Petrolej

Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox Chemická látka Petrolej, běžněji známý jako ropa nebo surová ropa (z latinského petra – skála a oleum – olej), je hořlavá, viskózní kapalina, která se nachází v geologických formacích pod zemským povrchem. Jedná se o komplexní směs uhlovodíků a dalších organických sloučenin. Ropa je klíčovým fosilním palivem a primárním zdrojem energie pro moderní civilizaci. Její zpracování, známé jako rafinace, poskytuje širokou škálu produktů, od benzínu a nafty po plasty, hnojiva a léčiva. Pro svůj obrovský ekonomický a strategický význam je často označována jako černé zlato.

🧪 Vznik a složení

Ropa je fosilní palivo, což znamená, že vznikla z pozůstatků dávných živých organismů. Proces jejího vzniku trval miliony let a probíhal v několika fázích:

Akumulace organického materiálu: Před desítkami až stovkami milionů let se na dně tehdejších moří a jezer hromadily obrovské masy odumřelého planktonu, řas a dalších mikroorganismů.
Sedimentace: Tyto organické zbytky byly postupně překryty vrstvami písku, jílu a dalších sedimentů. Tlak a absence kyslíku zabránily jejich úplnému rozkladu.
Vznik kerogenu: Působením rostoucího tlaku a teploty se organická hmota přeměnila na voskovitou látku zvanou kerogen.
Vznik ropy a zemního plynu: Při dalším zvyšování teploty (obvykle v rozmezí 60–160 °C, tzv. "ropné okno") a tlaku docházelo k termálnímu rozkladu kerogenu na kapalné a plynné uhlovodíky – ropu a zemní plyn.

Složení surové ropy se liší podle naleziště, ale obecně se skládá z:

Uhlovodíků (83–87 %): Jsou hlavní složkou. Patří sem alkany (parafíny), cykloalkany (nafteny) a aromatické uhlovodíky.
Síry (0,1–6 %): Přítomnost síry určuje kvalitu ropy. Ropa s nízkým obsahem síry se nazývá "sladká" (sweet), s vysokým obsahem "kyselá" (sour).
Dusíku (0,1–2 %)
Kyslíku (0,1–2 %)
Kovů (stopy): Například vanad, nikl, železo.

📜 Historie

Lidstvo zná ropu již od starověku, i když její masivní využití je záležitostí posledních dvou století.

🏛️ Rané využití

První zmínky o využití ropy a jejích produktů, jako je asfalt (bitumen), pocházejí ze starověké Mezopotámie, kde se používal jako tmel ve stavebnictví a k hydroizolaci lodí. Ve starověké Číně se ropa používala ke svícení a vytápění již několik století před naším letopočtem.

⚙️ Moderní ropný průmysl

Za skutečný počátek moderního ropného průmyslu je považována druhá polovina 19. století.

Ignacy Łukasiewicz: V roce 1853 polský lékárník Ignacy Łukasiewicz vyvinul metodu destilace ropy, díky níž získal čistý petrolej pro svícení. Následně zkonstruoval první moderní petrolejovou lampu a v roce 1856 založil první průmyslovou ropnou rafinerii na světě v Ulaszowicích v tehdejším Rakousku-Uhersku.
První ropný vrt: V roce 1859 provedl plukovník Edwin Drake v Titusville v Pensylvánii (USA) první komerčně úspěšný ropný vrt. Tento objev odstartoval "ropnou horečku" a masivní rozvoj těžby v USA.
Věk automobilu: Vynález spalovacího motoru na konci 19. století a masový rozvoj automobilismu na začátku 20. století vytvořily obrovskou poptávku po benzínu, což z ropy učinilo strategickou surovinu globálního významu.
Geopolitický význam: Během první i druhé světové války hrála ropa klíčovou roli. Po druhé světové válce se stala dominantním zdrojem energie a její kontrola se stala ústředním bodem mezinárodní politiky, což vedlo mimo jiné k založení OPECu v roce 1960.

🌍 Těžba a zpracování

Cesta ropy od jejího nalezení až po finální produkty je složitý a technologicky náročný proces.

🗺️ Vyhledávání ložisek

Hledání nových ložisek ropy (prospekce) využívá pokročilé geologické a geofyzikální metody. Nejčastěji se používá seismický průzkum, při kterém se do zemské kůry vysílají uměle vytvořené rázové vlny (např. pomocí vibrátorů nebo malých explozí). Odražené vlny jsou zachyceny geofony a počítačově zpracovány do 3D modelu podloží, který může odhalit geologické struktury (tzv. "pasti") vhodné pro akumulaci ropy. Definitivní potvrzení ložiska však přináší až průzkumný vrt.

⚙️ Těžba

Jakmile je ložisko objeveno a zhodnoceno, začíná samotná těžba pomocí ropných vrtů. Těžba probíhá ve třech hlavních fázích:

Primární těžba: Využívá přirozeného tlaku v ložisku, který vytlačuje ropu na povrch. Tímto způsobem lze vytěžit jen asi 10–20 % ropy v ložisku.
Sekundární těžba: Když přirozený tlak klesne, do ložiska se vhání voda nebo zemní plyn, aby se tlak obnovil a vytlačila se další ropa. Tím se získá dalších 20–40 % ropy.
Terciární těžba: Využívá pokročilé metody, jako je vtlačování páry (pro snížení viskozity ropy), oxidu uhličitého nebo chemikálií pro uvolnění zbývající ropy.

Těžba může probíhat na souši (onshore) nebo na moři (offshore) z ropných plošin.

