Unterschied zwischen Rohöl und Schieferöl

Hauptunterschied - Rohöl vs. Schieferöl

Fossile Brennstoffe sind nicht erneuerbare Energiequellen, die durch Sedimentation von Pflanzen und Tieren gebildet werden, die vor Hunderten von Millionen Jahren starben. Diese Kraftstoffe können in zwei Kategorien unterteilt werden: Energiequellen für Erdöl und Nicht-Erdöl. Erdöl ist die am häufigsten genutzte Energiequelle und liegt im Allgemeinen im flüssigen Zustand vor. Rohöl ist ein Beispiel für Erdöl, das aus Gemischen von Kohlenwasserstoffen und variablen Mengen von schwefel-, stickstoff- und sauerstoffhaltigen Verbindungen besteht. Im Gegensatz zu Rohöl ist Schieferöl kein Kraftstoff, der natürlicherweise in festem Zustand als Ölschiefergestein oder Kerogen vorkommt. Dieses organische Sediment sollte thermisch zersetzt werden, um flüssiges Schieferöl zu erhalten. Daher wird Schieferöl auch als synthetisches Rohöl bezeichnet. Das Hauptunterschied zwischen Rohöl und Schieferöl ist das Rohöl existiert natürlicherweise in flüssigem Zustand, während Schieferöl natürlich in festem Zustand vorliegt.Die Abbildung 1 veranschaulicht die Einteilung der organischen Sedimente der Erde nach ihrem physikalischen Zustand, dem Vorkommen von Kohlenwasserstoffen und ihrer Produktion.

Was ist Rohöl?

Rohöl ist ein dunkles, hochviskoses, komplexes Gemisch aus Kohlenwasserstoffen und heteroatomaren Verbindungen, das durch Destillation in Fraktionen getrennt werden kann. Rohöl zeigt den natürlichen Zustand des Kraftstoffs an, wie er in Reservoiren vorkommt. Es sollte daher verfeinert werden, um die erforderlichen Spezifikationen der Endanwendungen zu erfüllen. Die meisten Transportkraftstoffe wie Benzin, Diesel und Flugkraftstoffe sind fraktionierte Destillate von Rohöl. Dies hat einen geringen wirtschaftlichen Wert im Vergleich zu raffiniertem Öl. Die chemische Zusammensetzung und die physikalischen Eigenschaften von Rohöl wie Farbe, Geruch, Flüchtigkeit, spezifisches Gewicht, Viskosität usw. variieren mit dem Druck, dem Volumen und der Temperatur des Ursprungs des Rohöls. Die folgende Tabelle zeigt die Fraktion einer typischen Destillation von Rohöl.

Siedepunktbereich / OC	Nein von Kohlenstoffatomen	Kohlenstoffprodukte
<30	C1-C4	Erdgas, Methan. Ethan, LPG
30-200	C4-C12	Petrolether (C5, C6), gerade rum benzin
200-300	C12- Cfünfzehn	Kerosin, Heizöl
300-400	Cfünfzehn-C25	Gasöl, Diesel, Schmieröl, Wachse
> 400	> C25	Ölreste, Teer

Tabelle 1. Fraktionen einer typischen Destillation von Rohöl

Darüber hinaus wird Rohöl aufgrund seines Schwefelgehalts in zwei Typen unterteilt. Wenn der Schwefelgehalt höher als 0,5% (Gew./Gew.) Ist, werden sie als saures Rohöl bezeichnet, und wenn er weniger als 0,5% (Gew./Gew.) Beträgt, werden sie süßes Rohöl genannt. Dieses schwefelarme Rohöl ist umweltfreundlicher, da es die Motorkorrosion verringert und während der Kraftstoffverbrennung geringe Mengen an SOx erzeugt.

Was ist Schieferöl?

Schieferöl ist ein unkonventioneller Brennstoff, der natürlicherweise als Feststoff in einer speziellen Klasse von bituminösen Gesteinen vorkommt, die als Ölschiefer bezeichnet wird. Diese Ölschiefer sind körnige, laminierte Sedimente mit im Allgemeinen hohem organischem Gehalt, die thermisch zersetzt werden können, um Öl zu erzeugen, das als Schieferöl bekannt ist. Die organischen Materialien (Kerogen) in Sedimenten können nicht ohne Hochtemperaturbehandlungen wie Pyrolyse, Hydrierung oder thermische Auflösung in Schieferöl umgewandelt werden. Daher wird es synthetisches Rohöl genannt. Ihre Mineralzusammensetzung variiert je nach Herkunft und enthält im Allgemeinen Tonmineralien, Dolomit, Calcit und Karbonate usw. Die kommerziell wichtigen Ölschieferreservoirs befinden sich in den Bundesstaaten Wyoming, Utah und Colorado im Nordwesten der Vereinigten Staaten. Dieses Shale-Öl, auch als "dichtes Öl" bezeichnet, kann direkt oder nach der Raffination wie Erdöl verwendet werden. Das typische Öl hat jedoch einen hohen Anteil an flüchtigen Verbindungen und einen geringen Schwefelgehalt. Die Ölproduktion durch Wärmebehandlungen ergibt eine signifikante Menge an flüchtigen Gasen wie Propan, Butan und Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt wie Pentan, Erdbenzin, Naphtha usw. Die Anwesenheit von Bestandteilen mit niedrigem Siedepunkt macht das Schieferöl extrem explosiv und hoch brennbar.

