a methan a používá se jako svítiplyn.
    • Černouhelný dehet (smola, živice) - kapalný produkt, několik set organických sloučenin, některé se izolují (naftalen, vyšší areny aj.) 
    • Koks - pevný zbytek, obsahuje 95-98 % uhlíku, je to kvalitní palivo a redukční prostředek.
  • zplyňování uhlí - přeměna v plynné palivo a pro výrobu kyslíkatých organických látek:
    • generátorový plyn - 1000°C, vhánění směsi vzduchu a vodní páry do generátoru naplněného uhlím; 
    • vodný plyn - rozklad iba vodnou parou
    • Syntézny plyn je zmes oxidu uhoľnatého a vodíka. Vyrobené benzíny a stredný destilát sú meziprodukty pri výrobe pohonných látok, topných olejov alebo slúžia ako suroviny pre chemický priemysel.
    • hydrogenácia uhlia poskytuje nižšie a stredné uhľovodíky.
    • palivo - hnedé uhlie a lignity sa naďalej využívajú ako energetická surovina v tepelných elektrárňach, ktoré sú už dnes vybavené veľmi dokonalým fluidným spaľováním a účinným záchytom popolčeka a oxidu siričitého, ktorý pôsobil značné škody na ekosystéme krajiny (kyslé dažde).