Wie funktioniert die Erdöl-Destillation?

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Also gehen wir schon mal von einem "fertigem" Erdöl-Gemisch (entwässert, entsalzt, vorgewärmt usw.) und einer laufenden Destillationskolonne (Destillationsturm sagen die Laien :P) aus. Wie du sicherlich weißt, besteht Erdöl aus mehreren tausend Kohlenwasserstoffen, wobei die einzelnen Bestandteile unterschiedliche Siedepunkte haben (daraus basiert die Trennung). Das vorgewärmte Rohöl tritt relativ weit unten in die Destillationskolonne ein. Im vorgewärmten Erdöl gibt es schon jede Menge leichte Bestandteile, welche niedrige Siedepunkte haben und daher gasförmig sind. Diese steigen also nach oben auf. Dann treffen sie auf Einbauten (in deinem Falle Böden), also zum Beispiel Glockenböden oder Ventilböden (es gibt noch wesentlich mehr Bödentypen, aber das sind die "Standard-Böden" bei der Erdöldestillation). Durch die Einbauten wird der Gasstrom umgelenkt und die Oberfläche oder die Kontaktfläche vergrößert. Denn auf den Böden findet folgendes statt: Auf jedem Boden hat man einen gewissen Flüssigkeitsstand, durch den der Gasstrom sprudelt. Dabei kommt es zum Energie- und Stoffaustausch. Einige Bestandteile des Gasstroms kondensieren, andere bleiben im gasförmigen Zustand und steigen weiter auf. Genau so können flüssige Bestandteile, die wie gesagt auf dem Boden "stehen" verdampfen und weiter aufsteigen. Dies passiert auf jedem Boden, wodurch man eben die Trennung erhält. Wann ein Stoff wieder kondensiert oder verdampf, hängt halt vom Siedepunkt ab. Stoffe mit einem niedrigen Siedepunkt findet man am Kopf der Kolonne (dieser befindet sich ganz oben). Stoffe mit einem hohen Siedepunkt findet man im Sumpf der Kolonne (logischweise unten). Am Kopf der Destillationskolonne wird ein Gasstrom abgezogen (in den meisten Fällen ist das Flüssiggas und Benzin) und über einen Destillatkühler (Flüssiggas gegen Kühlwasser) abgekühlt. Dadurch wird ein Großteil der Dämpfe kondensiert. Diesen kann man dann entweder weiter aufbereiten oder der Kolonne wieder zu führen (Bezeichnung: Rückfluss). Dieser Rückfluss dient zur Temperaturregelung und zur Verbesserung der Reinheit, da er bei der Rückführung zur Kolonne dem Gasstrom (Gegenstromprinzip) entgegen fließt und es wieder (wie oben beschrieben) zum Energie- und Wärmeaustausch kommt.

Nun nochmal zum Anfang hin: Die Bestandteile, die nicht gasförmig sind, fließen natürlich erst mal nach unten. Sie treffen dann auch wieder auf Böden (dies mal halt von oben) und kommen mit dem Gasstrom in Kontakt (Energieaustausch usw...). Leichte Bestandteile werden wieder verdampft und steigen auf, andere fließen weiter nach unten. Energie kann man der Kolonne über eine Dampfzufuhr oder aber über einen Reboiler zuführen (Der Sumpf wird dazu über einen Wärmetauscher gefahren (meist gegen Heizöl) und wieder in die Kolonne zurückgeführt).

Innerhalb der Kolonne kann man auch noch Seitenabzüge installieren, aber da weiß ich jetzt nicht, ob ich schon zu weit gehe.

Kurz zusammengefasst (und etwas ergänzt):

- Die Temperatur innerhalb einer Kolonne nimmt von oben nach unten ab

- Die Siedepunkte der Stoffe nehmen innerhalb einer Kolonne von oben nach unten ab

- Der Rückstand (das Sumpfprodukt) kann in einer Vakuum-Kolonne weiter verarbeitet werden.

- Das Trennprinzip basiert darauf, dass die Stoffe unterschiedliche Siedepunkte besitzen und es auf jedem Boden zu einem Stoff- und Energieaustausch kommt (kondensieren und verdampfen)

- Die abgezogenen Produkte sind zumindest bei der Erdöldestillation weiterhin Stoffgemische und KEINE Reinstoffe.

So, hast du noch Nachfragen oder weitergehende Fragen? Ich kann dir zu dem Thema so gut wie alles beantworten. Falls irgendwas unklar ist, weiterbohren! (Ich hoffe, es ist gut genug strukturiert und verständlich :) )

Args, hier: "da er bei der Rückführung zur Kolonne dem Gasstrom (Gegenstromprinzip) entgegen fließt und es wieder (wie oben beschrieben) zum Energie- und Wärmeaustausch kommt." sollte es natürlich Energie- und Stoffaustausch heißen. :) Achja, und um das nicht falsch zu verstehen: Nicht nur auf den Böden kommt es zum Energie- und Stoffaustausch. Jedoch ist dort die Austauschfläche und damit der Trenneffekt am Größten.

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@Ifrit

Ich habe Mist produziert:

"- Die Temperatur innerhalb einer Kolonne nimmt von oben nach unten ab

- Die Siedepunkte der Stoffe nehmen innerhalb einer Kolonne von oben nach unten ab"

Die Temperaturen und Siedepunkte nehmen von oben nach unten ZU!!!

Sorry...

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@Ifrit

Ich hatte mich auch schon gewundert. In der Schule hat unser Lehrer das nämlich genau anders herum gesagt.

Aber vielen vielen Dank für die Antwort! :)

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Erdöl besteht aus einem Gemisch von C1 bis C30. Man will dieses Gemisch in Fraktion zerlegen. Das macht man in einer Rektifikationskolonne. Die Leichtsiederfraktion fällt am Kopf, die Schwersiederfraktion im Sumpf der Kolonne an. Alle anderen Fraktion erhält man in Seitenströmen.

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