Erdöldestillation neu

Fraktionierte Destillation von Erdöl
Erdöl und Erdgas sind heute die wichtigsten Ausgangsstoffe für die chemische Industrie
geworden. Es gibt kaum einen Bereich des alltäglichen Lebens, der heute nicht durch die
Petrochemie geprägt ist.
Doch wie wird aus dem schwarzen Rohöl nun
der Rohstoff für die Petrochemie?
Die Verarbeitung des Erdöls findet in der
Raffinerie statt, eine ganze „chemische Stadt“
für sich mit einem äußerst komplexen und
perfekt aufeinander abgestimmten Gefüge
von einzelnen Verarbeitungsschritten.
Aus diesem Geflecht wollen wir uns für den
heutigen Versuchstag nur einen Schritt
herausgreifen, nämlich die Destillation des
Rohöls bei Atmosphärendruck.
-45 o
Im Labor vereinfachen wir den Destillationsturm, indem wir
beim Übersieden die einzelnen Bestandteile in
verschiedenen Gefäßen auffangen. Eine drehbare
Destillationsvorlage, eine sog. „Spinne“, ermöglicht dies
ohne die Gefäße abnehmen zu müssen.
NS 14
o
-75
75o
25 m
L
25 mL
25 m
L
Die Abbildungen stammen aus der Broschüre „Mineralöl
und Raffinerien“ Mineralölwirtschaftsverband e.V.,
Hamburg, Internet: www.mwv.de, November 1999

Fraktionierte Destillation
Geräte:
Chemikalien:
1 Hebebühne („Hexe“)
Rohöl
1 Magnetrührer
1 Sandbadschale mit Sand
1 Rundkolben 250 mL
1 Destillierbrücke
1 Schliffthermometer
1 Destilliervorlage („Spinne“)
6 Spitzkolben NS14
4 Schliffsicherungen NS14
Stativmaterial
1 Messzylinder 100 mL (Glas)
Bechergläser 100 mL als Ständer für die Spitzkolben
10 mL Vollpipette mit Pipettierhilfe (grün)
Waage (zentral)
Durchführung:
1. Beim Versuchsaufbau setzt du zunächst die
Spinne mit den 4 Spitzkolben zusammen und
sicherst
jeden
Spitzkolben
mit
einer
Schliffsicherung. Dann baust du den Rest der
Apparatur zusammen.
2.
-
Zur Trennung der verschiedenen Rohölfraktionen
erhitzt du 150 mL Rohöl im 250 mL-Rundkolben
nach dem Hinzfügen von 5 Siedesteinchen mit
Hilfe des Sandbades. Beobachte die Temperatur in
der Gasphase und gewinne durch Drehen der
Spinne die Destillate, die bei folgenden
Temperaturen abdestillieren (Die Kolben sind
entsprechend zu beschriften.):
a) bis 60 °C
b) 60 bis 80 °C
c) 80 bis 100 °C
d) 100 bis 120 °C
e) 120 bis 140 °C
f) 140 bis 160 °C.
Aufgaben:
1. Beschreibe das Aussehen der einzelnen Rohölfraktionen.
g
2. Bestimme die Dichte (in
) der verschiedenen Rohölfraktionen.
cm ³
3. Miss die Viskosität der verschiedenen Rohölfraktionen, indem du eine 10 mL-Vollpipette
mit der Flüssigkeit füllt und dann die Zeit für das Leeerlaufen der Pipette bestimmst.
4. Ermittle mit Hilfe der Siedetemperaturen der Alkane, welche Substanzen deine Fraktionen
enthalten.
Fraktion
Aussehen
a) bis 60 °C
b) 60 – 80 °C
c) 80 – 100 °C
d) 100 – 120 °C
e) 120 – 140 °C
f) 140 – 160 °C
Entsorgung:  Sammelgefäße
Dichte [g/cm]
Viskosität
[s/10 mL)
Enthaltene
Alkane
Eigenschaften der Alkane
Schmelztemperatur in °C
Siedetemperatur in °C
Methan
-183
-162
Ethan
-172
-88,5
Propan
-187
-42
n-Butan
-138
0
n-Pentan
-130
36
n-Hexan
-95
69
n-Heptan
-90,5
98
n-Octan
-57
126
n-Nonan
-54
151
n-Decan
-30
174
n-Undecan
-26
196
n-Dodecan
-10
216
Benötigte Geräte und Chemikalien pro Gruppe:
Erdöldestillation
Benötigte Geräte
Anzahl
2
Geräte
Schutzbrillen
1 Hebebühne („Hexe“)
1 Magnetrührer
1 Sandbadschale mit Sand
1 Rundkolben 250 mL
1 Destillierbrücke
1 Schliffthermometer
1 Destilliervorlage („Spinne“)
6 Spitzkolben NS14
4 Schliffsicherungen NS14
Stativmaterial
1 Messzylinder 100 mL (Glas)
Bechergläser 100 mL als Ständer für die Spitzkolben
10 mL Vollpipette mit Pipettierhilfe (grün)
Benötigte Chemikalien
Menge
150 mL
Chemikalien
Rohöl
Zentral stehende Geräte und Chemikalien:
Anzahl
1
Geräte
Grobwaage (1/10 g)
Anmerkungen
Der Versuch ist so nicht durchführbar!!
Das Sandbad bringt die nötigen Temperaturen nicht (auch nicht bei Isolierung des Kolbens mit
Alufolie); das Sandbad heizt zu langsam auf (dauert mind. 2 Stunden; in der Zeit kann man
sinnvollerweise nur wenig machen; die Schüler langweilen sich)  Heizpilz ist nötig
Das Rohöl verschmiert schon den Messzylinder und lässt sich praktisch nicht umfüllen
(überhaupt nicht mit einem Trichter); stinkt!
 eine Möglichkeit: Rohöl vorwärmen, damit es weniger viskos ist (im Wasserbad)
Die Apparaturen und benötigten Geräte werden entsetzlich verschmiert (Reinigung nur äußerst
mühsam und umweltverschmutzend möglich: es geht am besten mit Seifenlösung und / oder
Scheuerpulver; Lösungsmittel wirken praktisch gar nicht; KOH-Bad??
Entsorgung ist problematisch: Wohin mit mehr als einem Liter Rohöl: Altöl-Abgabestelle??
Bei den ersten Fraktionen erhält man jeweils nur ein paar Tröpfchen an Alkanen: Damit ist eine
Dichte- und Viskositätsbestimmung nicht möglich. Man müsste die reinen Substanzen
verwenden
Alternative nach Blume: Viskosität abschätzen durch Ausgießen in Porzellanschale;
Entflammbarkeit mit einem Streichholz prüfen; das müsste auch mit kleinsten Mengen noch
gehen.
Es bleibt die Frage: Ist das nicht ein klassischer Demonstrationsversuch??!!