🏭 Zpracování (Rafinace)

Surová ropa vytěžená z ložiska je pro většinu aplikací nepoužitelná. Musí být přepravena (pomocí ropovodů nebo tankerů) do ropné rafinerie, kde se zpracovává. Základním procesem je frakční destilace. Ropa se zahřeje na vysokou teplotu (cca 400 °C) a vzniklé páry se vedou do vysoké destilační kolony. V koloně se páry postupně ochlazují a jednotlivé složky (frakce) kondenzují v různých výškách podle své teploty varu:

Nejlehčí frakce (s nejnižší teplotou varu) stoupají nejvýše: plyny (propan-butan), benzín.
Střední frakce: Petrolej (pro letecké motory), plynový olej (nafta).
Těžké frakce (s nejvyšší teplotou varu) zůstávají na dně: topné oleje, mazací oleje, asfalt.

Kromě destilace se v rafineriích používají další procesy, jako je krakování (štěpení velkých molekul uhlovodíků na menší, cennější molekuly) nebo reforming (změna struktury molekul za účelem zvýšení kvality benzínu).

📊 Využití a produkty

Ropa je základem pro neuvěřitelně širokou škálu produktů, které zasahují do všech aspektů moderního života.

🔥 Energetika

Přibližně 85 % vytěžené ropy se spaluje za účelem získání energie.

Doprava: Benzín, nafta a letecký petrolej pohánějí drtivou většinu automobilů, nákladních vozidel, lodí a letadel.
Vytápění: Lehké a těžké topné oleje se používají k vytápění domácností a průmyslových objektů.
Výroba elektřiny: V některých zemích se ropa stále používá v tepelných elektrárnách k výrobě elektrické energie.

🧪 Petrochemie

Zbývající část ropy slouží jako surovina pro petrochemický průmysl. Z frakcí jako nafta se vyrábějí základní chemikálie (např. ethen, propen), které jsou výchozím materiálem pro výrobu:

Plastů: Polyetylen, polypropylen, PVC, PET a mnoho dalších.
Syntetických vláken: Nylon, polyester.
Průmyslových hnojiv
Pesticidů
Léčiv a kosmetiky
Barviv, rozpouštědel a detergentů

🛠️ Ostatní produkty

Z nejtěžších zbytků po destilaci se vyrábí:

Mazací oleje a vazelína
Parafín (na svíčky, voskovaný papír)
Asfalt (na povrchy silnic a hydroizolace)

📉 Ekonomický a politický význam

Ropa je nejdůležitější světovou komoditou a její cena má zásadní vliv na globální ekonomiku. Státy s velkými zásobami ropy (např. , , ) mají značný geopolitický vliv. Organizace zemí vyvážejících ropu (OPEC) hraje klíčovou roli v ovlivňování světových cen prostřednictvím koordinace těžebních kvót. Historie zná několik ropných šoků (např. v letech 1973 a 1979), kdy prudký nárůst ceny ropy způsobil celosvětovou ekonomickou recesi.

🌳 Dopady na životní prostředí

Využívání ropy je spojeno s vážnými negativními dopady na životní prostředí.

Znečištění ovzduší: Spalováním ropných produktů vznikají skleníkové plyny (především oxid uhličitý), které přispívají ke globálnímu oteplování a klimatické změně. Vznikají také další škodliviny jako oxidy dusíku (NOx), oxid siřičitý (SO2), které způsobují kyselé deště a smog.
Ropné havárie: Úniky ropy při těžbě na moři (např. havárie plošiny Deepwater Horizon v roce 2010) nebo při přepravě tankery (např. havárie tankeru Exxon Valdez v roce 1989) mají katastrofální následky pro mořské ekosystémy.
Znečištění vody a půdy: K menším, ale chronickým únikům dochází při těžbě, přepravě i zpracování, což kontaminuje půdu a zdroje podzemní vody.

Vzhledem k těmto dopadům a faktu, že ropa je neobnovitelný zdroj, sílí celosvětové snahy o přechod na obnovitelné zdroje energie a snížení závislosti na fosilních palivech.

💡 Pro laiky: Co je to ropa?

Představte si ropu jako velmi starou a koncentrovanou "šťávu" z pravěkých mořských organismů. Miliony let byly jejich zbytky na dně oceánů stlačovány a zahřívány, až se proměnily v hustou, tmavou a hořlavou tekutinu. Je to v podstatě obrovské množství sluneční energie, kterou tyto organismy kdysi dávno zachytily a která zůstala uložená pod zemí.

Když ropu vytěžíme, je to jako bychom dostali směs mnoha různých užitečných látek. V ropné rafinerii tuto směs "přebereme" podobně, jako když vaříte polévku a pára z ní stoupá vzhůru. Ropa se zahřeje a její jednotlivé složky se začnou odpařovat. Ty nejlehčí (jako benzín) vyletí v páře nejvýše, ty těžší (jako nafta) zůstanou níže a ty nejtěžší (jako asfalt) zůstanou na dně. Každou z těchto "pater" pak zachytíme a používáme k jinému účelu – k pohonu aut, letadel, k výrobě plastových lahví nebo k pokrytí silnic. Ropa je tedy základní surovinou pro téměř vše, co nás v moderním světě obklopuje.

🌐 Zajímavosti

Základní jednotkou objemu v ropném průmyslu je barel, který odpovídá 159 litrům.
Největšími producenty ropy na světě jsou (podle údajů z první poloviny 20. let 21. století) Spojené státy americké, a .
Největší prokázané zásoby ropy má , následovaná Saúdskou Arábií a .
Koncept ropného vrcholu (Peak Oil) označuje hypotetický bod v čase, kdy globální těžba ropy dosáhne svého maxima a poté začne nezvratně klesat.

Šablona:Aktualizováno