Petrochemie se zabývá zpracováním ropy, zemního plynu, uhlí.

Ropa, zemní plyn a uhlí se řadí k fosilním surovinám – vznikly složitými přeměnami těl živočichů a rostlin v dávných dobách (prvohory, druhohory, třetihory).

Ropa

• je to hnědá až černá olejovitá kapalina s charakteristickým zápachem
• má menší hustotu než voda – na vodě plave
• hoří čadivým plamenem
• je složená z alkanů, cykloalkanů a arenů, obsahuje i sloučeniny dusíku, síry a kyslíku
• zpracovává se frakční destilací, kdy na základě rozdílné teploty varu se oddělují v destilační koloně směsi uhlovodíků s blízkou teplotou varu, kterým se říkají trakce

Frakční destilací ropy se získávají tyto trakce:

• plynné produkty – např. směs propan butan
• benzín – palivo do zážehových motorů. Jeho kvalita se hodnotí oktanovým číslem. Čím je oktanové číslo větší, tím je benzín kvalitnější. Oktanové číslo benzínu je možné zvyšovat:
  1. reformováním – tj. Přeměna uhlovodíků s nerozvětveným nebo málo rozvětveným řetězcem na uhlovodíky s rozvětveným řetězcem
  2. přidáním tertra ethyl olova Pb(C₂H₅)₄
• petrolej – palivo proudových a tryskových letadel
• plynový olej – používá se ve směsi s petrolejem pod názvem motorová nafta pro Dieselovy motory
• mazut – používá se k topení nebo se dále destiluje. Vakuovou destilací se z mazutu získává lehký, střední a těžký olej a asfalt, vazelina a parafín

Zemní plyn

Hlavní složkou zemního plynu je methan (70 – 90 %). Dále obsahuje plynné uhlovodíky (ethan, propan, butan) a jiné látky (sulfan H₂S, CO₂). Nejrozsáhlejší využití má jako palivo. Výhodou je, že při spalování a hoření nevzniká popel ani saze a v porovnání s uhlím nevytváří tolik škodlivých plynných produktů. Jako chemická surovina se využívá k výrobě vodíku, sazí (pro gumárenský průmysl), acetylenu a syntézního plynu.

Uhlí

je to hořlavá hornina vzniklá v průběhu desítek až stovek miliónů let složitými procesy z odumřelých rostlin. Jeho podstatou složku tvoří vázaný uhlík a některé další vázané prvky (vodík, kyslík, dusík a síra). Kvalita uhlí jako paliva závisí na obsahu uhlíku. Černé uhlí obsahuje 75 – 95 % uhlíku, hnědé uhlí 60 – 70 % uhlíku. Uhlík se však nevyužívá jen jako palivo, ale daleko výhodnější je jeho zpracování jako suroviny v chemickém průmyslu.

Uhlí se zpracovává karbonizací. Karbonizace probíhá při zahřívání černého uhlí na teplotu kolem 900 stupňů Celsia za nepřístupu vzduchu. Průmyslově se vyrábí v koksovnách a plynárnách.

Jeho produkty jsou:

• plyn (koksárenský plyn nebo svítiplyn), který obsahuje H₂ a jedovatý CO
• černouhelný dehet obsahuje několik set organických sloučenin. Získává se z něj např. benzen a naftalen (trakční destilací)
• koks – obsahuje téměř čistý uhlík. Používá se při výrobě železa ve vysoké peci a jako palivo.

Karbonizace černého uhlí – schéma

Černé uhlí

• plyn – H₂S, CH₄, CO, NH₃
• kapalina – černouhelný dehet
  • benzen a deriváty
  • naftalen
  • fenoly
  • antracen
  • asfalt (tér)
• pevná látka – koks