Natūralūs angliavandenilių šaltiniai, jų perdirbimas. Ryšiai su natūraliais angliavandenilių šaltiniais Aromatinių angliavandenilių šaltinis yra gamtinės dujos

– sudaro (daugiausia) metanas ir (mažesniais kiekiais) jo artimiausi homologai - etanas, propanas, butanas, pentanas, heksanas ir kt. pastebimas susijusiose naftos dujose, tai yra gamtinėse dujose, natūraliai randamose virš naftos arba ištirpusių jose esant slėgiui.

Alyva

yra aliejingas degus skystis, susidedantis iš alkanų, cikloalkanų, arenų (vyraujančių), taip pat deguonies, azoto ir sieros turinčių junginių.

Anglis

- organinės kilmės kietasis degusis mineralas. Jame yra nedaug grafito ir daug kompleksinių ciklinių junginių, įskaitant elementus C, H, O, N ir S. Yra antracitas (beveik bevandenis), akmens anglis (-4% drėgmės) ir rudoji anglis (50-60% drėgmės). Kokso metu anglis paverčiama angliavandeniliais (dujiniais, skystais ir kietais) ir koksu (gana grynu grafitu).

Anglies koksavimas

Kaitinant anglį be oro patekimo į 900-1050 ° C temperatūrą, jos termiškai suyra, susidarant lakiems produktams (akmens anglių degutas, amoniako vanduo ir kokso krosnies dujos) ir kietoms liekanoms - koksui.

Pagrindiniai produktai: koksas - 96-98% anglies; kokso krosnies dujos -60% vandenilio, 25% metano, 7% anglies monoksido (II) ir kt.

Šalutiniai produktai: akmens anglių degutas (benzenas, toluenas), amoniakas (iš kokso krosnies dujų) ir kt.

Naftos valymas rektifikavimo metodu

Iš anksto nerafinuotas aliejus distiliuojamas atmosferos (arba vakuumo) būdu į frakcijas su tam tikrais virimo intervalais nepertraukiamose distiliavimo kolonose.

Pagrindiniai produktai: lengvasis ir sunkusis benzinas, žibalas, gazolis, tepalinės alyvos, mazutas, degutas.

Naftos perdirbimas katalizinio krekingo būdu

Žaliavos: labai verdančios naftos frakcijos (žibalas, gazolis ir kt.)

Pagalbinės medžiagos: katalizatoriai (modifikuoti aliumosilikatai).

Pagrindinis cheminis procesas: esant 500–600 ° C temperatūrai ir 5 · 10 5 Pa slėgiui, angliavandenilių molekulės suskaidomos į mažesnes molekules, katalizinį krekingą lydi aromatinimo, izomerizacijos ir alkilinimo reakcijos.

Produktai: mažai verdančių angliavandenilių mišinys (kuras, naftos chemijos žaliava).

C 16.H 34 → C8H18 + C8H16
C8H18 → C4H10 + C4H8
C4H10 → C2H6 + C2H4

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai

Angliavandeniliai yra tokie skirtingi -
Skystas, kietas ir dujinis.
Kodėl jų gamtoje tiek daug?
Kalbama apie nepasotinamą anglį.

Iš tiesų šis elementas, kaip niekas kitas, yra „nepasotinamas“: jis linkęs formuoti grandines, tiesias ir išsišakojusias, dabar žiedus, dabar daugelio savo atomų tinklus. Vadinasi, daug anglies ir vandenilio atomų junginių.

Angliavandeniliai yra ir gamtinės dujos - metanas, ir kitos buitinės degiosios dujos, kurios užpildomos cilindrais, - propanas C 3 H 8. Angliavandeniliai yra nafta, benzinas ir žibalas. Taip pat - organinis tirpiklis C 6 H 6, parafinas, iš kurio gaminamos naujametinės žvakės, vazelino vaistas ir net plastikinis maišelis produktų pakavimui ...

Svarbiausi natūralūs angliavandenilių šaltiniai yra mineralai - anglis, nafta, dujos.

Anglis

Žemės rutulyje žinoma daugiau 36 tūkstantisanglies baseinai ir telkiniai, kurie kartu užima 15% žemės rutulio teritorija. Anglies baseinai gali tęstis tūkstančius kilometrų. Bendri geologiniai anglies ištekliai pasaulyje yra 5 trln. 500 milijardų tonų, įskaitant ištirtus telkinius - 1 trln 750 milijardų tonų.

Yra trys pagrindinės iškastinių anglių rūšys. Deginant rudąją anglį, antracitą - liepsna nematoma, degimas nerūkomas, o degant anglims, sklinda garsus plyšys.

Antracitas - seniausia iškastinė anglis. Skiriasi didelio tankio ir blizgesio. Turi iki 95% anglies.

Anglis - yra iki 99% anglies. Iš visų iškastinių anglių jis yra plačiausiai naudojamas.

Ruda anglis - yra iki 72% anglies. Turi rudą spalvą. Kaip jauniausia iškastinė anglis, ji dažnai išlaiko medienos, iš kurios ji buvo suformuota, struktūros pėdsakus. Skiriasi didelis higroskopiškumas ir didelis pelenų kiekis ( nuo 7% iki 38%), todėl jis naudojamas tik kaip vietinis kuras ir kaip žaliava cheminiam perdirbimui. Ypač hidrinant gaunami vertingi skystojo kuro tipai: benzinas ir žibalas.

Anglis yra pagrindinė bituminių anglių sudedamoji dalis ( 99% ), rudosios anglies ( iki 72%). Pavadinimo kilmė yra anglis, tai yra „anglies gamyba“. Lotyniškas pavadinimas „carbononeum“ yra pagrįstas anglies-anglies šaknimi.

Kaip ir nafta, anglyje yra daug organinių medžiagų. Be organinių medžiagų, tai taip pat apima neorganines medžiagas, tokias kaip vanduo, amoniakas, vandenilio sulfidas ir, žinoma, pati anglis - anglis. Vienas pagrindinių bituminių anglių perdirbimo būdų yra koksavimas - kalcinavimas be oro patekimo. Dėl koksavimo, kuris atliekamas 1000 0 С temperatūroje, jis susidaro:

Kokso krosnies dujos - jame yra vandenilio, metano, anglies monoksido ir anglies dioksido, amoniako, azoto ir kitų dujų priemaišų.

Akmens anglių degutas - yra keli šimtai skirtingų organinių medžiagų, įskaitant benzeną ir jo homologus, fenolį ir aromatinius alkoholius, naftaleną ir įvairius heterociklinius junginius.

Virš dervos arba amoniako vandens - kurių sudėtyje yra, kaip rodo pavadinimas, ištirpusio amoniako, taip pat fenolio, vandenilio sulfido ir kitų medžiagų.

Koksas - kietos koksavimo liekanos, praktiškai gryna anglis.

Koksas naudojamas geležies ir plieno gamybai, amoniakas - azoto ir kombinuotų trąšų gamybai, vargu ar galima pervertinti organinių kokso produktų svarbą. Kokia šio mineralo paplitimo geografija?

Didžioji dalis anglies išteklių yra šiauriniame pusrutulyje - Azijoje, Šiaurės Amerikoje, Eurazijoje. Kurios šalys išsiskiria anglies atsargomis ir gamyba?

Kinija, JAV, Indija, Australija, Rusija.

Šalys yra pagrindinės anglies eksportuotojos.

JAV, Australija, Rusija, Pietų Afrika.

Pagrindiniai importo centrai.

Japonija, Užjūrio Europa.

Tai yra labai nešvarus ekologiškas kuras. Kasant anglį, kyla metano sprogimai ir gaisrai, kyla tam tikrų aplinkos problemų.

Aplinkos tarša Ar yra kokių nors nepageidaujamų šios aplinkos būklės pokyčių dėl žmogaus ekonominės veiklos? Tai atsitinka ir išgaunant mineralus. Įsivaizduokime situaciją anglies kasybos rajone. Kartu su anglimi į paviršių iškyla didžiulis uolienų atliekų kiekis, kuris, kaip nereikalingas, tiesiog išsiunčiamas į sąvartynus. Pamažu formavosi atliekų krūvos- didžiuliai, dešimčių metrų aukščio, kūgio formos uolienų kalnai, kurie iškreipia natūralaus kraštovaizdžio išvaizdą. Ar visos į paviršių iškilusios anglis bus gabenamos vartotojui? Žinoma ne. Juk procesas nesandarus. Didžiulis anglies dulkių kiekis nusėda ant žemės paviršiaus. Dėl to keičiasi dirvožemio ir požeminio vandens sudėtis, o tai neišvengiamai paveiks gyvūną ir daržovių pasaulis rajonas.

Anglyse yra radioaktyviosios anglies - C, tačiau sudeginus kurą, pavojinga medžiaga kartu su dūmais patenka į orą, vandenį, dirvą ir sukepa į šlakus ar pelenus, kurie naudojami statybinėms medžiagoms gaminti. Todėl gyvenamųjų pastatų sienos ir lubos yra „silpnos“ ir kelia grėsmę žmonių sveikatai.

ALYVA

Aliejus žmonijai buvo žinomas nuo senų senovės. Jis buvo iškasamas Eufrato pakrantėje

6-7 tūkstančius metų prieš mūsų erą ne . Jis buvo naudojamas apšviesti būstus, paruošti skiedinius, kaip vaistus ir tepalus, balzamuoti. Nafta senovės pasaulyje buvo nepaprastas ginklas: ugnies upės liejosi ant tų, kurie šturmavo tvirtovės sienas, galvos, deginamos alyvoje panardintos strėlės skriejo į apgultus miestus. Nafta buvo neatsiejama padegamojo agento, kuris įėjo į istoriją, pavadinimu, dalis „Graikijos ugnis“.Viduramžiais jis daugiausia buvo naudojamas gatvių apšvietimui.

Daugiau nei 600 ištirta naftos ir dujų baseinų, 450 kuriama , ir bendras naftos telkinių skaičius siekia 50 tūkst.

Skirkite lengvuosius ir sunkiuosius aliejus. Lengva alyva iš podirvio išgaunama siurbliais arba fontano metodu. Iš tokios alyvos daugiausia gaminamas benzinas ir žibalas. Kartais išgaunama sunki alyvos rūšis (Komijos Respublikoje), iš jos ruošiamas bitumas, mazutas ir įvairios alyvos.

Aliejus yra universaliausias kuras, turintis daug kalorijų. Jo gamyba pasižymi santykiniu paprastumu ir mažomis sąnaudomis, nes išgaunant naftą nereikia žeminti žmonių po žeme. Naftos transportavimas vamzdynais nėra didelė problema. Pagrindinis šios rūšies kuro trūkumas yra mažas išteklių prieinamumas (apie 50 metų) ) ... Bendrieji geologiniai ištekliai yra 500 milijardų tonų, įskaitant ištirtus 140 milijardų tonų .

AT 2007 metais Rusijos mokslininkai pasaulinei bendruomenei įrodė, kad Lomonosovo ir Mendelejevo povandeninės kalnagūbriai, esantys Arkties vandenyne, yra kontinentinio šelfo zona, todėl priklauso Rusijos Federacija... Chemijos mokytojas jums pasakys apie aliejaus sudėtį ir jo savybes.

Nafta yra „energijos krūva“. Turėdami vos 1 ml jo, vienu laipsniu galite pašildyti visą kibirą vandens, o norint išvirti kibirą samovaro, reikia mažiau nei pusės stiklinės aliejaus. Pagal energijos koncentraciją tūrio vienete nafta užima pirmą vietą tarp natūralių medžiagų. Net radioaktyviosios rūdos šiuo požiūriu negali su ja konkuruoti, nes jose esantis radioaktyviųjų medžiagų kiekis yra toks mažas, kad reikia išgauti 1 mg. branduolinį kurą reikia perdirbti tonomis uolienų.

Nafta yra ne tik bet kurios valstybės kuro ir energijos komplekso pagrindas.

Čia yra garsieji D.I.Mendelejevo žodžiai „Deginti aliejų yra tas pats, kas kūrenti krosnį banknotai "... Kiekviename aliejaus laše yra daugiau kaip 900 įvairių cheminių junginių, daugiau nei pusė periodinės lentelės cheminių elementų. Tai tikrai gamtos stebuklas, naftos chemijos pramonės pagrindas. Maždaug 90% visos pagamintos naftos naudojama kaip kuras. Nepaisant “ tavo 10% " , naftos chemijos sintezė suteikia daugybę tūkstančių organinių junginių, kurie patenkina neatidėliotinus šiuolaikinės visuomenės poreikius. Nenuostabu, kad žmonės pagarbiai aliejų vadina „juoduoju auksu“, „Žemės krauju“.

Aliejus yra aliejingas tamsiai rudas skystis, turintis rausvą ar žalsvą atspalvį, kartais juodas, raudonas, mėlynas ar šviesus ir net skaidrus, turintis būdingą aštrų kvapą. Kartais aliejus yra baltas arba bespalvis, kaip ir vanduo (pavyzdžiui, Surukhan lauke Azerbaidžane, kai kuriuose Alžyro laukuose).

Aliejaus sudėtis nevienoda. Bet visuose juose paprastai yra trijų rūšių angliavandeniliai - alkanai (dažniausiai normalios struktūros), cikloalkanai ir aromatiniai angliavandeniliai. Šių angliavandenilių santykis įvairių laukų aliejuje skiriasi: pavyzdžiui, Mangyšlako aliejuje yra daug alkanų, o Baku regione - cikloalkanų.

Pagrindinės naftos atsargos yra šiauriniame pusrutulyje. Iš viso 75 pasaulio šalių gamina naftą, tačiau 90% jos produkcijos tenka tik 10 šalių. Apie ? pasaulio naftos atsargų yra besivystančiose šalyse. (Mokytojas skambina ir rodo žemėlapyje).

Pagrindinės gaminančios šalys:

Saudo Arabija, JAV, Rusija, Iranas, Meksika.

Tuo pačiu ir daugiau 4/5 naftos suvartojimas tenka ekonomiškai išsivysčiusioms šalims, kurios yra pagrindinės importuojančios šalys:

Japonija, Užjūrio Europa, JAV.

Žalia nafta niekur nenaudojama, tačiau naudojami rafinuoti produktai.

Naftos perdirbimas

Šiuolaikinę gamyklą sudaro aliejaus šildymo krosnis ir distiliavimo kolona, \u200b\u200bį kurią skirstoma alyva frakcijos -atskiri angliavandenilių mišiniai pagal jų virimo temperatūrą: benzinas, benzinas, žibalas. Krosnyje yra ilgas vamzdelis, suvyniotas į ritę. Krosnis kaitinama mazuto ar dujų degimo produktais. Nafta nuolat tiekiama į ritę: ten ji į distiliavimo kolonėlę įkaitinama iki 320–350 0 C skysčio ir garų mišinio pavidalu. Distiliavimo kolonėlė yra apie 40 m aukščio plieninis cilindrinis aparatas. Jame yra kelios dešimtys horizontalių pertvarų su viduje esančiomis skylėmis - vadinamosios plokštės. Alyvos garai, patekę į kolonėlę, kyla aukštyn ir praeina pro padėklų skylutes. Palaipsniui vėsindami judėjimą aukštyn, jie iš dalies suskystėja. Mažiau lakių angliavandenilių suskystinama jau ant pirmųjų padėklų, susidarant gazolio frakcijai; lakesni angliavandeniliai surenkami aukščiau ir sudaro žibalo frakciją; dar didesnė yra benzino frakcija. Lakiausi angliavandeniliai palieka koloną garais ir, kondensavęsi, susidaro benzinas. Dalis benzino grąžinama į kolonėlę „drėkinimui“, o tai prisideda prie geresnio darbo režimo. (Rašymas į sąsiuvinį). Benzinas - turi angliavandenilių С5 - С11, verdantis nuo 40 0 \u200b\u200bС iki 200 0 С; pirminis benzinas - yra С8 - С14 angliavandenilių, kurių virimo temperatūra yra nuo 120 0 С iki 240 0 С; žibalo - yra С12 - С18 angliavandenilių, verdančių nuo 180 0 С iki 300 0 С temperatūros; gazolis - turi С13 - С15 angliavandenilių, distiliuojamas nuo 230 0 С iki 360 0 С temperatūroje; tepalinės alyvos - С16 - С28, verdamos 350 0 С ir aukštesnėje temperatūroje.

Distiliuojant lengvus produktus iš naftos, lieka klampus juodas skystis - mazutas. Tai vertingas angliavandenilių mišinys. Tepalinės alyvos gaunamos iš mazuto papildomai distiliuojant. Neszistili mazuto dalis vadinama derva, kuri naudojama tiesiant ir asfaltuojant kelius (Vaizdo fragmento demonstravimas). Vertingiausia tiesioginio aliejaus distiliavimo dalis yra benzinas. Tačiau šios frakcijos išeiga neviršija 17-20% žalios naftos masės. Iškyla problema: kaip patenkinti vis didėjančius visuomenės poreikius dėl automobilių ir aviacinių degalų? XIX amžiaus pabaigoje sprendimą rado rusų inžinierius Vladimiras Grigorjevičius Šuchovas... AT 1891 metais jis pirmą kartą atliko pramoninę įtrūkimai žibalo naftos frakcija, kuri leido padidinti benzino derlių iki 65-70% (skaičiuojant pagal žalią naftą). Tik naftos produktų terminio krekingo proceso plėtrai dėkinga žmonija aukso raidėmis įrašė šio unikalaus asmens vardą civilizacijos istorijoje.

Produktai, gauti dėl naftos rektifikavimo, yra chemiškai apdorojami, o tai apima daugybę sudėtingų procesų. Vienas iš jų yra naftos produktų krekingas (iš anglų kalbos „Cracking“ - split). Krekingo tipai yra keli: terminis, katalizinis, krekingo aukštu slėgiu ir redukcijos. Terminis krekingas yra ilgos grandinės angliavandenilių molekulių skaidymas į trumpesnes veikiant aukštai temperatūrai (470–550 ° C). Šio skilimo metu kartu su alkanais susidaro alkenai:

Šiuo metu dažniausiai yra katalizinis krekingas. Jis atliekamas 450-500 0 С temperatūroje, tačiau didesniu greičiu ir leidžia gauti aukštesnės kokybės benziną. Katalizinio krekingo sąlygomis kartu su skilimo reakcijomis vyksta izomerizacijos reakcijos, tai yra, normalių angliavandenilių pavertimas šakotaisiais angliavandeniliais.

Izomerizacija daro įtaką benzino kokybei, nes esant šakotiems angliavandeniliams, labai padidėja jo oktaninis skaičius. Krekingas vadinamas vadinamaisiais antriniais rafinavimo procesais. Nemažai kitų katalizinių procesų, pavyzdžiui, reformavimas, taip pat vadinami antriniais. ReformavimasAr benzininių medžiagų aromatinimas jas kaitinant dalyvaujant katalizatoriui, tokiam kaip platina. Šiomis sąlygomis alkanai ir cikloalkanai virsta aromatiniais angliavandeniliais, todėl žymiai padidėja ir benzino oktaninis skaičius.

Ekologija ir naftos telkinys

Naftos chemijos pramonei aplinkos problema yra ypač aktuali. Naftos gamyba siejama su energijos sąnaudomis ir aplinkos tarša. Jūrų naftos gamyba yra pavojingas taršos šaltinis vandenynuose; vandenynai taip pat yra užteršti transportuojant naftą. Kiekvienas iš mūsų per televiziją matėme naftos tanklaivių avarijų pasekmes. Juodos pakrantės, padengtos mazuto sluoksniu, juoda banglentė, smaugiantys delfinai, Paukščiai su sparnais klampiame mazute, žmonės su apsauginiais kostiumais, rinkdami aliejų su kastuvais ir kibirais. Norėčiau pacituoti rimtos aplinkos katastrofos, įvykusios Kerčės sąsiauryje 2007 m. Lapkričio mėn., Duomenis. Į vandenį pateko 2 tūkstančiai tonų naftos produktų ir apie 7 tūkstančius tonų sieros. Labiausiai dėl nelaimės nukentėjo „Tuzla“ nerija, esanti Juodosios ir Azovo jūrų sankirtoje, ir „Chushka“ nerija. Po avarijos mazutas nugrimzdo į dugną, dėl kurio mirė nedidelis širdies formos kriauklė, pagrindinis jūros gyventojų maistas. Ekologinei sistemai atkurti prireiks 10 metų. Žuvo daugiau kaip 15 tūkstančių paukščių. Litras aliejaus, patekęs į vandenį, pasiskirsto po jo paviršių 100 kvadratinių metrų vietose. Aliejaus plėvelė, nors ir labai plona, \u200b\u200bsudaro neįveikiamą barjerą deguoniui nuo atmosferos iki vandens kolonos. Dėl to sutrinka deguonies režimas ir vandenynas „Uždusai“. Planktonas, vandenyno maisto grandinės stuburas, miršta. Šiuo metu apie 20% pasaulio vandenyno yra padengta naftos išsiliejimais, o naftos taršos paveiktas plotas auga. Be to, kad vandenynai yra padengti nafta, galime jį stebėti ir sausumoje. Pavyzdžiui, Vakarų Sibiro naftos telkiniuose per metus išpilama daugiau naftos, nei telpa tanklaivis - iki 20 milijonų tonų. Maždaug pusė šios alyvos patenka į žemę dėl avarijų, likusi dalis yra „suplanuoti“ purkštuvai ir nuotėkiai paleidžiant šulinius, atliekant žvalgomuosius gręžinius ir taisant dujotiekį. Pasak Komiteto, didžiausias nafta užterštos žemės plotas aplinka Jamalo-neencų autonominis krantas patenka į Purovskio regioną.

GAMTINĖS IR SUSIJUSIOS NAFTOS DUJOS

Gamtinėse dujose yra mažos molekulinės masės angliavandeniliai, pagrindiniai komponentai yra metanas... Jo kiekis įvairių laukų dujose svyruoja nuo 80% iki 97%. Be metano - etanas, propanas, butanas. Neorganinis: azotas - 2%; CO2; H2O; H2S, tauriosios dujos. Degant gamtinėms dujoms susidaro daug šilumos.

Savo savybėmis gamtinės dujos kaip kuras pranoksta net naftą, jos yra daugiau kaloringos. Tai yra jauniausia kuro pramonės šaka. Dujos išgaunamos ir transportuojamos dar lengviau. Tai ekonomiškiausias iš visų degalų. Tačiau yra ir trūkumų: sudėtingas tarpžemyninis dujų transportavimas. Cisternos - suskystintomis dujomis gabenantys metano ir naftos vežėjai yra itin sudėtingos ir brangios struktūros.

Jis naudojamas kaip: efektyvus kuras, žaliava chemijos pramonėje, gaminant acetileną, etileną, vandenilį, suodžius, plastiką, acto rūgštį, dažus, vaistus ir kt. Susiję (naftos dujos) - natūralios dujos, kurios tirpsta aliejuje ir išsiskiria jo metu kasyba. Naftos dujose yra mažiau metano, bet daugiau propano, butano ir kitų aukštesnių angliavandenilių. Kur gaminamos dujos?

Pramoninių dujų atsargas turi daugiau nei 70 pasaulio šalių. Be to, kaip ir naftos atveju, besivystančių šalių atsargos yra labai didelės. Tačiau dujų gamybą daugiausia vykdo išsivysčiusios šalys. Jie turi galimybę jas naudoti arba būdą parduoti dujas kitoms to paties žemyno šalims. Tarptautinė dujų prekyba yra mažiau aktyvi nei naftos. Apie 15% pasaulio dujų tiekiama į tarptautinę rinką. Beveik 2/3 pasaulio dujų gaminama iš Rusijos ir JAV. Neabejotinai pirmaujantis dujų gamybos regionas ne tik mūsų šalyje, bet ir pasaulyje yra „Yamalo-Nenets“ autonominis regionaskur ši pramonė vystėsi 30 metų. Mūsų miestas Novy Urengoy teisėtai pripažintas dujų sostine. Didžiausi indėliai yra Urengoyskoye, Yamburgskoye, Medvezhye, Zapolyarnoye. „Urengoyskoye“ laukas įtrauktas į Gineso rekordų knygą. Lauko rezervai ir gamyba yra unikalūs. Ištirti rezervai viršija 10 trln. m 3, po operacijos jau pagaminta 6 trilijonai kubinių metrų. m 3. 2008 m. „Urpojeskoje“ lauke „Gazprom“ planuoja išgauti 598 mlrd. Kubinių metrų mėlynojo aukso.

Dujos ir ekologija

Naftos ir dujų gavybos technologijos netobulumas ir jų transportavimas sukelia nuolatinį dujų kiekių degimą kompresorių stočių šilumos blokuose ir raketose. Kompresorių stotims tenka apie 30% šių teršalų. Deginimo įrenginiuose kasmet sudeginama apie 450 tūkstančių tonų gamtinių ir su jais susijusių dujų, o daugiau nei 60 tūkstančių tonų teršalų patenka į atmosferą.

Nafta, dujos, anglis yra vertingos žaliavos chemijos pramonei. Artimiausiu metu jie bus pakeisti mūsų šalies kuro ir energijos komplekse. Mokslininkai šiuo metu ieško būdų, kaip panaudoti saulės ir vėjo energiją, branduolinį kurą, kad būtų visiškai pakeista nafta. Perspektyviausias ateities kuras yra vandenilis. Sumažinti naftos naudojimą šilumos energetikoje yra būdas ne tik racionaliau ją naudoti, bet ir išsaugoti šią žaliavą ateities kartoms. Angliavandenilių žaliavos turėtų būti naudojamos tik perdirbimo pramonėje, norint gauti įvairius produktus. Deja, padėtis dar nepasikeitė ir iki 94% pagamintos naftos naudojama kaip kuras. DI Mendelejevas išmintingai pasakė: „Aliejaus deginimas yra tas pats, kas virti krosnį su banknotais“.

Pamokos metu galėsite studijuoti temą „Natūralūs angliavandenilių šaltiniai. Naftos perdirbimas “. Daugiau nei 90% visos šiuo metu žmonijos suvartojamos energijos gaunama iš iškastinių natūralių organinių junginių. Sužinosite apie gamtos išteklius (gamtines dujas, naftą, akmens anglį), apie tai, kas nutinka naftai ją išgavus.

Tema: Sotieji angliavandeniliai

Pamoka: Natūralūs angliavandenilių šaltiniai

Apie 90% šiuolaikinės civilizacijos sunaudojamos energijos gaunama deginant natūralų iškastinį kurą - gamtines dujas, naftą ir anglį.

Rusija yra šalis, kurioje gausu natūralaus iškastinio kuro. Didelės naftos ir gamtinių dujų atsargos yra Vakarų Sibire ir Uraluose. Bituminės anglys kasamos Kuznecko, Pietų Jakutsko baseinuose ir kituose regionuose.

Gamtinių dujų sudaro vidutiniškai 95% metano.

Be metano, gamtinėse dujose iš įvairių laukų yra azoto, anglies dioksido, helio, vandenilio sulfido, taip pat kitų lengvųjų alkanų - etano, propano ir butanų.

Gamtinės dujos išgaunamos iš požeminių telkinių, kur joms tenka didelis slėgis. Metanas ir kiti angliavandeniliai susidaro iš organinių augalinės ir gyvūninės kilmės medžiagų, juos skaidant be oro patekimo. Metanas susidaro nuolat ir šiuo metu dėl mikroorganizmų veiklos.

Metanas rastas planetose Saulės sistema ir jų palydovai.

Grynas metanas yra bekvapis. Tačiau namuose naudojamos dujos turi būdingą nemalonų kvapą. Taip kvepia specialūs priedai - merkaptanai. Merkaptanų kvapas leidžia laiku nustatyti buitinius dujų nuotėkius. Metano ir oro mišiniai yra sprogstamieji įvairiais santykiais - nuo 5 iki 15% dujų pagal tūrį. Todėl, užuodę dujų kvapą kambaryje, galite ne tik uždegti ugnį, bet ir naudoti elektrinius jungiklius. Menkiausia kibirkštis gali sukelti sprogimą.

Paveikslėlis: 1. Skirtingų laukų aliejus

Alyva - tirštas skystis, kaip aliejus. Jo spalva yra nuo šviesiai geltonos iki rudos ir juodos.

Paveikslėlis: 2. Naftos telkiniai

Skirtingų laukų aliejaus sudėtis labai skiriasi. Paveikslėlis: 1. Pagrindinė naftos dalis yra angliavandeniliai, turintys 5 ir daugiau anglies atomų. Iš esmės šie angliavandeniliai riboja, t.y. alkanai. Paveikslėlis: 2.

Aliejaus sudėtyje taip pat yra organinių junginių, kuriuose yra sieros, deguonies, azoto, aliejuje yra vandens ir neorganinių priemaišų.

Aliejuje ištirpsta dujos, kurios išsiskiria jo gamybos metu - su nafta susijusios dujos... Tai yra metanas, etanas, propanas, butanai su azoto, anglies dioksido ir vandenilio sulfido priemaišomis.

Angliskaip ir aliejus, tai yra sudėtingas mišinys. Anglies dalis jame sudaro 80–90%. Likusi dalis yra vandenilis, deguonis, siera, azotas ir kai kurie kiti elementai. Rudosiose anglyse anglies ir organinių medžiagų dalis yra mažesnė nei akmens. Dar mažiau organinių medžiagų naftos skalūnų.

Pramonėje anglis pašildoma iki 900-1100 0 С be oro patekimo. Šis procesas vadinamas koksavimas... Rezultatas yra didelis anglies koksas, kokso krosnies dujos ir akmens anglių degutas, reikalingi metalurgijai. Iš dujų ir deguto išsiskiria daug organinių medžiagų. Paveikslėlis: 3.

Paveikslėlis: 3. Kokso krosnies konstrukcija

Gamtinės dujos ir nafta yra svarbiausi chemijos pramonės žaliavų šaltiniai. Išgautą aliejų arba „žalią naftą“ sunku naudoti net kaip kurą. Todėl žalia nafta yra padalijama į frakcijas (iš angliško „frakcija“ - „dalis“), naudojant jos sudedamųjų dalių virimo taškų skirtumus.

Aliejaus atskyrimo metodas, pagrįstas skirtingais jo sudedamųjų angliavandenilių virimo taškais, vadinamas distiliacija arba distiliacija. Paveikslėlis: 4.

Paveikslėlis: 4. Naftos perdirbimo produktai

Vadinama frakcija, kuri distiliuojama maždaug nuo 50 iki 180 0 С benzinas.

Žibalas verda 180–300 0 С temperatūroje.

Vadinamos tirštos juodos liekanos, kuriose nėra lakiųjų medžiagų kuras.

Taip pat yra keletas tarpinių frakcijų, verdančių siauresnėse ribose - naftos eteriai (40-70 0 С ir 70-100 0 С), vaitspiritas (149-204 ° С), taip pat gazolis (200-500 0 С). Jie naudojami kaip tirpikliai. Mazutą galima distiliuoti esant sumažintam slėgiui, tokiu būdu iš jo gaunamos tepimo alyvos ir parafinas. Kietosios naftos distiliacijos liekanos asfaltas... Jis naudojamas kelio dangoms gaminti.

Susijusių naftos dujų perdirbimas yra atskira pramonė ir leidžia jums gauti daugybę vertingų produktų.

Pamokos santrauka

Pamokos metu studijavote temą „Natūralūs angliavandenilių šaltiniai. Naftos perdirbimas “. Daugiau nei 90% visos šiuo metu žmonijos suvartojamos energijos gaunama iš iškastinių natūralių organinių junginių. Sužinojote apie gamtos išteklius (gamtines dujas, naftą, akmens anglį), apie tai, kas nutinka naftai ją išgavus.

Bibliografija

1. Rudzitis G.E. Chemija. Bendrosios chemijos pagrindai. 10 klasė: vadovėlis švietimo įstaigos: pagrindinis lygis / G.E. Rudzitis, F.G. Feldmanas. - 14-asis leidimas. - M.: Švietimas, 2012 m.

2. Chemija. 10 klasė. Profilio lygis: vadovėlis. bendrojo lavinimo. įstaigos / V.V. Ereminas, N.E. Kuzmenko, V.V. Luninas ir kt. - M.: Drofa, 2008. - 463 p.

3. Chemija. 11 klasė. Profilio lygis: vadovėlis. bendrojo lavinimo. įstaigos / V.V. Ereminas, N.E. Kuzmenko, V.V. Luninas ir kt. - M.: Drofa, 2010. - 462 p.

4. Chomčenko G.P., Chomčenko I.G. Chemijos užduočių rinkimas stojantiesiems į universitetus. - 4-asis leidimas. - M.: RIA „Naujoji banga“: leidėjas Umerenkov, 2012. - 278 p.

Namų darbai

1. Nr. 3, 6 (p. 74) Rudzitis G.Ye., Feldmanas F.G. Chemija: Organinė chemija... 10 klasė: vadovėlis švietimo įstaigoms: pagrindinis lygis / G.E. Rudzitis, F.G. Feldmanas. - 14-asis leidimas. - M.: Švietimas, 2012 m.

2. Kuo skiriasi susijusios naftos ir gamtinės dujos?

3. Kaip distiliuojamas aliejus?

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze studijuodami ir dirbdami, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

MASKOS ŠVIETIMO KOMITETAS

PIETŲ RYTŲ RAJONO BIURAS

Nr. 506 vidurinė mokykla, kurioje išsamiai nagrinėjama ekonomika

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai, jų gamyba ir naudojimas

Igoris Kovcheginas 11b

Tishchenko Vitalijus 11b

1 SKYRIUS. NAFTOS GEOCHEMIJA IR KURO TYRIMAS

1.1 Iškastinio kuro kilmė

1.2 Dujos ir naftos turinčios uolienos

2 SKYRIUS. GAMTINIAI ŠALTINIAI

3 SKYRIUS. PRAMONINĖ Angliavandenilių gamyba

4 SKYRIUS. Naftos rafinavimas

4.1 Dalinis distiliavimas

4.2 Įtrūkimai

4.3 Reformavimas

4.4 Sieros pašalinimas

5 SKYRIUS. Angliavandenilių naudojimas

5.1 Alkanai

5.2 Alkenai

5.3 Alkyne

6 SKYRIUS. NAFTOS PRAMONĖS BŪKLĖS ANALIZĖ

7 SKYRIUS. NAFTOS PRAMONĖS SAVYBĖS IR PAGRINDINĖS TENDENCIJOS

NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 SKYRIUS. NAFTOS GEOCHEMIJA IR KURO TYRIMAS

1 .1 Iškastinio kuro kilmė

Pirmosios teorijos, kuriose buvo svarstomi naftos telkinių atsiradimo principai, dažniausiai apsiribojo klausimu, kur ji kaupiasi. Tačiau per pastaruosius 20 metų tapo aišku, kad norint atsakyti į šį klausimą, reikia suprasti, kodėl, kada ir kokiais kiekiais nafta susidarė konkrečiame baseine, taip pat suprasti ir nustatyti, kokiais procesais ji atsirado, migravo ir kilo. sukaupta. Ši informacija yra būtina norint pagerinti naftos žvalgymo efektyvumą.

Angliavandenilių fosilijų susidarymas, atsižvelgiant į šiuolaikinius požiūrius, įvyko dėl sudėtingos geocheminių procesų sekos (žr. 1 pav.) Pirminėse dujas ir naftą turinčiose uolienose. Šių procesų metu sudedamosios įvairių biologinių sistemų dalys (natūralios kilmės medžiagos) buvo transformuotos į angliavandenilius ir, kiek mažiau, į poliarinius junginius, kurių termodinaminis stabilumas buvo skirtingas - dėl natūralios kilmės medžiagų nusėdimo ir jų nuoseklių nuosėdinių uolienų, veikiant padidėjusiai temperatūrai ir padidėjusiam paviršiaus slėgiui. žemės plutos sluoksniai. Pirminė skystų ir dujinių produktų migracija iš pradinio dujų ir naftos sluoksnio ir tolesnė jų antrinė migracija (per guolių horizontus, žirkles ir pan.) Į akytas nafta prisotintas uolienas lemia angliavandenilių medžiagų nuosėdų susidarymą, o tolimesnei jų migracijai neleidžiama užfiksuoti nuosėdas tarp neporinių uolienų sluoksnių. ...

Biogeninės kilmės nuosėdinių uolienų organinių medžiagų ekstraktuose yra tos pačios cheminės struktūros junginių, kaip ir išgautų iš aliejaus. Ypatingą reikšmę geochemijai turi kai kurie iš šių junginių, kurie laikomi „biologiniais žymenimis“ („cheminės fosilijos“). Šie angliavandeniliai turi daug bendro su junginiais, esančiais biologinėse sistemose (pavyzdžiui, su lipidais, pigmentais ir metabolitais), iš kurių susidarė aliejus. Šie junginiai rodo ne tik biogeninę kilmę natūralūs angliavandeniliai, bet taip pat leidžia jums gauti labai svarbi informacija apie dujas ir naftą turinčias uolienas, taip pat apie brendimo pobūdį ir kilmę, migraciją ir biologinį skaidymąsi, dėl kurių susidarė specifiniai dujų ir naftos telkiniai.

1 paveikslas Geocheminiai procesai, lemiantys iškastinių angliavandenilių susidarymą.

1. 2 Dujos ir naftos turinčios uolienos

Smulkiai išsisklaidžiusi nuosėdinė uoliena laikoma gazolį turinčia uoliena, kuri natūralaus nusėdimo metu paskatino arba galėjo sukelti reikšmingą naftos ir (ar) dujų kiekį. Tokių uolienų klasifikacija grindžiama atsižvelgiant į organinių medžiagų kiekį ir rūšį, jos metamorfinės evoliucijos būseną (cheminės transformacijos, vykstančios maždaug 50–180 ° C temperatūroje), taip pat į angliavandenilių, kuriuos galima gauti iš jų, pobūdį ir kiekį. Organinių medžiagų kerogenas Kerogenas (iš graikų kalbos keros, kuris reiškia „vaškas“, ir genas, kuris reiškia „formavimasis“) yra uolienose pasklidusi organinė medžiaga, netirpi organiniuose tirpikliuose, neoksiduojančiose mineralinėse rūgštyse ir bazėse. biogeninės kilmės nuosėdinėse uolienose jis gali būti įvairių formų, tačiau jį galima suskirstyti į keturis pagrindinius tipus.

1) Liptinitai - turi labai daug vandenilio, bet mažai deguonies; jų sudėtį lemia alifatinės anglies grandinės. Daroma prielaida, kad liptinitai susidarė daugiausia iš dumblių (paprastai veikiami bakterijų irimo). Jie turi didelį gebėjimą virsti aliejumi.

2) Extites - turi didelį vandenilio kiekį (tačiau mažesnį nei liptinito), turtingą alifatinių grandinių ir sočiųjų naftenų (aliciklinių angliavandenilių), taip pat aromatinių žiedų ir deguonies turinčių funkcinių grupių. Ši organinė medžiaga susidaro iš augalinių medžiagų, tokių kaip sporos, žiedadulkės, odelės ir kitos struktūrinės augalų dalys. Exinitai gerai sugeba virsti naftos ir dujų kondensatu. Kondensatas yra angliavandenilių mišinys, kuris lauke yra dujinis, bet ištraukiamas į paviršių kondensuojasi į skystį. ir aukštesnėse metamorfinės evoliucijos stadijose ir į dujas.

3) Vitrshitsas - turi mažai vandenilio, didelį deguonies kiekį ir susideda daugiausia iš aromatinių struktūrų, turinčių trumpas alifatines grandines, sujungtas deguonies turinčiomis funkcinėmis grupėmis. Jie yra suformuoti iš struktūrizuotų medienos (lignoceliuliozės) medžiagų ir turi ribotas galimybes paversti aliejumi, tačiau gerai paverčiami dujomis.

4) Inertinitai - Tai yra juodos nepermatomos klastinės uolienos (turinčios daug anglies ir mažai vandenilio), kurios susidarė iš stipriai pakitusių sumedėjusių pirmtakų. Jie neturi galimybių virsti nafta ir dujomis.

Pagrindiniai veiksniai, pagal kuriuos atpažįstama dujinė-naftos uoliena, yra kerogeno kiekis joje, organinių medžiagų rūšis kerogene ir šios organinės medžiagos metamorfinės evoliucijos stadija. Geros dujų ir naftos uolienos yra tos, kuriose yra 2–4% organinių medžiagų, iš kurių gali susidaryti ir išsiskirti atitinkami angliavandeniliai. Esant palankioms geocheminėms sąlygoms, aliejus gali susidaryti iš nuosėdinių uolienų, turinčių organinių medžiagų, tokių kaip liptinitas ir egzinitas. Dujų sankaupos paprastai susidaro uolienose, kuriose gausu vitrinito, arba dėl pirminio susidariusio aliejaus terminio krekingo.

Vėliau užkasant organinių medžiagų nuosėdas po viršutiniais nuosėdinių uolienų sluoksniais, ši medžiaga yra veikiama vis aukštesnės temperatūros, o tai lemia terminį kerogeno irimą ir naftos bei dujų susidarymą. Naftos susidarymas komerciniu lauko vystymuisi svarbiais kiekiais vyksta tam tikromis laiko ir temperatūros (įvykio gylio) sąlygomis, o susidarymo laikas yra ilgesnis, tuo žemesnė temperatūra (tai lengva suprasti, jei manome, kad reakcija vyksta pagal pirmos eilės lygtį ir turi Arrheniaus priklausomybę nuo temperatūros). Pavyzdžiui, tas pats aliejaus kiekis, kuris susidarė 100 ° C temperatūroje per maždaug 20 milijonų metų, turėtų susidaryti 90 ° C temperatūroje per 40 milijonų metų, o 80 ° C temperatūroje - per 80 milijonų metų. Angliavandenilių susidarymo greitis iš kerogeno maždaug padvigubėja kas 10 ° C padidėjus temperatūrai. bet cheminė sudėtis kerogenas. gali būti labai įvairus, todėl nurodytą alyvos nokimo laiko ir šio proceso temperatūros santykį galima laikyti tik apytikslių įvertinimų pagrindu.

Šiuolaikiniai geocheminiai tyrimai rodo, kad kontinentiniame Šiaurės jūros šelfe kas 100 m gylio padidėjimas lydi maždaug 3 ° C temperatūros padidėjimą, o tai reiškia, kad nuosėdinės uolienos, turinčios daug organinių medžiagų, 2500–4000 m gylyje sudarė skystus angliavandenilius 50–80 milijoną metų. Lengvieji aliejai ir kondensatai, matyt, susidarė 4000–5000 m gylyje, o metanas (sausos dujos) - daugiau kaip 5000 m gylyje.

2 SKYRIUS. GAMTINIAI ŠALTINIAI

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai yra iškastinis kuras - nafta ir dujos, anglis ir durpės. Žalios naftos ir dujų telkiniai atsirado prieš 100-200 milijonų metų mikroskopu jūriniai augalai ir gyvūnai, kurie buvo įtraukti į nuosėdines uolienas, susidariusias jūros dugne. Priešingai, anglis ir durpės prieš 340 milijonų metų pradėjo formuotis iš sausumoje augusių augalų.

Gamtinės dujos ir žalia nafta paprastai randami kartu su vandeniu naftą turinčiuose sluoksniuose, esančiuose tarp uolienų sluoksnių (2 pav.). Terminas "gamtinės dujos" taip pat taikomas dujoms, kurios susidaro gamtos sąlygos dėl anglies skilimo. Gamtinės dujos ir žalia nafta yra kuriamos visuose žemynuose, išskyrus Antarktidą. Didžiausios gamtinių dujų gamintojos pasaulyje yra Rusija, Alžyras, Iranas ir JAV. Didžiausi žalios naftos gamintojai yra Venesuela, Saudo Arabija, Kuveitas ir Iranas.

Gamtines dujas daugiausia sudaro metanas (1 lentelė).

Neapdorotas aliejus yra aliejingas skystis, kurio spalva gali būti nuo tamsiai rudos arba žalios iki beveik bespalvės. Jame yra daug alkanų. Tarp jų yra nešakoti alkanai, išsišakoję alkanai ir cikloalkanai, kurių anglies atomų skaičius yra nuo penkių iki 40. Prasideda pramoninis šių cikloalkanų pavadinimas. Žaliavoje taip pat yra apie 10% aromatinių angliavandenilių, taip pat nedidelis kiekis kitų junginių, turinčių sieros, deguonies ir azoto.

2 pav. Gamtinės dujos ir žalia nafta yra įstrigę tarp uolienų sluoksnių.

1 lentelė Gamtinių dujų sudėtis

Anglisyra seniausias žmonijai pažįstamas energijos šaltinis. Tai mineralas (3 pav.), Kuris proceso metu susidarė iš augalinės medžiagos metamorfizmas.Metamorfinės uolienos yra uolienos, kurių sudėtis pasikeitė esant aukštam slėgiui ir aukštai temperatūrai. Pirmojo anglies susidarymo proceso etapo produktas yra durpės,kuri yra suskaidyta organinė medžiaga. Anglis susidaro iš durpių po to, kai ji yra padengta nuosėdinėmis uolienomis. Šios nuosėdinės uolienos vadinamos perkrautomis. Perkraunami krituliai sumažina durpių drėgmę.

Anglių klasifikacijoje naudojami trys kriterijai: grynumas(nustatomas pagal santykinį anglies kiekį procentais); tipas(nustatomas pagal pirminės augalinės medžiagos sudėtį); laipsnio(priklauso nuo metamorfizmo laipsnio).

2 lentelė. Anglies kiekis kai kuriuose degaluose ir jų kaloringumas

Žemiausios kokybės iškastinės anglys yra rudosios angliesir lignitas(2 lentelė). Jie yra arčiausiai durpių ir pasižymi santykinai mažu anglies kiekiu ir dideliu drėgmės kiekiu. Anglispasižymi mažesniu drėgmės kiekiu ir yra plačiai naudojamas pramonėje. Sausiausia ir sunkiausia anglis yra antracitas.Jis naudojamas namų šildymui ir maisto ruošimui.

AT pastaruoju metu ačiū technikos pažanga tampa vis ekonomiškesnė anglies dujinimas.Anglies dujinimo produktai yra anglies monoksidas, anglies dioksidas, vandenilis, metanas ir azotas. Jie naudojami kaip dujinis kuras arba kaip žaliava įvairių cheminių produktų ir trąšų gamybai.

Anglis, kaip aprašyta toliau, yra svarbus aromatinių medžiagų žaliavų šaltinis.

3 paveikslas Žemos kokybės anglies molekulinio modelio variantas. Anglis yra sudėtingas mišinys cheminės medžiagos, kuriame yra anglies, vandenilio ir deguonies, taip pat nedidelis kiekis azoto, sieros ir kitų elementų priemaišų. Be to, akmens anglių sudėtyje, atsižvelgiant į jų kokybę, yra skirtingas drėgmės ir įvairių mineralų kiekis.

4 paveikslas Angliavandeniliai, esantys biologinėse sistemose.

Angliavandeniliai natūraliai pasitaiko ne tik iškastiniame kure, bet ir kai kuriose biologinės kilmės medžiagose. Natūralus kaučiukas yra natūralaus angliavandenilių polimero pavyzdys. Gumos molekulė susideda iš tūkstančių struktūrinių vienetų, kurie yra metilbuta-1,3-dienas (izoprenas); jo struktūra schematiškai parodyta fig. 4. Metilbuta-1,3-dieno struktūra yra tokia:

Natūralus kaučiukas. Apie 90% natūralaus kaučiuko, kuris šiuo metu yra išgaunamas visame pasaulyje, gaunamas iš Brazilijos gumos medžio Hevea brasiliensis, kuris daugiausia auginamas Pusiaujo Azijoje. Šio medžio, kuris yra lateksas (koloidinis vandeninis polimero tirpalas), sultys renkamos iš pjūvių, padarytų peiliu žievėje. Latekso sudėtyje yra maždaug 30% gumos. Jo mažos dalelės yra suspenduotos vandenyje. Sultys pilamos į aliuminio indus, kur pridedama rūgšties, priverčiančios gumą krešėti.

Daugelyje kitų natūralių junginių taip pat yra izopreno struktūrinių fragmentų. Pavyzdžiui, limonene yra dvi izopreno dalys. Limonenas yra pagrindinė aliejų sudedamoji dalis, išgaunama iš citrusinių vaisių, tokių kaip citrinos ir apelsinai, žievelės. Šis junginys priklauso junginių, vadinamų terpenais, klasei. Terpenų molekulėse yra 10 anglies atomų (C10 junginiai) ir apima dvi izopreno dalis, sujungtas viena po kitos nuosekliai („nuo galvos iki uodegos“). Junginiai su keturiomis izopreno dalimis (C20 junginiai) vadinami diterpenais, o tie, kuriuose yra šešios izopreno dalys, vadinami triterpenais (C30 junginiai). Skvalenas, kurio yra ryklių kepenų aliejuje, yra triterpenas. Tetraterpenuose (C 40 junginiuose) yra aštuonios izopreno dalys. Tetraterpenai yra augalinių ir gyvūninių riebalų pigmentuose. Jų spalva atsiranda dėl ilgos konjuguotos dvigubų jungčių sistemos. Pavyzdžiui, β-karotinas yra atsakingas už būdingą oranžinę morkų spalvą.

3 SKYRIUS. PRAMONINĖ Angliavandenilių gamyba

Alkanai, alkenai, alkinai ir arenai gaunami rafinuojant naftą (žr. Toliau). Anglis taip pat yra svarbus angliavandenilių gamybos žaliavų šaltinis. Šiuo tikslu retorto krosnyje anglis kaitinama be oro patekimo. Rezultatas yra koksas, akmens anglių degutas, amoniakas, vandenilio sulfidas ir akmens anglių dujos. Šis procesas vadinamas destruktyviu anglies distiliavimu. Toliau frakciniu būdu distiliuojant akmens anglių degutą, gaunamos įvairios arenos (3 lentelė). Kai koksas sąveikauja su garais, gaunamos vandens dujos:

3 lentelė Kai kurie aromatiniai junginiai, gauti distiliuojant akmens anglių degutą (degutą)

Alkanai ir alkenai gali būti gaunami iš vandens dujų naudojant Fischerio-Tropscho procesą. Tam vandens dujos sumaišomos su vandeniliu ir praeina per geležies, kobalto ar nikelio katalizatoriaus paviršių aukštesnėje temperatūroje ir esant 200–300 atm slėgiui.

Fischerio-Tropscho procesas taip pat leidžia iš vandens dujų gaminti metanolį ir kitus organinius junginius, kuriuose yra deguonies:

Ši reakcija atliekama dalyvaujant chromo (III) oksido katalizatoriui 300 ° C temperatūroje ir esant 300 atm slėgiui.

Pramonės šalyse tokie angliavandeniliai kaip metanas ir etilenas vis dažniau gaunami iš biomasės. Biodujos daugiausia susideda iš metano. Etileno galima gauti dehidratuojant fermentacijos metu susidariusį etanolį.

Kalcio dikarbidas taip pat gaunamas iš kokso, kaitinant jo mišinį su kalcio oksidu aukštesnėje nei 2000 ° C temperatūroje elektrinėje krosnyje:

Kai kalcio dikarbidas sąveikauja su vandeniu, susidaro acetilenas. Šis procesas atveria dar vieną nesočiųjų angliavandenilių sintezės iš kokso galimybę.

4 SKYRIUS. Naftos rafinavimas

Žalia nafta yra sudėtingas angliavandenilių ir kitų junginių mišinys. Šioje formoje jis yra mažai naudojamas. Pirmiausia jis perdirbamas į kitus praktiškai naudojamus produktus. Todėl žalia nafta tanklaiviais ar vamzdynais gabenama į naftos perdirbimo gamyklas.

Naftos perdirbimas apima įvairius fizinius ir cheminius procesus: frakcinį distiliavimą, krekingą, reformavimą ir sieros pašalinimą.

4.1 Dalinis distiliavimas

Neapdorota nafta atskiriama į daugelį sudėtinių dalių paprastu, frakciniu ir vakuuminiu distiliavimu. Šių procesų pobūdis, taip pat gautų aliejaus frakcijų skaičius ir sudėtis priklauso nuo žalios naftos sudėties ir nuo įvairių jos frakcijų reikalavimų.

Iš žalios naftos pirmiausia joje ištirpusios dujų priemaišos pašalinamos paprastu distiliavimu. Tada aliejus yra veikiamas pirminis distiliavimas, dėl kurio jis skirstomas į dujas, lengvąsias ir vidutines frakcijas bei mazutą. Toliau frakciniu būdu distiliuojant lengvąsias ir vidutines frakcijas, taip pat vakuuminiu distiliuotu mazutu, susidaro daug frakcijų. Lentelė 4 rodo virimo taškų diapazonus ir įvairių aliejaus frakcijų sudėtį, o pav. 5 parodyta pirminės distiliavimo (rektifikacijos) kolonos įtaiso schema, skirta distiliuoti aliejų. Dabar pereikime prie atskirų aliejaus frakcijų savybių aprašymo.

4 lentelė. Tipinės aliejaus distiliavimo frakcijos

	Virimo temperatūra, ° С.	Anglies atomų skaičius molekulėje
Benzinas (pirminis benzinas)
Tepimo aliejus ir vaškas

5 paveikslas Pirminis žalios naftos distiliavimas.

Dujų dalis. Naftos perdirbimo metu susidarančios dujos yra paprasčiausi nešakoti alkanai: etanas, propanas ir butanai. Ši frakcija turi pramoninį naftos perdirbimo (naftos) dujų pavadinimą. Jis pašalinamas iš žalios naftos prieš pradedant pirminę distiliaciją arba po pirminio distiliavimo jis išgaunamas iš benzino frakcijos. Rafinavimo dujos naudojamos kaip dujiniai degalai arba suskystintos esant slėgiui suskystintų naftos dujų gamybai. Pastarasis yra parduodamas kaip skystasis kuras arba naudojamas kaip žaliava etileno gamybai krekingo įrenginiuose.

Benzino frakcija. Ši frakcija naudojama įvairių rūšių variklių degalams gauti. Tai įvairių angliavandenilių mišinys, įskaitant šakotus ir išsišakojusius alkanus. Nešakotų alkanų degimo charakteristikos nėra idealios vidaus degimo varikliams. Todėl benzino frakcija dažnai termiškai reformuojama, kad nešakotos molekulės paverstos šakotomis. Prieš vartojant, ši frakcija paprastai sumaišoma su šakotais alkanais, cikloalkanais ir aromatinėmis medžiagomis, gaunamomis iš kitų frakcijų katalizinio krekingo ar reformavimo būdu.

Benzino, kaip transporto priemonės degalų, kokybę lemia jo oktaninis skaičius. Tai nurodo 2,2,4-trimetilpentano (izooktano) procentinę dalį tūrio procentais 2,2,4-trimetilpentano ir heptano (tiesios grandinės alkano) mišinyje, kurio degimo charakteristikos yra tokios pačios kaip tiriamo benzino.

Blogo variklio degalų oktaninis skaičius yra lygus nuliui, o degalų ir oktano skaičius yra lygus 100. Benzino frakcijos, gautos iš žalios naftos, oktaninis skaičius paprastai neviršija 60. Benzino degimo charakteristikos pagerėja pridedant antiknocko priedo, kuris yra tetraetilo švinas (IV) , Pb (C2H5) 4. Tetraetilo švinas yra bespalvis skystis, gaunamas kaitinant chloroetaną natrio ir švino lydiniu:

Degant benzinui, kuriame yra šio priedo, susidaro švino ir švino (II) oksido dalelės. Jie sulėtina tam tikrus benzino degimo etapus ir taip užkerta kelią detonacijai. Kartu su tetraetilo švinu į benziną pridedama daugiau 1,2-dibrometano. Jis reaguoja su švinu ir švinu (II), formuodamas švino (II) bromidą. Kadangi švino (II) bromidas yra lakus junginys, jis pašalinamas iš automobilio variklio su išmetamosiomis dujomis.

Benzinas (benzinas). Ši aliejaus distiliavimo frakcija gaunama intervale tarp benzino ir žibalo frakcijų. Jį sudaro daugiausia alkanai (5 lentelė).

Pirminis benzinas taip pat gaunamas frakciniu būdu distiliuojant lengvosios naftos frakciją, gautą iš akmens anglių deguto (3 lentelė). Pirminis benzinas iš akmens anglių deguto turi daug aromatinių angliavandenilių.

Didžioji naftos distiliacijos pirminio benzino dalis yra pertvarkyta, kad paverstų ją benzinu. Tačiau nemaža jo dalis naudojama kaip žaliava kitų cheminių medžiagų gamybai.

5 lentelė Tipiškos Vidurio Rytų naftos pirminio benzino frakcijos angliavandenilių sudėtis

Žibalas... Aliejaus distiliacijos žibalo frakciją sudaro alifatiniai alkanai, naftalenai ir aromatiniai angliavandeniliai. Dalis jo yra išgryninta, kad būtų naudojama kaip sočiųjų angliavandenilių-parafinų šaltinis, o kita dalis suskilusi paverčiama benzinu. Tačiau didžioji žibalo dalis naudojama kaip reaktyvinių lėktuvų kuras.

Gazolis... Ši rafinuoto aliejaus dalis yra žinoma kaip dyzelinis kuras. Dalis jos sutrūkinėja, kad gautų naftos perdirbimo gamyklų dujas ir benziną. Tačiau gazolis daugiausia naudojamas kaip dyzelinių variklių kuras. Dyzeliniame variklyje degalai užsidega didėjant slėgiui. Todėl jie apsieina be žvakių. Gazolis taip pat naudojamas kaip kuras pramoninėms krosnims.

Kuras... Ši frakcija lieka pašalinus visas kitas frakcijas iš aliejaus. Didžioji jo dalis naudojama kaip skystasis kuras katilams šildyti ir garams gaminti pramonės įmonės, elektrinėse ir laivų varikliuose. Tačiau kai kurie mazutai distiliuojami vakuuminiu būdu, kad gautų tepalines alyvas ir parafino vašką. Tepalinės alyvos toliau gryninamos ekstrahuojant tirpikliu. Tamsi, klampi medžiaga, likusi distiliuojant vakuuminį mazutą, vadinama „bitumu“ arba „asfaltu“. Jis naudojamas kelio dangai gaminti.

Mes kalbėjome apie tai, kaip frakcinis ir vakuuminis distiliavimas kartu su tirpiklio ekstrahavimu leidžia žalią naftą atskirti į įvairias praktiškai svarbias frakcijas. Visi šie procesai yra fiziniai. Tačiau naftos perdirbimui naudojami ir cheminiai procesai. Šiuos procesus galima suskirstyti į du tipus: krekingo ir pertvarkymo.

4.2 Įtrūkimai

Šiame procese žalios naftos, labai virimo frakcijos, didelės molekulės suskaidomos į mažesnes molekules, kurios sudaro mažai virimo frakcijas. Krekingas yra būtinas, nes mažai virimo lygio naftos frakcijų, ypač benzino, paklausa dažnai viršija žalios naftos frakcinio distiliavimo galimybes.

Dėl krekingo be benzino gaunami ir alkenai, kurie yra būtini kaip žaliavos chemijos pramonei. Savo ruožtu krekingas skirstomas į tris pagrindinius tipus: hidrokrekingo, katalizinio ir terminio krekingo.

Hidrokrekingas... Šio tipo krekingas paverčia aukštai verdančias aliejaus frakcijas (vaškus ir sunkiuosius aliejus) į žemai virinančias frakcijas. Hidrokrekingo procesas apima krekingo frakcijos kaitinimą labai aukštu slėgiu vandenilio atmosferoje. Tai veda prie didelių molekulių plyšimo ir vandenilio pridėjimo į jų fragmentus. Dėl to susidaro mažos sočiosios molekulės. Hidrokrekingas naudojamas gazolio ir benzino gamybai iš sunkesnių frakcijų.

Katalizinis krekingas. Šis metodas lemia sočiųjų ir nesočiųjų produktų mišinio susidarymą. Katalizinis krekingas atliekamas santykinai žemoje temperatūroje, o kaip katalizatorius naudojamas silicio dioksido ir aliuminio oksido mišinys. Tokiu būdu iš sunkiosios naftos frakcijų gaunamas aukštos kokybės benzinas ir nesotieji angliavandeniliai.

Terminis krekingas. Didelės angliavandenilių molekulės, esančios sunkiųjų naftos frakcijose, gali būti suskaidytos į mažesnes molekules, kaitinant šias frakcijas iki aukštesnės nei jų virimo temperatūros. Kaip ir katalizinio krekingo atveju, šiuo atveju gaunamas sočiųjų ir nesočiųjų produktų mišinys. Pavyzdžiui,

Terminis krekingas yra ypač svarbus nesočiųjų angliavandenilių, tokių kaip etilenas ir propenas, gamybai. Terminiam įtrūkimui naudojami krekingo garais įrenginiai. Šiuose įrenginiuose angliavandenilių pašaras pirmiausia pašildomas krosnyje iki 800 ° C, o tada praskiedžiamas garais. Tai padidina alkenų derlių. Didelės pirminių angliavandenilių molekulės suskaidytos į mažesnes molekules, karštos dujos vandeniu atšaldomos iki maždaug 400 ° C, o tai virsta suspaustais garais. Tada aušinamos dujos patenka į rektifikacijos kolonėlę, kurioje jos atvėsinamos iki 40 ° C. Dėl didesnių molekulių kondensacijos susidaro benzinas ir gazolis. Nekondensuotos dujos suspaudžiamos kompresoriuje, kurį varo suslėgtas garas, susidarantis dujų aušinimo etape. Galutinis produkto atskyrimas atliekamas frakcinėse distiliavimo kolonose.

6 lentelė. Krekingo produktų su garais iš įvairių angliavandenilių žaliavos išeiga (masės%)

Produktai	Angliavandenilių žaliavos
Buta-1,3-dienas
Skystas kuras

AT europos šalys pirminis benzinas yra pagrindinė žaliava nesočiųjų angliavandenilių gamybai naudojant katalizinį krekingą. Jungtinėse Valstijose etanas yra pagrindinė šio tikslo žaliava. Jis lengvai gaunamas naftos perdirbimo gamyklose kaip vienas iš suskystintų naftos dujų komponentų arba iš gamtinių dujų, taip pat iš naftos gręžinių, kaip vienas iš gamtinių susijusių dujų komponentų. Propanas, butanas ir gazolis taip pat naudojami kaip garų krekingo žaliavos. Etano ir benzino krekingo produktai išvardyti lentelėje. 6.

Krekingo reakcijos vyksta radikaliu mechanizmu.

4.3 Reformavimas

Skirtingai nuo krekingo procesų, kai didesnės molekulės dalijamos į mažesnes, reformuojantys procesai lemia molekulių struktūros pasikeitimą arba jų sujungimą į didesnes molekules. Reformavimas naudojamas žalios naftos perdirbime, siekiant žemos kokybės benzino frakcijas paversti aukštos kokybės frakcijomis. Be to, jis naudojamas žaliavoms naftos chemijos pramonei gauti. Reformavimo procesus galima suskirstyti į tris tipus: izomerizaciją, alkilinimą ir ciklizaciją bei aromatizaciją.

Izomerizacija... Šiame procese vieno izomero molekulės pertvarkomos ir susidaro kitas izomeras. Izomerizacijos procesas yra labai svarbus siekiant pagerinti benzino frakcijos, gautos po pirminio žalios naftos distiliacijos, kokybę. Mes jau nurodėme, kad šioje frakcijoje yra per daug nešakotų alkanų. Jie gali būti paversti šakotais alkanais, kaitinant šią frakciją iki 500–600 ° C, esant 20–50 atm slėgiui. Šis procesas vadinamas terminis reformavimas.

Taip pat gali būti naudojami nešakoti alkanai katalizinis reformavimas... Pavyzdžiui, butaną galima izomerizuoti į 2-metil-propaną, naudojant aliuminio chlorido katalizatorių 100 ° C ar aukštesnėje temperatūroje:

Ši reakcija turi joninį mechanizmą, kuris atliekamas dalyvaujant karbokacijoms.

Alkilinimas... Šiame procese alkanai ir alkenai, kurie buvo įtrūkę, vėl sujungiami, kad susidarytų aukštos kokybės benzinai. Tokie alkanai ir alkenai paprastai turi nuo dviejų iki keturių anglies atomų. Procesas atliekamas žemoje temperatūroje, naudojant stipriai rūgštų katalizatorių, pvz., Sieros rūgštį:

Ši reakcija vyksta pagal joninį mechanizmą, dalyvaujant karbokacija (CH3) 3 C +.

Ciklizacija ir aromatizavimas. Kai pirminio žalios naftos distiliacijos metu gautos benzino ir pirminio benzino frakcijos praeina katalizatorių, tokių kaip platinos arba molibdeno (VI) oksido, paviršių ant aliuminio oksido pagrindo, 500 ° C temperatūroje ir 10–20 atm slėgyje, vyksta ciklizacija vėlesnis heksano ir kitų alkanų aromatinimas ilgesnėmis neišakotomis grandinėmis:

Vadinamas vandenilio pašalinimas iš heksano, o paskui iš cikloheksano dehidrinimas... Šio tipo reforma iš esmės yra vienas iš trūkinėjimo procesų. Tai vadinama platforming, katalitiniu reformavimu arba tiesiog reformavimu. Kai kuriais atvejais vandenilis į reakcijos sistemą įleidžiamas siekiant užkirsti kelią visiškam alkano skaidymui iki anglies ir palaikyti katalizatoriaus aktyvumą. Šiuo atveju procesas vadinamas hidroformavimu.

4.4 Sieros pašalinimas

Žaliavoje yra sieros vandenilio ir kitų sieros turinčių junginių. Sieros kiekis aliejuje priklauso nuo lauko. Aliejaus, gaunamo iš kontinentinio Šiaurės jūros šelfo, sieros kiekis yra mažas. Distiliuojant žalią aliejų, organiniai junginiai, turintys sieros, suskaidomi ir dėl to susidaro papildomas sieros vandenilis. Vandenilio sulfidas patenka į naftos perdirbimo gamtinių dujų arba SND frakcijas. Kadangi vandenilio sulfidas pasižymi silpnos rūgšties savybėmis, jį galima pašalinti apdorojant naftos produktus šiek tiek silpna baze. Sierą galima ekstrahuoti iš tokiu būdu gauto sieros vandenilio deginant vandenilio sulfidą ore ir degimo produktus perduodant aliuminio oksido katalizatoriaus paviršiui 400 ° C temperatūroje. Bendrą šio proceso reakciją apibūdina lygtis

Maždaug 75% visos elementariosios sieros, kuri šiuo metu naudojama pramonėje nesocialistinėse šalyse, gaunama iš žalios naftos ir gamtinių dujų.

5 SKYRIUS. Angliavandenilių naudojimas

Maždaug 90% visos pagamintos naftos naudojama kaip kuras. Nepaisant to, kad naftos dalis, naudojama naftos chemijos produktams gauti, yra maža, šie produktai yra labai svarbūs. Daugybė tūkstančių organinių junginių gaunami iš aliejaus distiliavimo produktų (7 lentelė). Jie savo ruožtu naudojami norint gauti tūkstančius produktų, kurie tenkina ne tik neatidėliotinus šiuolaikinės visuomenės, bet ir patogumo poreikius (6 pav.).

7 lentelė Angliavandenilių žaliavos chemijos pramonei

	Cheminiai produktai
	Metanolis, acto rūgštis, chlorometanas, etilenas
	Etilchloridas, tetraetilo švinas (IV)
	Metanalas, etanalas
	Polietilenas, polichloretilenas (polivinilchloridas), poliesteriai, etanolis, etanalas (acetaldehidas)
	Polipropilenas, propanonas (acetonas), propenalas, propan-1,2,3-triolis (glicerinas), propenitrilas (akrilnitrilas), epoksipropanas
	Sintetinė guma
Acetilenas	Chloretilenas (vinilchloridas), 1,1,2,2-tetrachloretanas
	(1-metil) benzenas, fenolis, polifeniletilenas

Nors įvairios cheminių produktų grupės, nurodytos pav. 6 plačiai vadinami naftos chemikalais, nes jie gaunami iš naftos, reikia pažymėti, kad daugelis organinių produktų, ypač aromatiniai, pramoniniu būdu gaunami iš akmens anglių deguto ir kitų žaliavų. Vis dėlto apie 90% visų ekologinei pramonei skirtų žaliavų gaunama iš naftos.

Toliau pateikiami keli tipiniai angliavandenilių naudojimo kaip žaliavos chemijos pramonėje pavyzdžiai.

6 paveikslas Naftos chemijos produktų panaudojimas.

5.1 Alkanai

Metanas yra ne tik vienas iš svarbiausių degalų, bet ir daugelį kitų būdų. Jis naudojamas norint gauti vadinamąjį sintezės dujos, arba sintezės. Kaip ir vandens dujos, kurios gaminamos iš kokso ir garų, sintezės dujos yra anglies monoksido ir vandenilio mišinys. Sintezės dujos gaunamos kaitinant metaną arba benziną iki maždaug 750 ° C, esant maždaug 30 atm slėgiui, esant nikelio katalizatoriui:

Sintezės dujos naudojamos vandeniliui gaminti Habero procese (amoniako sintezė).

Sintezės dujos taip pat naudojamos metanoliui ir kitiems organiniams junginiams gaminti. Metanolio gamybos procese sintezės dujos praeina per katalizatoriaus, pagaminto iš cinko oksido ir vario, paviršių 250 ° C temperatūroje ir 50-100 atm slėgyje, o tai sukelia reakciją

Šiam procesui naudojamos sintezės dujos turi būti kruopščiai išvalytos nuo priemaišų.

Metanolis gali būti lengvai kataliziškai skaidomas, kad vėl gautų sintezės dujas. Tai labai patogu naudoti sintezės dujų transportavimui. Metanolis yra viena iš svarbiausių žaliavų naftos chemijos pramonei. Jis naudojamas, pavyzdžiui, acto rūgščiai gauti:

Šio proceso katalizatorius yra tirpus anijoninis rodžio kompleksas. Šis metodas naudojamas pramoninei acto rūgšties gamybai, kurios paklausa yra didesnė už jos gamybą fermentacijos procese.

Tirpūs rodio junginiai ateityje gali būti naudojami kaip homogeniški katalizatoriai gaminant etan-1,2-diolį iš sintezės dujų:

Ši reakcija vyksta 300 ° C temperatūroje ir maždaug 500-1000 atm slėgyje. Šiuo metu toks procesas nėra ekonomiškai perspektyvus. Šios reakcijos produktas (jos nereikšmingas pavadinimas yra etilenglikolis) yra naudojamas kaip antifrizo agentas ir gaminant įvairius poliesterius, tokius kaip terilenas.

Metanas taip pat naudojamas gaminant chlorometanus, tokius kaip trichlormetanas (chloroformas). Chlorometanai gali būti naudojami įvairiai. Pavyzdžiui, silikonų gamyboje naudojamas chlorometanas.

Galiausiai metanas vis dažniau naudojamas acetilenui gaminti

Ši reakcija vyksta maždaug 1500 ° C temperatūroje. Norėdami pašildyti metaną iki tokios temperatūros, jis deginamas riboto patekimo į orą sąlygomis.

Etanas taip pat turi keletą svarbių naudojimo būdų. Jis naudojamas chloroetano (etilo chlorido) gamybos procese. Kaip minėta aukščiau, tetraetilo švinui (IV) gauti naudojamas etilo chloridas. Jungtinėse Valstijose etanas yra svarbi etileno gamybos žaliava (6 lentelė).

Propanas vaidina svarbų vaidmenį pramoninėje aldehidų, tokių kaip metanalas (skruzdžių aldehidas) ir etanalas (acetaldehidas), gamyboje. Šios medžiagos yra ypač svarbios plastikų pramonėje. Butanas naudojamas buta-1,3-dienui gaminti, kuris, kaip aprašyta žemiau, naudojamas sintetinio kaučiuko gamybai.

5.2 Alkenai

Etilenas... Etilenas yra vienas iš svarbiausių alkenų ir apskritai vienas iš svarbiausių naftos chemijos pramonės produktų. Tai yra daugelio plastikų žaliava. Išvardinkime juos.

Polietilenas... Polietilenas yra etileno polimerizacijos produktas:

Polichloretilenas... Šis polimeras dar vadinamas polivinilchloridu (PVC). Jis gaunamas iš chloretileno (vinilchlorido), kuris savo ruožtu gaunamas iš etileno. Bendras atsakymas:

1,2-dichloretanas gaunamas skysčio arba dujų pavidalu, naudojant katalizatorių cinko chloridą arba geležies (III) chloridą.

Kai 1,2-dichloretanas kaitinamas iki 500 ° C temperatūros esant 3 atm slėgiui, esant pemzai, susidaro chloretilenas (vinilchloridas)

Kitas chloretileno gamybos metodas pagrįstas etileno, vandenilio chlorido ir deguonies mišinio kaitinimu iki 250 ° C, esant vario (II) chloridui (katalizatoriui):

Poliesterio pluoštas. Tokio pluošto pavyzdys yra terilenas. Jis gaunamas iš etan-1,2-diolio, kuris savo ruožtu sintetinamas iš epoksietano (etileno oksido) taip:

Etan-1,2-diolis (etilenglikolis) taip pat naudojamas kaip antifrizas ir sintetinių ploviklių gamybai.

Etanolis gaunamas drėkinant etileną, naudojant fosforo rūgštį ant silicio dioksido pagrindo kaip katalizatorių:

Etanolis (acetaldehidas) gaminamas iš etanolio. Be to, jis naudojamas kaip lakų ir lakų tirpiklis, taip pat kosmetikos pramonėje.

Galiausiai, etilenas taip pat naudojamas chloretanui gauti, kuris, kaip minėta pirmiau, naudojamas tetraetilo švinui (IV) gaminti, kuris yra antiknockinis priedas benzinui.

Propenas... Propenas (propilenas), kaip ir etilenas, naudojamas sintetinti įvairius cheminius produktus. Daugelis jų naudojami plastikų ir gumų gamybai.

Polipropenas... Polipropenas yra propeno polimerizacijos produktas:

Propanonas ir propenalas. Propanonas (acetonas) yra plačiai naudojamas kaip tirpiklis, taip pat naudojamas gaminant plastiką, žinomą kaip organinis stiklas (polimetilmetakrilatas). Propanonas gaunamas iš (1-metiletil) benzeno arba iš propan-2-olio. Pastarasis gaunamas iš propeno taip:

Oksidavus propeną esant vario (II) oksido katalizatoriui, esant 350 ° C temperatūrai, susidaro propenalas (akrilo aldehidas): naftos valymo angliavandenilis

Propan-1,2,3-triolis. Propan-2-olis, vandenilio peroksidas ir propenalas, gauti aukščiau aprašytame procese, gali būti naudojami gaminant propan-1,2,3-triolį (gliceriną):

Glicerinas naudojamas gaminant celofaninę plėvelę.

Propennitrilas (akrilnitrilas). Šis junginys naudojamas sintetiniams pluoštams, kaučiukams ir plastikams gaminti. Jis gaunamas pro molibdato katalizatoriaus paviršių 450 ° C temperatūroje praleidžiant propeno, amoniako ir oro mišinį:

Metilbuta-1,3-dienas (izoprenas). Sintetiniai kaučiukai gaunami jį polimerizuojant. Izoprenas gaminamas naudojant šį daugiapakopį procesą:

Epoksipropanas naudojamas putų poliuretano, poliesterių ir sintetinių ploviklių gamybai. Jis sintezuojamas taip:

Buta-1-enas, but-2-enas ir buta-1,2-dienas yra naudojami sintetinių kaučiukų gamybai. Jei butenai naudojami kaip žaliavos šiam procesui, jie pirmiausia paverčiami buta-1,3-dienu dehidrinant, esant katalizatoriui - chromo (III) oksido ir aliuminio oksido mišiniui:

5. 3 Alkyne

Svarbiausias daugelio alkinų atstovas yra etinas (acetilenas). Acetilenas turi daugybę paskirčių, pavyzdžiui:

- kaip deguonies-acetileno degiklių kuras metalams pjauti ir virinti. Kai acetilenas dega gryname deguonyje, jo liepsnoje susidaro temperatūra iki 3000 ° C;

- chloretileno (vinilchlorido) gamybai, nors etilenas dabar tampa svarbiausia žaliava chloretileno sintezei (žr. aukščiau).

- 1,1,2,2-tetrachloretano tirpikliui gauti.

5.4 Arenos

Dideliais kiekiais benzinas ir metilbenzenas (toluenas) gaunami rafinuojant žalią naftą. Kadangi metilbenzenas šiuo atveju gaunamas net didesniais kiekiais nei reikia, dalis jo paverčiama benzenu. Šiuo tikslu metilbenzeno ir vandenilio mišinys praeina per platinos katalizatoriaus paviršių ant aliuminio oksido pagrindo esant 600 ° C temperatūrai esant slėgiui:

Šis procesas vadinamas hidroalkilinimas.

Benzenas yra naudojamas kaip žaliava daugeliui plastikų.

(1-metiletil) benzenas (kumenas arba 2-fenilpropanas). Jis naudojamas fenoliui ir propanonui (acetonui) gaminti. Fenolis naudojamas įvairių kaučiukų ir plastikų sintezei. Toliau pateikiami trys fenolio gamybos proceso etapai.

Poli (feniletilenas) (polistirenas). Šio polimero monomeras yra feniletilenas (stirenas). Jis gaunamas iš benzeno:

6 SKYRIUS. NAFTOS PRAMONĖS BŪKLĖS ANALIZĖ

Rusijos dalis pasaulinėje mineralinių žaliavų gamyboje išlieka didelė ir sudaro 11,6% naftos, 28,1% dujų ir 12-14% anglies. Kalbant apie įrodytas mineralinių žaliavų atsargas, Rusija užima pirmaujančią poziciją pasaulyje. Užimant 10 proc. Teritoriją, 12–13 proc. Pasaulio naftos atsargų telkiasi Rusijos žarnyne, 35 proc. - dujų, 12 proc. - anglies. Šalies mineralinių išteklių bazės struktūroje daugiau nei 70% atsargų tenka kuro ir energetikos komplekso ištekliams (nafta, dujos, anglis). Bendra ištirtų ir apskaičiuotų mineralinių žaliavų kaina yra 28,5 trln. USD, tai yra didesne tvarka didesnė nei viso privatizuoto nekilnojamojo turto Rusijoje kaina.

8 lentelė Rusijos Federacijos kuro ir energijos kompleksas

Kuro ir energijos kompleksas yra vidaus ekonomikos pagrindas: 1996 m. Kuro ir energijos komplekso dalis sudarys beveik 40% (25 mlrd. USD). Planuojama, kad apie 35% visų 1996 m. Federalinio biudžeto pajamų (121 iš 347 trilijonų rublių) bus gauta iš komplekso įmonių veiklos. Kuro ir energijos komplekso dalis bendroje parduodamų produktų, kuriuos Rusijos įmonės planuoja gaminti 1996 m., Dalis yra apčiuopiama. Iš 968 trln. Rublių. parduodamų produktų (dabartinėmis kainomis), kuro ir energetikos įmonių dalis bus beveik 270 trilijonų rublių arba daugiau nei 27% (8 lentelė). Kuro ir energijos kompleksas išlieka didžiausias pramonės kompleksas, investuojantis kapitalą (daugiau kaip 71 trln. Rublių 1995 m.) Ir pritraukiantis investicijas (vien per Pasaulio Banką per pastaruosius dvejus metus - 1,2 mlrd. USD) į visų savo pramonės šakų įmones.

Rusijos Federacijos naftos pramonė ilgą laiką labai išsiplėtė. Tai buvo pasiekta 50–70-aisiais atradus ir pradėjus eksploatuoti Uralo-Volgos regione ir Vakarų Sibire esančius didelius labai produktyvius laukus, taip pat pastačius naujus ir plečiant esamas naftos perdirbimo gamyklas. Didelis laukų našumas leido padidinti naftos gavybą 20–25 milijonais tonų per metus su minimaliomis specifinėmis kapitalo investicijomis ir gana mažomis materialinių ir techninių išteklių išlaidomis. Tačiau tuo pačiu metu laukų plėtra buvo vykdoma nepriimtinai dideliu greičiu (nuo 6 iki 12% atsiėmimo iš pradinių atsargų), o visus šiuos metus naftos gavybos regionuose infrastruktūra ir būsto statyba smarkiai atsiliko. 1988 m. Rusija pagamino maksimalų naftos ir dujų kondensato kiekį - 568,3 mln. Tonų, arba 91% visos Sąjungos naftos produkcijos. Rusijos teritorijos žarnose ir gretimuose jūrų vandenyse yra apie 90% visų anksčiau TSRS priklausiusių respublikų patvirtintų naftos atsargų. Visame pasaulyje mineralinių išteklių bazė vystosi pagal reprodukcijos išplėtimo schemą. Tai yra, kiekvienais metais naujų laukų operatoriams būtina perduoti 10-15% daugiau, nei jie pagamina. Tai būtina norint išlaikyti subalansuotą gamybos struktūrą, kad pramonė nepajustų žaliavų trūkumo. Reformų metais iškilo investicijų į geologinius tyrimus klausimas. Norint sukurti vieną milijoną tonų naftos, reikia investuoti nuo dviejų iki penkių milijonų JAV dolerių. Be to, šios lėšos grąžos tik po 3-5 metų. Tuo tarpu, norint kompensuoti gamybos nuosmukį, būtina kasmet sukurti 250–300 mln. Tonų naftos. Per pastaruosius penkerius metus buvo ištirti 324 naftos ir dujų telkiniai, buvo atiduota eksploatuoti 70–80 telkinių. 1995 m. Geologijai buvo išleista tik 0,35% BVP (buvusioje SSRS šios išlaidos buvo tris kartus didesnės). Yra atidėta geologų produktų - ištirtų telkinių paklausa. Tačiau 1995 m. Geologinė tarnyba vis tiek sugebėjo sustabdyti gamybos nuosmukį savo pramonėje. Giliųjų žvalgomųjų gręžinių apimtis 1995 m. Padidėjo 9%, palyginti su 1994 m. Iš 5,6 trln. Rublių finansavimo geologai centralizuotai gavo 1,5 trln. Rublių. 1996 m. „Roskomnedra“ biudžetas yra 14 trln. Rublių, iš kurių 3 trln. Yra centralizuotos investicijos. Tai tik ketvirtadalis buvusios SSRS investicijų į Rusijos geologiją.

Rusijos išteklių bazė, suformavus tinkamas ekonomines sąlygas geologinių tyrimų plėtrai, gali sudaryti gana ilgą gamybos lygį, būtiną šalies naftos poreikiams patenkinti. Reikėtų nepamiršti, kad Rusijos Federacijoje po aštuntojo dešimtmečio nebuvo atrastas nė vienas didelis labai produktyvus laukas, o naujai padidėję rezervai savo būklės atžvilgiu smarkiai blogėja. Pavyzdžiui, dėl geologinių sąlygų vidutinis vieno naujo gręžinio srautas Tyumen regione sumažėjo nuo 138 tonų 1975 m. Iki 10-12 tonų 1994 m., Tai yra daugiau nei 10 kartų. Finansinių ir materialinių bei techninių išteklių išlaidos 1 tonai naujų pajėgumų sukūrimui labai išaugo. Didelių labai produktyvių laukų išsivystymo būklei būdinga atsargų gamyba, sudaranti 60–90% pradinių atgautinų atsargų, o tai nulėmė natūralų naftos gavybos nuosmukį.

Dėl didelio didelio produktyvumo indėlių didelio išeikvojimo atsargų kokybė pakito į blogąją pusę, todėl jų plėtrai reikia pritraukti žymiai didesnius finansinius ir materialinius bei techninius išteklius. Dėl sumažėjusio finansavimo nepriimtinai sumažėjo geologinių tyrimų apimtis, todėl sumažėjo naftos atsargos. Jei 1986–1990 m. Vakarų Sibire atsargos padidėjo 4,88 mlrd. tonų, tada 1991–1995 m. dėl sumažėjusio žvalgomojo gręžimo šis padidėjimas beveik perpus sumažėjo ir sudarė 2,8 milijardo tonų. Dabartinėmis sąlygomis, norint patenkinti šalies poreikius net ir artimiausiu metu, būtina imtis vyriausybės priemonių padidinti žaliavų fondą.

Perėjimas prie rinkos santykių lemia poreikį keisti požiūrį į ekonominių sąlygų, susijusių su kalnakasybos pramone, veikimą. Naftos pramonėje, kuriai būdingi neatsinaujinantys vertingų mineralinių žaliavų - naftos, ištekliai, dabartiniai ekonominiai metodai išskiria iš plėtros didelę atsargų dalį dėl jų plėtros neefektyvumo pagal dabartinius ekonominius kriterijus. Apskaičiavimai rodo, kad individualiai naftos kompanijų dėl ekonominių priežasčių nuo 160 iki 1057 milijonų tonų naftos atsargų negalima įtraukti į ekonominę apyvartą.

Naftos pramonė, turėdama didelę atsargų likutį, 2006 m pastaraisiais metais pablogina jo darbą. Apskaičiuota, kad naftos gavybos sumažėjimas per metus veiklos fondui yra 20%. Dėl šios priežasties, norint išlaikyti pasiektą naftos gamybos lygį Rusijoje, būtina įvesti naujus pajėgumus - 115–120 mln. Tonų per metus, kuriems reikia išgręžti 62 mln. Metrų gamybos gręžinių, o iš tikrųjų 1991 m. Buvo išgręžta 27,5 mln. 1995 m. - 9,9 mln. m.

Dėl lėšų trūkumo smarkiai sumažėjo pramoninės ir civilinės statybos apimtis, ypač Vakarų Sibire. Dėl to sumažėjo naftos telkinių sutvarkymo, naftos surinkimo ir transportavimo sistemų statybos ir rekonstrukcijos, būsto, mokyklų, ligoninių ir kitų objektų statybos darbai, o tai buvo viena iš įtemptos socialinės padėties naftos gavybos regionuose priežasčių. Buvo sutrikdyta susijusių dujų naudojimo objektų statybos programa. Dėl to per metus raketose sudeginama daugiau nei 10 milijardų m3 naftos dujų. Dėl to, kad neįmanoma rekonstruoti naftos vamzdynų sistemų, laukuose nuolat įvyksta daugybė vamzdynų plyšimų. Vien 1991 m. Dėl šios priežasties buvo prarasta daugiau nei 1 mln. Tonų naftos ir padaryta didelė žala aplinkai. Sumažėjus statybų užsakymams, Vakarų Sibire žlugo galingos statybų organizacijos.

Viena pagrindinių naftos pramonės krizės priežasčių yra ir būtinos lauko įrangos bei vamzdžių trūkumas. Vidutiniškai pramonės aprūpinimo materialiniais ir techniniais ištekliais deficitas viršija 30%. Pastaraisiais metais nebuvo sukurtas nė vienas didelis naujas naftos telkinių įrangos gamybos padalinys, be to, daugelis tokio profilio gamyklų sumažino gamybą, o lėšų, skirtų pirkimams užsienio valiuta, nepakako.

Dėl prastos materialinės ir techninės paramos tuščiosios eigos gręžinių skaičius viršijo 25 tūkstančius vienetų, įskaitant per daug standartinius tuščiosios eigos šulinius - 12 tūkstančių vienetų. Neveikiantys šuliniai, viršijantys normą, kiekvieną dieną praranda apie 100 tūkstančių tonų naftos.

Aktuali problema tolesnei naftos pramonės plėtrai tebėra prasta aprūpinimas našiais našumo ir dujų gamybos mechanizmais ir įranga. Iki 1990 m. Pusė techninių priemonių pramonėje turėjo daugiau nei 50% nusidėvėjimo, tik 14% mašinų ir įrengimų atitiko pasaulio lygį, pagrindinių produktų rūšių paklausą vidutiniškai patenkino 40-80%. Ši situacija, kai pramonė buvo aprūpinta įranga, buvo prastos šalies naftos mašinų gamybos plėtros pasekmė. Importo pristatymas per visą įrangos kiekį pasiekė 20 proc., O tam tikroms rūšims - 40 proc. Vamzdžių pirkimas siekia 40-50%.

...

Panašūs dokumentai

Angliavandenilių naudojimo sritys, jų vartojimo savybės. Įvadas į angliavandenilių giluminį perdirbimą, jų naudojimą kaip šaldymo agentus, elementariųjų dalelių jutiklių darbinį skystį, indų ir pakavimo medžiagų impregnavimą.

ataskaita pridėta 2015-07-07


Dujų, susidarančių skaidant naftos angliavandenilius, perdirbimo procesuose, rūšys ir sudėtis. Įrenginių naudojimas prisotintoms ir nesočioms dujoms atskirti ir mobilios benzino-benzino gamyklos. Pramoninis perdirbimo dujų naudojimas.

santrauka pridėta 2014-11-02


Susijusių naftos dujų kaip angliavandenilių mišinio, išsiskiriančio dėl slėgio sumažėjimo, kai nafta pakyla į Žemės paviršių, samprata. Susijusių naftos dujų sudėtis, jų apdorojimo ir naudojimo ypatumai, pagrindiniai šalinimo būdai.

pristatymas pridėtas 2015-11-10


Charakteristika dabartinė būsena Rusijos naftos ir dujų pramonė. Pirminio naftos perdirbimo ir antrinio benzino bei dyzelino frakcijų distiliavimo proceso etapai. Terminiai naftos perdirbimo technologijos ir dujų perdirbimo procesai.

testas, pridėtas 2011-02-05


Naftos perdirbimo ir naftos chemijos pramonės uždaviniai. Naftos perdirbimo pramonės plėtros ypatumai pasaulyje. Cheminis naftos ir dujų kondensato pobūdis, sudėtis ir fizinės savybės. Pramonės įmonės pirminiam naftos perdirbimui.

paskaitų kursas pridėtas 2012-10-31


Benzininių katalizinių reformų svarba šiuolaikiniame naftos perdirbime ir naftos chemijoje. Aromatinių angliavandenilių gamybos metodai, reformuojant platinos katalizatorius kaip kompleksų, skirtų naftos ir dujų kondensatui perdirbti, dalį.

kursinis darbas, pridėtas 2015 06 16


Fizinės ir cheminės aliejaus savybės. Pirminio ir antrinio naftos perdirbimo procesai, jų klasifikavimas. Reformavimas ir naftos valymas vandeniliu. Katalizinis krekingas ir hidrokrekingas. Naftos koksavimas ir izomerizacija. Aromatinių medžiagų ekstrahavimas kaip naftos perdirbimas.

kursinis darbas, pridėtas 2012 06 13


Tikrųjų aliejaus virimo taškų ir pirminės naftos perdirbimo gamyklos medžiagų balanso kreivė. Galimas frakcijų kiekis Vasilievskajos aliejuje. Pirminio naftos perdirbimo, terminio ir katalizinio krekingo benzino apibūdinimas.

laboratoriniai darbai, pridėta 2010-11-14


Funkcija ir organizacinė struktūra Pavlodaro naftos chemijos gamyklos CJSC. Aliejaus paruošimo rafinuoti procesas: jo rūšiavimas, gryninimas nuo priemaišų, pirminio aliejaus perdirbimo principai. Taisymo kolonų projektavimas ir eksploatavimas, jų tipai, jungčių tipai.

praktikos ataskaita, pridėta 2009-11-29


Bendrosios naftos charakteristikos, galimo naftos produktų kiekio nustatymas. Vienos iš naftos perdirbimo variantų parinkimas ir pagrindimas, technologinių vienetų medžiagų balanso ir naftos perdirbimo gamyklos prekių balanso apskaičiavimas.

Pagrindiniai angliavandenilių šaltiniai yra nafta, gamtinės ir susijusios naftos dujos bei anglis. Jų atsargos nėra neribotos. Mokslininkų teigimu, esant dabartiniam gamybos ir vartojimo tempui, jų pakaks: naftos - 30 - 90 metų, dujų - 50 metų, anglies - 300 metų.

Aliejus ir jo sudėtis:

Aliejus yra aliejingas skystis nuo šviesiai rudos iki tamsiai rudos, beveik juodos spalvos, turintis būdingą kvapą, netirpsta vandenyje, ant vandens paviršiaus susidaro plėvelė, neleidžianti praeiti orui. Aliejus yra aliejingas šviesiai rudos arba tamsiai rudos, beveik juodos spalvos skystis, turintis būdingą kvapą, netirpsta vandenyje, ant vandens paviršiaus susidaro plėvelė, neleidžianti praeiti orui. Aliejus yra kompleksinis sočiųjų ir aromatinių angliavandenilių, cikloparafino, taip pat kai kurių organinių junginių, turinčių heteroatomų, mišinys - deguonis, siera, azotas ir kt. Buvo tiek daug entuziastingų aliejaus žmonių pavadinimų: tiek „juodas auksas“, tiek „žemės kraujas“. Aliejus tikrai nusipelno mūsų susižavėjimo ir kilnumo.

Aliejaus sudėtis yra: parafininė - susideda iš tiesios ir šakotos grandinės alkanų; nafteninis - turi sočiųjų ciklinių angliavandenilių; aromatiniai - apima aromatinius angliavandenilius (benzeną ir jo homologus). Nepaisant sudėtingos komponentų sudėties, elementinė aliejų sudėtis yra daugmaž vienoda: vidutiniškai 82–87% angliavandenilių, 11–14% vandenilio, 2–6% kitų elementų (deguonies, sieros, azoto).

Šiek tiek istorijos .

1859 m. JAV, Pensilvanijos valstijoje, 40-metis Edvinas Drake'as, naudodamasis savo užsispyrimu, naftos kompanijos pinigais ir senu garo varikliu, išgręžė 22 metrų gylio šulinį ir iš jo ištraukė pirmąją alyvą.

Abejotinas Drake'o, kaip naftos gręžimo pradininko, prioritetas, tačiau jo vardas vis dar siejamas su naftos eros pradžia. Nafta rasta daugelyje pasaulio vietų. Žmonija pagaliau įgijo puikų dirbtinio apšvietimo šaltinį….

Kokia yra aliejaus kilmė?

Tarp mokslininkų dominavo dvi pagrindinės sąvokos: organinė ir neorganinė. Pagal pirmąją koncepciją nuosėdinėse uolienose palaidoti organiniai likučiai laikui bėgant suyra, virsta nafta, anglimi ir gamtinėmis dujomis; tada judresnės naftos ir dujų kaupiasi viršutinius poras turinčių nuosėdinių uolienų sluoksniuose. Kiti mokslininkai teigia, kad nafta susidaro „dideliame Žemės mantijos gylyje“.

Rusų mokslininkas - chemikas D. I. Mendelejevas buvo neorganinės koncepcijos šalininkas. 1877 m. Jis pasiūlė mineralų (karbido) hipotezę, pagal kurią naftos atsiradimas siejamas su vandens prasiskverbimu į Žemės gelmes palei gedimus, kur, veikiant „anglies metalams“, gaunami angliavandeniliai.

Jei buvo hipotezė apie kosminę naftos kilmę - iš angliavandenilių, esančių Žemės dujų kiaute žvaigždžių būsenos metu.

Gamtinės dujos yra „mėlynas auksas“.

Pagal gamtinių dujų atsargas mūsų šalis užima pirmąją vietą pasaulyje. Svarbiausios šio vertingo kuro sankaupos yra Vakarų Sibire (Urengoyskoye, Zapolyarnoye), Volgos-Uralo baseine (Vuktylskoye, Orenburgskoye) ir Šiaurės Kaukaze (Stavropolskoye).

Gamtinėms dujoms išgauti paprastai naudojamas fontano metodas. Kad dujos pradėtų tekėti į paviršių, pakanka atidaryti dujas turinčiame darinyje išgręžtą šulinį.

Gamtinės dujos naudojamos be išankstinio atskyrimo, nes jos išgryninamos prieš transportuojant. Jis pašalina visų pirma: mechanines priemaišas, vandens garus, vandenilio sulfidą ir kitus agresyvius komponentus ... .. Taip pat daugumą propano, butano ir sunkesnių angliavandenilių. Likęs praktiškai grynas metanas sunaudojamas pirmiausia kaip kuras: didelė kaloringumas; ekologiškas; patogu išgauti, transportuoti, deginti, nes agregato būsena yra dujos.

Antra, metanas tampa žaliava acetilenui, suodžiams ir vandeniliui gaminti; nesočiųjų angliavandenilių, pirmiausia etileno ir propileno, gamybai; organinei sintezei: metilo alkoholis, formaldehidas, acetonas, acto rūgštis ir daug daugiau.

Susijusios naftos dujos

Susijusios naftos dujos taip pat yra gamtinės dujos pagal savo kilmę. Ypatingą pavadinimą jis gavo todėl, kad kartu su aliejumi yra nuosėdose - jame yra ištirpęs. Ištraukus aliejų į paviršių, jis nuo jo atsiskiria dėl staigaus slėgio kritimo. Rusija yra viena pirmųjų pagal susijusias dujų atsargas ir gamybą.

Susijusių naftos dujų sudėtis skiriasi nuo gamtinių dujų - jose yra daug daugiau etano, propano, butano ir kitų angliavandenilių. Be to, jame yra tokių retų dujų Žemėje kaip argonas ir helis.

Susijusios naftos dujos yra vertinga cheminė žaliava; iš jų galima gauti daugiau medžiagų nei iš gamtinių dujų. Ekstrahuotas cheminiam perdirbimui ir atskiriems angliavandeniliams: etanui, propanui, butanui ir kt. Iš jų dehidrinimo reakcijos metu gaunami nesotieji angliavandeniliai.

Anglis

Gamtoje esančių akmens anglių atsargos žymiai viršija naftos ir dujų atsargas. Anglis yra kompleksinis medžiagų mišinys, susidedantis iš įvairių anglies, vandenilio, deguonies, azoto ir sieros junginių. Anglies sudėtyje yra tokių mineralų, kuriuose yra daugelio kitų elementų junginių.

Bituminių anglių sudėtis: anglies - iki 98%, vandenilio - iki 6%, azoto, sieros, deguonies - iki 10%. Tačiau gamtoje yra ir rudųjų anglių. Jų sudėtis: anglies - iki 75%, vandenilio - iki 6%, azoto, deguonies - iki 30%.

Pagrindinis anglies perdirbimo būdas yra pirolizė (kokosavimas) - organinių medžiagų skaidymas be oro patekimo aukštoje temperatūroje (apie 1000 C). Taip gaunami šie produktai: koksas (padidinto stiprumo dirbtinis kietasis kuras, plačiai naudojamas metalurgijoje); akmens anglių degutas (naudojamas chemijos pramonėje); kokoso dujos (naudojamos chemijos pramonėje ir kaip kuras).

Kokso krosnies dujos

Lakieji junginiai (kokso krosnies dujos), susidarantys termiškai skaidant anglį, patenka į bendrą rinkinį. Čia koksavimo krosnies dujos aušinamos ir per elektrostatinius nusodintuvus atskiriamos akmens anglių deguto. Dujų kolektoriuje vanduo vienu metu kondensuojasi su derva, kurioje ištirpsta amoniakas, vandenilio sulfidas, fenolis ir kitos medžiagos. Vandenilis iš kondensuotų kokso krosnies dujų išsiskiria įvairioms sintezėms.

Distiliuojant akmens anglių degutą, lieka kieta medžiaga - pikis, kuris naudojamas elektrodams ir stogo dervai paruošti.

Naftos perdirbimas

Naftos perdirbimas arba rektifikavimas yra aliejaus ir naftos produktų terminio atskyrimo į frakcijas procesas, pagrįstas virimo temperatūra.

Distiliavimas yra fizinis procesas.

Yra du naftos perdirbimo būdai: fizinis (pirminis) ir cheminis (antrinis).

Pirminis aliejaus perdirbimas atliekamas rektifikavimo kolonoje - aparate skystiems medžiagų mišiniams, besiskiriantiems virimo temperatūra, atskirti.

Naftos frakcijos ir pagrindinės jų naudojimo sritys:

Benzinas - automobilių degalai;

Žibalas - aviacinis kuras;

Pirminis benzinas - plastikų, žaliavų, skirtų perdirbti, gamyba;

Mazutas - dyzelinas ir katilų kuras, žaliavos antriniam perdirbimui;

Mazutas - augalinis kuras, parafinai, tepalinės alyvos, bitumas.

Naftos išsiliejimų valymo metodai :

1) Absorbcija - visi žinote šiaudus ir durpes. Jie sugeria aliejų, po to juos galima kruopščiai surinkti ir išvežti, vėliau juos sunaikinant. Šis metodas tinka tik ramiomis sąlygomis ir tik mažoms dėmėms. Metodas pastaruoju metu buvo labai populiarus dėl mažos kainos ir didelio efektyvumo.

Apatinė eilutė: metodas yra pigus, priklauso nuo išorinių sąlygų.

2) Savęs likvidavimas: -šis metodas naudojamas, jei alyva išsilieja toli nuo pakrantės, o šleifas yra nedidelis (šiuo atveju šlako geriau visiškai neliesti). Palaipsniui jis ištirps vandenyje ir iš dalies išgarins. Kartais aliejus nedingsta, o po kelerių metų mažos dėmės pasiekia pakrantę slidžių dervos gabalėlių pavidalu.

Apatinė eilutė: nenaudojamos jokios cheminės medžiagos; aliejus ilgai išlieka ant paviršiaus.

3) biologinis: technologija, pagrįsta mikroorganizmų, gebančių oksiduoti angliavandenilius, naudojimu.

Apatinė eilutė: minimali žala; aliejaus pašalinimas iš paviršiaus, tačiau metodas yra sunkus ir daug laiko reikalaujantis.