Ölschiefer

Unterschied zwischen Rohöl und Schieferöl

Auftreten

Rohöl tritt im Untergrund bei erhöhtem Druck und Temperatur auf. Diese Temperatur und dieser Druck variieren mit der Tiefe des Reservoirs.

Schieferöl muss nicht ausreichend Druck und Temperatur ausgesetzt werden, um eingeschlossene Kohlenwasserstoffe in Rohöl umzuwandeln. Die Kerogenablagerungen auf Schieferölgestein wandeln sich durch natürliche Prozesse sanft in Rohöl um.

Chemische Zusammensetzung von Rohöl und Schieferöl

Element	% Bereich in Rohöl	% Bereich in Schieferöl
Kohlenstoff	83-85	-
Wasserstoff	10-14	-
Stickstoff	0,1-2	1,5-2
Sauerstoff	0,05 - 1,5	0,5-1
Schwefel	0,05–6,0	0,15-1
Metall	<0.1	-

Tabelle 2. Chemische Zusammensetzung von typischem Rohöl und Schieferöl nach Gewicht

Gemäß den statistischen Auswertungen enthält typisches Schieferöl im Vergleich zu herkömmlichem Rohöl mehr stickstoffhaltige Verbindungen, mehr Sauerstoffverbindungen und einen niedrigen Schwefelgehalt. Ein hoher Sauerstoffgehalt im Schieferöl führt zur Bildung freier Radikale und erleichtert die Verbrennung des Brennstoffs.

Eigenschaften von Rohöl und Schieferöl

Konventionell Rohöl kommt im flüssigen Zustand in Reservoiren vor. Es hat eine hohe Fließfähigkeit und ist im Hochtemperaturbereich gießfähig. -60 bis 30 ^OC.

Schieferöl  ist ein synthetisches Rohöl, das durch thermischen Abbau von festem Kerogen in Ölschiefergesteinen entsteht. Dies ist weniger flüssig als Rohöl und es ist bei Temperaturen zwischen 24 und 27 gießbar ^OC.

Verwendungszweck von Rohöl und Schieferöl

Fraktionierte Destillation von Rohöl produziert viele Transportkraftstoffe wie Benzin, Düsentreibstoff, Diesel, Kerosin usw. Darüber hinaus kann es als Rohstoff für viele chemische Produkte wie Kunststoffe, Pharmazeutika, Düngemittel, Pestizide, Lösungsmittel usw. verwendet werden.

Schieferöl wird hauptsächlich als Heizöl, Schiffskraftstoff oder Chemikalie für Eisenbahnholzschutzmittel usw. verwendet. Im Gegensatz zu Rohöl wird dieses Material nicht häufig als Rohstoff für chemische Produkte verwendet. Verbindungen mit hohem Siedepunkt in Schieferöl können jedoch zur Herstellung von Mitteldestillaten wie Kerosin, Diesel, Düsentreibstoff usw. verwendet werden. Zusätzliches thermisches Cracken erfordert die Herstellung von Benzin mit niedrigem Siedepunkt. Transportkraftstoffe aus Schieferöl sind im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen höherer Qualität von geringer Qualität.

Referenz:

Speight, J. G., Handbook of petroleum product analysis. John Wiley & Sons: 2015.

Speight, J., Handbuch zu synthetischen Kraftstoffen: Eigenschaften, Prozess und Leistung. 2008

Speight, J. G., Die Chemie und Technologie von Erdöl. CRC-Presse: 2014.

Olah, G. A .; Molnar, A., Kohlenwasserstoffchemie. John Wiley & Sons: 2003.

Bildhöflichkeit:

„Crude Oil Destillation-fr.svg“ Bildurkunde: Psarianos, Theresa Knott; Vektor: Rogilbert abgeleitete Arbeit: (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 

"Oil Shale" Von Georgialh - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia