Prirodni izvor ugljovodonika	Njegove glavne karakteristike
Ulje	Višekomponentna mješavina koja se sastoji uglavnom od ugljovodonika. Ugljovodonici su uglavnom predstavljeni alkanima, cikloalkanima i arenima.
Povezani naftni gas	Smjesa koja se sastoji gotovo isključivo od alkana sa dugim lancem ugljika od 1 do 6 atoma ugljika, nastaje zajedno sa ekstrakcijom ulja, otuda i ime. Postoji trend: što je manja molekularna težina alkana, to je veći njegov procenat u povezanom naftnom gasu.
Prirodni gas	Smjesa koja se pretežno sastoji od alkana male molekularne težine. Glavna komponenta prirodnog gasa je metan. Njegov procenat, u zavisnosti od gasnog polja, može biti od 75 do 99%. Na drugom mjestu po koncentraciji sa velikom razlikom je etan, propan je još manje sadržan itd. Osnovna razlika između prirodnog i pratećeg naftnog gasa je u tome što je udio propana i izomernih butana u povezanom naftnom gasu mnogo veći.
Ugalj	Višekomponentna mješavina različitih spojeva ugljika, vodonika, kisika, dušika i sumpora. Također, sastav uglja uključuje značajnu količinu neorganskih tvari čiji je udio znatno veći nego u nafti.

Rafinacija nafte

Ulje je višekomponentna mješavina različitih tvari, uglavnom ugljikovodika. Ove komponente se međusobno razlikuju po tačkama ključanja. S tim u vezi, ako se ulje zagrije, tada će iz njega prvo ispariti najlakše kipuće komponente, zatim spojevi s višom tačkom ključanja itd. Na osnovu ovog fenomena primarna rafinacija nafte , koji se sastoji od destilacija (ispravljanje) ulje. Ovaj proces se naziva primarnim, jer se pretpostavlja da tokom njegovog toka ne dolazi do hemijskih transformacija supstanci, a ulje se samo razdvaja na frakcije sa različitim tačkama ključanja. Ispod je šematski dijagram destilacijske kolone sa kratkim opisom samog procesa destilacije:

Prije procesa rektifikacije ulje se priprema na poseban način, odnosno uklanja se iz nečistoće vode sa otopljenim solima i iz čvrstih mehaničkih nečistoća. Ovako pripremljeno ulje ulazi u cevnu peć, gde se zagreva na visoku temperaturu (320-350 o C). Nakon zagrijavanja u cijevnoj peći, visokotemperaturno ulje ulazi u donji dio destilacijske kolone, gdje pojedine frakcije isparavaju, a njihove pare se dižu u destilacioni stup. Što je veći presek kolone za destilaciju, to je niža njena temperatura. Dakle, sljedeće frakcije se uzimaju na različitim visinama:

1) destilacioni gasovi (uzeti sa samog vrha kolone, pa stoga njihova tačka ključanja ne prelazi 40 ° C);

2) benzinska frakcija (tačka ključanja od 35 do 200 o C);

3) frakcija nafte (tačke ključanja od 150 do 250 o C);

4) frakcija kerozina (tačke ključanja od 190 do 300 o C);

5) dizel frakcija (tačka ključanja od 200 do 300 o C);

6) lož ulje (tačka ključanja preko 350 o C).

Treba napomenuti da prosječne frakcije izdvojene tokom rektifikacije ulja ne zadovoljavaju standarde kvaliteta goriva. Osim toga, kao rezultat destilacije ulja, nastaje znatna količina lož ulja - daleko od toga da je najtraženiji proizvod. S tim u vezi, nakon primarne prerade nafte, zadatak je povećanje prinosa skupljih, posebno benzinskih frakcija, kao i poboljšanje kvaliteta ovih frakcija. Ovi zadaci se rješavaju različitim procesima. preradu nafte , kao što je pucanje ireformisanje .

Treba napomenuti da je broj postupaka koji se koriste u sekundarnoj preradi nafte mnogo veći, a mi se dotičemo samo nekih od glavnih. Hajde sada da shvatimo šta je smisao ovih procesa.

Krekiranje (termičko ili katalitičko)

Ovaj proces je dizajniran da poveća prinos benzinske frakcije. U tu svrhu se teške frakcije, kao što je mazut, podvrgavaju jakom zagrijavanju, najčešće uz prisustvo katalizatora. Kao rezultat ovog djelovanja, molekule dugog lanca koje su dio teških frakcija se kidaju i nastaju ugljikovodici niže molekularne težine. U stvari, to dovodi do dodatnog prinosa vrednije frakcije benzina od originalnog lož ulja. Hemijska suština ovog procesa se ogleda u jednadžbi:

Reformisanje

Ovaj proces obavlja zadatak poboljšanja kvalitete benzinske frakcije, posebno povećanja njene otpornosti na udarce (oktanski broj). Upravo je ova karakteristika benzina naznačena na benzinskim pumpama (92., 95., 98. benzin itd.).

Kao rezultat procesa reformiranja, povećava se udio aromatičnih ugljovodonika u frakciji benzina, koji među ostalim ugljovodonicima ima jedan od najvećih oktanskih brojeva. Ovakvo povećanje udjela aromatičnih ugljovodonika postiže se uglavnom kao rezultat reakcija dehidrociklizacije koje se dešavaju tokom procesa reformiranja. Na primjer, kada se dovoljno zagrije n-heksan u prisustvu platinskog katalizatora pretvara se u benzen, a n-heptan na sličan način - u toluen:

Prerada uglja

Glavni metod prerade uglja je koksiranje . Koksiranje uglja naziva se proces u kojem se ugalj zagrijava bez pristupa zraku. Istovremeno, kao rezultat takvog grijanja, iz uglja se izoluju četiri glavna proizvoda:

1) koks

Čvrsta tvar koja je gotovo čisti ugljik.

2) katran

Sadrži veliki broj različitih pretežno aromatičnih jedinjenja, kao što su benzol, njegovi homolozi, fenoli, aromatični alkoholi, naftalin, naftalen homolozi itd.;

3) Amonijačna voda

Unatoč svom nazivu, ova frakcija, osim amonijaka i vode, sadrži i fenol, sumporovodik i neke druge spojeve.

4) koksni gas

Glavne komponente koksnog plina su vodonik, metan, ugljični dioksid, dušik, etilen itd.

PRIRODNI IZVORI UGLJIKOVODONIKA

Svi ugljovodonici su toliko različiti -
Tečni, čvrsti i gasoviti.
Zašto ih ima toliko u prirodi?
To je nezasitni ugljenik.

Zaista, ovaj element je, kao nijedan drugi, "nezasitan": nastoji da formira lance, ravne i razgranate, zatim prstenove, pa mreže od mnoštva svojih atoma. Otuda mnoga jedinjenja atoma ugljika i vodika.

Ugljovodonici su i prirodni gas - metan, i drugi zapaljivi gas za domaćinstvo, koji se puni cilindrima - propan C 3 H 8. Ugljovodonici su nafta, benzin i kerozin. I još - organsko otapalo C 6 H 6, parafin, od kojeg se prave novogodišnje svijeće, vazelin iz ljekarne, pa čak i plastična vrećica za pakovanje hrane ...

Najvažniji prirodni izvori ugljovodonika su minerali - ugalj, nafta, gas.

COAL

Poznatiji širom svijeta 36 hiljada ugljeni baseni i ležišta, koji zajedno zauzimaju 15% teritorije zemaljske kugle. Polja uglja mogu se protezati hiljadama kilometara. Ukupno, opšte geološke rezerve uglja na kugli zemaljskoj su 5 triliona 500 milijardi tona, uključujući istražena ležišta - 1 trilion 750 milijardi tona.

Postoje tri glavne vrste fosilnog uglja. Prilikom sagorevanja mrkog uglja, antracita, plamen je nevidljiv, sagorevanje je bezdimno, a ugalj pri sagorevanju jako puca.

Antracitje najstariji fosilni ugalj. Razlikuje se po velikoj gustoći i sjaju. Sadrži do 95% ugljenik.

Ugalj- sadrži do 99% ugljenik. Od svih fosilnih ugljeva, najviše se koristi.

Mrki ugalj- sadrži do 72% ugljenik. Ima smeđu boju. Kao najmlađi fosilni ugalj, često zadržava tragove strukture drveta od kojeg je nastao. Odlikuje se visokom higroskopnošću i visokim sadržajem pepela ( od 7% do 38%), stoga se koristi samo kao lokalno gorivo i kao sirovina za hemijsku preradu. Posebno se hidrogenacijom dobijaju vrijedne vrste tečnih goriva: benzin i kerozin.

Ugljik je glavni sastojak uglja 99% ), mrki ugalj ( do 72%). Poreklo naziva ugljenik, odnosno "ugalj koji nosi". Slično, latinski naziv "carboneum" u osnovi sadrži korijen karbo-ugalj.

Kao i nafta, ugalj sadrži veliku količinu organske materije. Osim organskih tvari, uključuje i neorganske tvari, kao što su voda, amonijak, sumporovodik i, naravno, sam ugljik - ugalj. Jedan od glavnih načina prerade uglja je koksovanje - kalcinacija bez pristupa zraka. Kao rezultat koksovanja, koje se vrši na temperaturi od 1000 0 C, nastaje:

gas koksne peći- sastoji se od vodonika, metana, ugljen-monoksida i ugljen-dioksida, nečistoća amonijaka, azota i drugih gasova.

Ugljeni katran - sadrži nekoliko stotina različitih organskih supstanci, uključujući benzen i njegove homologe, fenol i aromatične alkohole, naftalen i razna heterociklična jedinjenja.

Top-katran ili amonijačna voda - koji sadrži, kao što naziv govori, otopljeni amonijak, kao i fenol, sumporovodik i druge supstance.

Koka-kola– čvrsti ostatak koksovanja, praktično čisti ugljenik.

Koks se koristi u proizvodnji željeza i čelika, amonijak se koristi u proizvodnji dušika i kombiniranih gnojiva, a značaj proizvoda organskog koksanja ne može se precijeniti. Koja je geografija rasprostranjenosti ovog minerala?

Glavni dio resursa uglja otpada na sjevernu hemisferu - Aziju, Sjevernu Ameriku, Evroaziju. Koje se zemlje izdvajaju po rezervama i proizvodnji uglja?

Kina, SAD, Indija, Australija, Rusija.

Zemlje su glavni izvoznici uglja.

SAD, Australija, Rusija, Južna Afrika.

glavni uvozni centri.

Japan, prekomorska Evropa.

To je ekološki vrlo prljavo gorivo. Eksplozije i požari metana nastaju prilikom eksploatacije uglja, a javljaju se i određeni ekološki problemi.

Zagađenje životne sredine - ovo je svaka nepoželjna promjena stanja ove sredine kao rezultat ljudskih aktivnosti. To se dešava iu rudarstvu. Zamislite situaciju u oblasti eksploatacije uglja. Zajedno s ugljem na površinu izbija ogromna količina otpadnog kamena, koji se, kao nepotrebno, jednostavno šalje na deponije. Postepeno formiran gomile otpada- ogromne, desetine metara visoke, stožaste planine od otpadnih stijena, koje narušavaju izgled prirodnog krajolika. I hoće li sav ugalj koji se podigne na površinu nužno biti izvezen potrošaču? Naravno da ne. Na kraju krajeva, proces nije hermetički. Ogromna količina ugljene prašine taloži se na površini zemlje. Kao rezultat toga, mijenja se sastav tla i podzemnih voda, što će neizbježno utjecati na floru i faunu regije.

Ugalj sadrži radioaktivni ugljik - C, ali nakon sagorijevanja goriva, opasna tvar, zajedno sa dimom, ulazi u zrak, vodu, tlo i peče se u šljaku ili pepeo koji se koristi za proizvodnju građevinskog materijala. Kao rezultat toga, u stambenim zgradama zidovi i stropovi "sjaju" i predstavljaju prijetnju ljudskom zdravlju.

OIL

Nafta je poznata čovječanstvu od davnina. Na obalama Eufrata minirano je

6-7 hiljada godina pne uh . Koristio se za osvjetljavanje stanova, za pripremu maltera, kao lijekove i masti, te za balzamiranje. Nafta je u antičkom svijetu bila strašno oružje: vatrene rijeke izlivale su se na glave onih koji su jurišali na zidine tvrđave, zapaljene strijele umočene u ulje letjele su u opkoljene gradove. Nafta je bila sastavni dio zapaljivog agensa koji je ušao u historiju pod imenom "grčka vatra" U srednjem vijeku se uglavnom koristio za uličnu rasvjetu.

Istraženo je više od 600 naftnih i gasnih basena, 450 je u razvoju , a ukupan broj naftnih polja dostiže 50 hiljada.

Razlikovati laku i tešku naftu. Laka nafta se crpi iz podzemlja pumpama ili metodom fontane. Od takvog ulja se uglavnom prave benzin i kerozin. Teške vrste nafte ponekad se vade čak i rudničkom metodom (u Republici Komi), a od njega se pripremaju bitumen, mazut i razna ulja.

Ulje je najsvestranije gorivo, visokokalorično. Njegovo vađenje je relativno jednostavno i jeftino, jer prilikom vađenja nafte nema potrebe spuštati ljude pod zemlju. Transport nafte cevovodima nije veliki problem. Glavni nedostatak ove vrste goriva je niska dostupnost resursa (oko 50 godina ) . Opšte geološke rezerve iznose 500 milijardi tona, uključujući istraženih 140 milijardi tona .

AT 2007 Ruski naučnici dokazali su svjetskoj zajednici da su podvodni grebeni Lomonosova i Mendeljejeva, koji se nalaze u Arktičkom okeanu, šelf zona kopna, pa stoga pripadaju Ruskoj Federaciji. Nastavnik hemije će reći o sastavu ulja, njegovim svojstvima.

Nafta je "snop energije". Sa samo 1 ml toga možete zagrijati cijelu kantu vode za jedan stepen, a da biste prokuhali samovar iz kante potrebno vam je manje od pola čaše ulja. Po koncentraciji energije po jedinici zapremine, ulje zauzima prvo mesto među prirodnim materijama. Čak ni radioaktivne rude ne mogu mu konkurirati u tom pogledu, jer je sadržaj radioaktivnih tvari u njima toliko mali da se može izdvojiti 1 mg. nuklearno gorivo mora biti obrađeno na tone kamenja.

Nafta nije samo osnova gorivnog i energetskog kompleksa bilo koje države.

Ovdje su na mjestu poznate riječi D. I. Mendeljejeva „sagorijevanje ulja je isto što i grijanje peći novčanice". Svaka kap ulja sadrži više od 900 različita hemijska jedinjenja, više od polovine hemijskih elemenata periodnog sistema. Ovo je zaista čudo prirode, osnova petrohemijske industrije. Otprilike 90% sve proizvedene nafte koristi se kao gorivo. Uprkos “ posjeduju 10%” , petrohemijska sinteza obezbeđuje hiljade organskih jedinjenja koja zadovoljavaju hitne potrebe modernog društva. Nije ni čudo što ljudi s poštovanjem nazivaju naftu „crno zlato“, „krv Zemlje“.

Ulje je uljasta tamnosmeđa tekućina crvenkaste ili zelenkaste nijanse, ponekad crna, crvena, plava ili svijetla, pa čak i prozirna s karakterističnim oštrim mirisom. Ponekad je nafta bijela ili bezbojna, poput vode (na primjer, na polju Surukhanskoye u Azerbejdžanu, na nekim poljima u Alžiru).

Sastav ulja nije isti. Ali svi oni obično sadrže tri vrste ugljikovodika - alkane (uglavnom normalne strukture), cikloalkane i aromatične ugljikovodike. Omjer ovih ugljovodonika u nafti različitih polja je različit: na primjer, Mangyshlak ulje je bogato alkanima, a nafta u regiji Baku je bogata cikloalkanima.

Glavne rezerve nafte nalaze se na sjevernoj hemisferi. Ukupno 75 zemlje svijeta proizvode naftu, ali 90% njene proizvodnje otpada na udio samo 10 zemalja. Near ? svjetske rezerve nafte nalaze se u zemljama u razvoju. (Nastavnik zove i pokazuje na karti).

Glavne zemlje proizvođača:

Saudijska Arabija, SAD, Rusija, Iran, Meksiko.

Istovremeno više 4/5 potrošnja nafte pada na udio ekonomski razvijenih zemalja, koje su glavni uvoznici:

Japan, prekomorska Evropa, SAD.

Ulje u sirovom obliku se nigdje ne koristi, već se koriste rafinirani proizvodi.

Rafinacija nafte

Moderno postrojenje se sastoji od peći za grijanje na ulje i destilacijske kolone u koju se ulje odvaja frakcije - pojedinačne mješavine ugljovodonika prema njihovim tačkama ključanja: benzin, nafta, kerozin. Peć ima dugu cijev namotanu u kotur. Peć se zagrijava produktima izgaranja lož ulja ili plina. Ulje se kontinuirano dovodi u zavojnicu: tamo se zagrijava na 320 - 350 0 C u obliku mješavine tekućine i pare i ulazi u destilacijski stup. Kolona za destilaciju je čelični cilindrični aparat visine oko 40m. Unutra ima nekoliko desetina horizontalnih pregrada sa rupama - takozvanih ploča. Uljne pare, ulazeći u kolonu, podižu se i prolaze kroz rupe na pločama. Kako se postepeno hlade dok se kreću prema gore, djelimično se ukapljuju. Manje isparljivi ugljovodonici se ukapljuju već na prvim pločama, formirajući frakciju gasnog ulja; više isparljivih ugljovodonika se skuplja iznad i formiraju frakciju kerozina; čak i veća - frakcija nafte. Najisparljiviji ugljovodonici napuštaju kolonu kao pare i nakon kondenzacije formiraju benzin. Dio benzina se vraća nazad u kolonu za "navodnjavanje", što doprinosi boljem načinu rada. (Upis u svesku). Benzin - sadrži ugljovodonike C5 - C11, koji ključaju u rasponu od 40 0 ​​C do 200 0 C; nafta - sadrži ugljovodonike C8 - C14 sa tačkom ključanja od 120 0 C do 240 0 C, kerozin - sadrži ugljovodonike C12 - C18, ključajući na temperaturi od 180 0 C do 300 0 C; plinsko ulje - sadrži ugljovodonike C13 - C15, destilirane na temperaturi od 230 0 C do 360 0 C; ulja za podmazivanje - C16 - C28, ključati na temperaturi od 350 0 C i više.

Nakon destilacije lakih proizvoda iz nafte ostaje viskozna crna tekućina - lož ulje. To je vrijedna mješavina ugljovodonika. Ulja za podmazivanje dobivaju se iz loživog ulja dodatnom destilacijom. Nedestilacijski dio mazuta naziva se katran, koji se koristi u građevinarstvu i prilikom asfaltiranja puteva (Demonstracija video fragmenta). Najvrednija frakcija direktne destilacije nafte je benzin. Međutim, prinos ove frakcije ne prelazi 17-20% težine sirove nafte. Pojavljuje se problem: kako zadovoljiti sve veće potrebe društva u automobilskom i avio-gorivu? Rešenje je krajem 19. veka pronašao ruski inženjer Vladimir Grigorijevič Šuhov. AT 1891 godine, prvi put je izveo industrijsku pucanje kerozinska frakcija nafte, što je omogućilo povećanje prinosa benzina na 65-70% (računato kao sirova nafta). Samo za razvoj procesa termičkog krekiranja naftnih derivata, zahvalno čovječanstvo je zlatnim slovima upisalo ime ove jedinstvene osobe u historiju civilizacije.

Proizvodi dobiveni kao rezultat rektifikacije ulja podvrgavaju se kemijskoj preradi, koja uključuje niz složenih procesa, jedan od njih je krekiranje naftnih derivata (od engleskog "Cracking" - cijepanje). Postoji nekoliko vrsta krekinga: termičko, katalitičko, krekiranje pod visokim pritiskom, redukcijsko. Termičko krekiranje se sastoji u cijepanju molekula ugljikovodika sa dugim lancem na kraće pod utjecajem visoke temperature (470-550 0 C). U procesu ovog cijepanja, zajedno sa alkanima, nastaju alkeni:

Trenutno je katalitičko pucanje najčešće. Izvodi se na temperaturi od 450-500 0 C, ali pri većoj brzini i omogućava vam da dobijete kvalitetniji benzin. U uslovima katalitičkog krekinga, uz reakcije cijepanja, odvijaju se i reakcije izomerizacije, odnosno transformacija ugljovodonika normalne strukture u razgranate ugljovodonike.

Izomerizacija utječe na kvalitetu benzina, jer prisustvo razgranatih ugljovodonika uvelike povećava njegov oktanski broj. Krekiranje se odnosi na takozvane sekundarne procese prerade nafte. Niz drugih katalitičkih procesa, kao što je reformiranje, također se klasificiraju kao sekundarni. Reformisanje- ovo je aromatizacija benzina zagrijavanjem u prisustvu katalizatora, na primjer, platine. U tim uslovima alkani i cikloalkani se pretvaraju u aromatične ugljovodonike, usled čega se oktanski broj benzina takođe značajno povećava.

Ekologija i naftno polje

Za petrohemijsku proizvodnju posebno je relevantan problem životne sredine. Proizvodnja nafte povezana je sa troškovima energije i zagađenjem životne sredine. Opasan izvor zagađenja okeana je proizvodnja nafte na moru, a okeani se zagađuju i tokom transporta nafte. Svako od nas je vidio na TV-u posljedice nesreća tankera. Crne, naftom prekrivene obale, crni surf, dupini koji se guše, Ptice čija su krila prekrivena viskoznim uljem, ljudi u zaštitnim odijelima skupljaju ulje lopatama i kantama. Naveo bih podatke o ozbiljnoj ekološkoj katastrofi koja se dogodila u Kerčkom moreuzu u novembru 2007. U vodu je ušlo 2.000 tona naftnih derivata i oko 7.000 tona sumpora. Najviše su zbog katastrofe stradali Tuzlanski rač, koji se nalazi na spoju Crnog i Azovskog mora, i Čuška ražnja. Nakon nesreće, lož ulje se sleglo na dno, što je ubilo malu školjku u obliku srca, glavnu hranu stanovnika mora. Za obnovu ekosistema biće potrebno 10 godina. Uginulo je više od 15 hiljada ptica. Litar ulja, pavši u vodu, razlije se po njenoj površini na mjestima od 100 m2. Uljni film, iako vrlo tanak, čini nepremostivu barijeru na putu kisika iz atmosfere do vodenog stupca. Kao rezultat toga, režim kiseonika i okean su poremećeni. "ugušiti". Plankton, koji je okosnica okeanskog lanca ishrane, umire. Trenutno je oko 20% površine Svjetskog okeana prekriveno izlivanjem nafte, a područje pogođeno naftom je sve više. Osim što je Svjetski okean prekriven uljnim filmom, možemo ga promatrati i na kopnu. Na primjer, na naftnim poljima Zapadnog Sibira godišnje se izlije više nafte nego što tanker može držati - do 20 miliona tona. Otprilike polovina ove nafte završi na tlu kao posljedica nesreća, ostalo su “planirane” fontane i curenja prilikom puštanja u rad bušotina, istražnog bušenja i popravke cjevovoda. Najveća površina zemljišta zagađenog naftom, prema Komitetu za životnu sredinu Jamalo-Nenetskog autonomnog okruga, pada na Purovsky distrikt.

PRIRODNI I PRAĆENI NAFTNI PLIN

Prirodni plin sadrži ugljovodonike male molekularne težine, glavne komponente su metan. Njegov sadržaj u gasu različitih polja kreće se od 80% do 97%. Pored metana - etan, propan, butan. Neorganski: azot - 2%; CO2; H2O; H2S, plemeniti gasovi. Kada se prirodni plin sagorijeva, oslobađa se mnogo topline.

Po svojim svojstvima prirodni gas kao gorivo nadmašuje čak i naftu, kaloričniji je. Ovo je najmlađa grana industrije goriva. Gas je još lakše izvaditi i transportovati. To je najekonomičnije od svih goriva. Istina, postoje i nedostaci: složen interkontinentalni transport gasa. Cisterne - metan stajnjak, koji transportuju gas u tečnom stanju, izuzetno su složene i skupe konstrukcije.

Koristi se kao: efikasno gorivo, sirovina u hemijskoj industriji, u proizvodnji acetilena, etilena, vodonika, čađi, plastike, sirćetne kiseline, boja, lekova itd. Naftni plin sadrži manje metana, ali više propana, butana i drugih viših ugljikovodika. Gdje se proizvodi plin?

Više od 70 zemalja svijeta ima komercijalne rezerve plina. Štaviše, kao iu slučaju nafte, zemlje u razvoju imaju veoma velike rezerve. Ali proizvodnju gasa obavljaju uglavnom razvijene zemlje. Imaju mogućnosti da ga iskoriste ili način da prodaju gas drugim zemljama koje su na istom kontinentu sa njima. Međunarodna trgovina gasom je manje aktivna od trgovine naftom. Oko 15% svjetske proizvodnje plina ulazi na međunarodno tržište. Gotovo 2/3 svjetske proizvodnje plina obezbjeđuju Rusija i SAD. Bez sumnje, vodeći region proizvodnje gasa ne samo u našoj zemlji, već iu svetu je Jamalo-Nenecki autonomni okrug, gde se ova industrija razvija već 30 godina. Naš grad Novi Urengoj s pravom je prepoznat kao gasna prestonica. Najveća ležišta uključuju Urengojskoje, Jamburškoje, Medvezje, Zapoljarnoje. Polje Urengoy uvršteno je u Ginisovu knjigu rekorda. Rezerve i proizvodnja ležišta su jedinstvene. Istražene rezerve prelaze 10 triliona. m 3 , 6 trln. m 3. U 2008. JSC "Gasprom" planira da proizvede 598 milijardi m 3 "plavog zlata" na polju Urengoy.

Plin i ekologija

Nesavršenost tehnologije proizvodnje nafte i gasa, njihovog transporta uzrokuje stalno sagorevanje zapremine gasa u toplotnim jedinicama kompresorskih stanica i u bakljama. Kompresorske stanice čine oko 30% ovih emisija. Godišnje se na bakljama sagori oko 450.000 tona prirodnog i pratećeg gasa, dok više od 60.000 tona zagađujućih materija ulazi u atmosferu.

Nafta, gas, ugalj su vrijedne sirovine za hemijsku industriju. U bliskoj budućnosti naći će zamjenu u gorivno-energetskom kompleksu naše zemlje. Trenutno naučnici traže načine da iskoriste energiju sunca i vjetra, nuklearno gorivo kako bi u potpunosti zamijenili naftu. Vodonik je gorivo budućnosti koje najviše obećava. Smanjenje upotrebe nafte u termoenergetici put je ne samo ka njegovoj racionalnijoj upotrebi, već i očuvanju ove sirovine za buduće generacije. Ugljovodonične sirovine treba koristiti samo u prerađivačkoj industriji za dobijanje raznih proizvoda. Nažalost, situacija se još uvijek ne mijenja, a do 94% proizvedenog ulja koristi se kao gorivo. D. I. Mendeljejev je mudro rekao: "Sgorevanje ulja je isto što i zagrevanje peći novčanicama."

Najvažniji prirodni izvori ugljovodonika su ulje , prirodni gas i ugalj . Formiraju bogate naslage u raznim regionima Zemlje.

Ranije su se ekstrahovani prirodni proizvodi koristili isključivo kao gorivo. Trenutno su razvijene i široko se koriste metode za njihovu preradu, koje omogućavaju izdvajanje vrijednih ugljikovodika, koji se koriste i kao visokokvalitetno gorivo i kao sirovina za različite organske sinteze. Prerada prirodnih izvora sirovina petrohemijska industrija . Analizirajmo glavne metode prerade prirodnih ugljovodonika.

Najvredniji izvor prirodnih sirovina - ulje . To je uljasta tečnost tamno smeđe ili crne boje karakterističnog mirisa, praktično nerastvorljiva u vodi. Gustina ulja je 0,73–0,97 g/cm3. Nafta je složena mješavina različitih tekućih ugljovodonika u kojoj su otopljeni plinoviti i čvrsti ugljovodonici, a sastav nafte iz različitih polja može se razlikovati. Alkani, cikloalkani, aromatični ugljovodonici, kao i organska jedinjenja koja sadrže kiseonik, sumpor i azot mogu biti prisutni u ulju u različitim omjerima.

Sirova nafta se praktično ne koristi, ali se prerađuje.

Razlikovati primarna rafinacija nafte (destilacija ), tj. razdvajanje na frakcije sa različitim tačkama ključanja, i reciklaža (pucanje ), pri čemu se mijenja struktura ugljovodonika

dov uključen u njegov sastav.

Primarna rafinacija nafte Zasniva se na činjenici da je tačka ključanja ugljikovodika veća, što je veća njihova molarna masa. Ulje sadrži spojeve sa tačkama ključanja od 30 do 550°C. Kao rezultat destilacije, ulje se razdvaja na frakcije koje ključaju na različitim temperaturama i sadrže mješavine ugljikovodika različite molarne mase. Ovi razlomci nalaze različite namjene (vidi tabelu 10.2).

Tabela 10.2. Proizvodi primarne prerade nafte.

Razlomak	Tačka ključanja, °C	Compound	Aplikacija
Tečni gas	<30	Ugljovodonici S 3 -S 4	Plinovita goriva, sirovine za hemijsku industriju
Petrol	40-200	Ugljovodonici C 5 - C 9	Gorivo za vazduhoplovstvo i automobile, rastvarač
Nafta	150-250	Ugljovodonici C 9 - C 12	Gorivo za dizel motore, rastvarač
Kerozin	180-300	Ugljovodonici S 9 -S 16	Gorivo za dizel motore, gorivo za domaćinstvo, gorivo za rasvjetu
plinsko ulje	250-360	Ugljovodonici S 12 -S 35	Dizel gorivo, sirovina za katalitički kreking
lož ulje	> 360	Viši ugljovodonici, supstance koje sadrže O-, N-, S-, Me	Gorivo za kotlovske i industrijske peći, sirovina za dalju destilaciju

Udio lož ulja čini oko polovine mase nafte. Stoga se podvrgava i termičkoj obradi. Kako bi se spriječilo raspadanje, lož ulje se destilira pod sniženim tlakom. U ovom slučaju se dobija nekoliko frakcija: tečni ugljovodonici, koji se koriste kao ulja za podmazivanje ; mješavina tekućih i čvrstih ugljovodonika - petrolatum koristi se u pripremi masti; mješavina čvrstih ugljovodonika - parafin , ide na proizvodnju krema za cipele, svijeća, šibica i olovaka, kao i za impregnaciju drveta; neisparljivi ostatak tar koristi se za proizvodnju putnog, građevinskog i krovnog bitumena.

Rafinacija nafte uključuje kemijske reakcije koje mijenjaju sastav i hemijsku strukturu ugljovodonika. Njegova raznolikost

ty - termičko krekiranje, katalitičko krekiranje, katalitičko reformiranje.

Termičko pucanje obično podvrgnuti loživom ulju i drugim frakcijama teških ulja. Na temperaturi od 450–550°C i pritisku od 2–7 MPa, mehanizam slobodnih radikala cijepa molekule ugljikovodika na fragmente s manjim brojem atoma ugljika i nastaju zasićena i nezasićena jedinjenja:

C 16 N 34 ¾® C 8 N 18 + C 8 N 16

C 8 H 18 ¾®C 4 H 10 +C 4 H 8

Na ovaj način se dobija automobilski benzin.

katalitičko pucanje izvodi se u prisustvu katalizatora (obično aluminosilikata) na atmosferskom pritisku i temperaturi od 550 - 600°C. U isto vrijeme, zrakoplovni benzin se dobiva iz kerozina i frakcija plinskog ulja nafte.

Cepanje ugljovodonika u prisustvu aluminosilikata odvija se po ionskom mehanizmu i praćeno je izomerizacijom, tj. formiranje mješavine zasićenih i nezasićenih ugljikovodika s razgranatim ugljičnim skeletom, na primjer:

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

kat., t||

C 16 H 34 ¾¾® CH 3 -C -C-CH 3 + CH 3 -C \u003d C - CH-CH 3

katalitičko reformiranje izvedeno na temperaturi od 470-540°C i pritisku od 1-5 MPa korišćenjem platinskih ili platina-renijumskih katalizatora nanesenih na bazi Al 2 O 3 . Pod ovim uslovima dolazi do transformacije parafina i

naftnih cikloparafina do aromatičnih ugljovodonika

kat., t, str

¾¾¾¾® + 3H 2

kat., t, str

C 6 H 14 ¾¾¾® + 4H 2

Katalitički procesi omogućavaju dobivanje benzina poboljšane kvalitete zbog visokog sadržaja razgranatih i aromatičnih ugljikovodika u njemu. Kvalitet benzina karakteriše njegov oktanski broj. Što se više mešavina goriva i vazduha kompresuje pomoću klipova, to je veća snaga motora. Međutim, kompresija se može izvesti samo do određene granice, iznad koje dolazi do detonacije (eksplozije).

mješavine plinova, što uzrokuje pregrijavanje i prijevremeno habanje motora. Najmanja otpornost na detonaciju kod normalnih parafina. Sa smanjenjem dužine lanca, povećava se njegovo grananje i broj dvostrukih

ny veze, ona se povećava; posebno je bogat aromatičnim ugljikohidratima.

prije porođaja. Da bi se procijenila otpornost na detonaciju različitih vrsta benzina, uspoređuju se sa sličnim pokazateljima za mješavinu izooktan i n-heptan sa različitim omjerom komponenti; oktanski broj je jednak procentu izooktana u ovoj smjesi. Što je veći, to je i kvalitetniji benzin. Oktanski broj se također može povećati dodavanjem specijalnih sredstava protiv detonacije, npr. tetraetil olovo Pb(C 2 H 5) 4 , međutim, takav benzin i proizvodi njegovog sagorevanja su toksični.

Pored tečnih goriva, u katalitičkim procesima dobijaju se niži gasoviti ugljovodonici, koji se zatim koriste kao sirovine za organsku sintezu.

Još jedan važan prirodni izvor ugljovodonika, čiji se značaj stalno povećava - prirodni gas. Sadrži do 98% zapremine metana, 2-3% zapremine. njegovi najbliži homolozi, kao i nečistoće sumporovodika, dušika, ugljičnog dioksida, plemenitih plinova i vode. Gasovi koji se oslobađaju tokom proizvodnje nafte ( prolazeći ), sadrže manje metana, ali više njegovih homologa.

Kao gorivo koristi se prirodni gas. Osim toga, iz njega se destilacijom izoluju pojedinačni zasićeni ugljikovodici, kao i sintetički gas , koji se sastoji uglavnom od CO i vodonika; koriste se kao sirovine za razne organske sinteze.

Minirano u velikim količinama ugalj - nehomogeni čvrsti materijal crne ili sivo-crne boje. To je složena mješavina različitih makromolekularnih jedinjenja.

Ugalj se koristi kao čvrsto gorivo, a takođe je podvrgnut koksiranje – suva destilacija bez pristupa vazduha na 1000-1200°S. Kao rezultat ovog procesa formiraju se: koka-kola , koji je fino usitnjeni grafit i koristi se u metalurgiji kao redukciono sredstvo; katran ugljena , koji je podvrgnut destilaciji i dobijaju se aromatični ugljovodonici (benzen, toluen, ksilen, fenol itd.) i pitch , odlazak na pripremu krovnog pokrivača; amonijačna voda i gas koksne peći koji sadrži oko 60% vodonika i 25% metana.

Dakle, prirodni izvori ugljovodonika obezbeđuju

hemijsku industriju sa raznovrsnim i relativno jeftinim sirovinama za organske sinteze, koje omogućavaju dobijanje brojnih organskih jedinjenja koja se ne nalaze u prirodi, ali su neophodna čoveku.

Opća shema korištenja prirodnih sirovina za glavnu organsku i petrohemijsku sintezu može se predstaviti na sljedeći način.

Arenas Syngas Acetylene AlkenesAlkanes

Osnovna organska i petrokemijska sinteza

Kontrolni zadaci.

1222. Koja je razlika između primarne i sekundarne prerade nafte?

1223. Koja jedinjenja određuju visok kvalitet benzina?

1224. Predložite metodu koja omogućava, počevši od ulja, da se dobije etil alkohol.

Target. Uopštiti znanje o prirodnim izvorima organskih jedinjenja i njihovoj preradi; pokazati uspjehe i izglede za razvoj petrohemije i kokshemije, njihovu ulogu u tehničkom napretku zemlje; produbiti znanja iz predmeta ekonomske geografije o gasnoj industriji, savremenim pravcima prerade gasa, sirovinama i energetskim problemima; razvijati samostalnost u radu sa udžbenikom, referentnom i naučno-popularnom literaturom.

PLAN

Prirodni izvori ugljovodonika. Prirodni gas. Povezani naftni gasovi.
Nafta i naftni proizvodi, njihova primjena.
Termičko i katalitičko krekiranje.
Proizvodnja koksa i problem dobijanja tečnog goriva.
Iz istorije razvoja OJSC Rosneft-KNOS.
Proizvodni kapacitet fabrike. Proizvedeni proizvodi.
Komunikacija sa hemijskom laboratorijom.
Zaštita životne sredine u fabrici.
Planovi postrojenja za budućnost.

Prirodni izvori ugljovodonika.
Prirodni gas. Povezani naftni gasovi

Prije Velikog domovinskog rata, industrijske zalihe prirodni gas bili su poznati u Karpatskom regionu, na Kavkazu, u regionu Volge i na severu (Komi ASSR). Proučavanje rezervi prirodnog gasa bilo je povezano samo sa istraživanjem nafte. Industrijske rezerve prirodnog gasa 1940. godine iznosile su 15 milijardi m 3 . Tada su otkrivena plinska polja na Sjevernom Kavkazu, Zakavkazju, Ukrajini, Povolžju, Centralnoj Aziji, Zapadnom Sibiru i Dalekom istoku. Na
1. januara 1976. istražene rezerve prirodnog gasa iznosile su 25,8 triliona m 3, od čega u evropskom delu SSSR-a 4,2 triliona m 3 (16,3%), 21,6 triliona m 3 (83,7 %), uključujući
18,2 triliona m 3 (70,5%) - u Sibiru i na Dalekom istoku, 3,4 triliona m 3 (13,2%) - u Centralnoj Aziji i Kazahstanu. Od 1. januara 1980. potencijalne rezerve prirodnog gasa iznosile su 80–85 triliona m 3 , istraženih 34,3 triliona m 3 . Štaviše, rezerve su se povećale uglavnom zbog otkrića ležišta u istočnom dijelu zemlje – istražene rezerve tamo su bile na nivou od oko
30,1 triliona m 3, što je bilo 87,8% u cijeloj Uniji.
Danas Rusija raspolaže sa 35% svetskih rezervi prirodnog gasa, što je više od 48 triliona m 3 . Glavna područja pojave prirodnog gasa u Rusiji i zemljama ZND (polja):

Zapadnosibirska provincija nafte i gasa:
Urengojskoje, Jamburškoje, Zapoljarnoje, Medvezje, Nadimskoje, Tazovskoje – Jamalo-Nenecki autonomni okrug;
Pohromskoye, Igrimskoye - Berezovskaya gasnonosna regija;
Meldžinskoe, Luginjecko, Ust-Silginskoje - Vasjuganska gasnonosna regija.
Volga-Uralska provincija nafte i gasa:
najznačajnije je Vuktilskoye, u Timan-Pechora naftno-gasnom regionu.
Centralna Azija i Kazahstan:
najznačajniji u Centralnoj Aziji je Gazli, u Ferganskoj dolini;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk.
Sjeverni Kavkaz i Zakavkazje:
Karadag, Duvanny - Azerbejdžan;
Dagestan Lights - Dagestan;
Severo-Stavropolskoye, Pelagiadinskoye - Stavropoljska teritorija;
Leningradskoye, Maykopskoye, Staro-Minskoye, Berezanskoye - Krasnodar Territory.

Takođe, nalazišta prirodnog gasa su poznata u Ukrajini, Sahalinu i na Dalekom istoku.
Po rezervama prirodnog gasa izdvaja se Zapadni Sibir (Urengojskoje, Jamburškoje, Zapoljarnoje, Medvežje). Industrijske rezerve ovdje dostižu 14 triliona m 3 . Jamalska gasno-kondenzatna polja (Bovanenkovskoye, Kruzenshternskoye, Kharasaveyskoye, itd.) sada dobijaju poseban značaj. Na njihovoj osnovi realizuje se projekat Yamal-Europe.
Proizvodnja prirodnog gasa je visoko koncentrisana i fokusirana na područja sa najvećim i najprofitabilnijim nalazištima. Samo pet ležišta - Urengojskoe, Jamburškoje, Zapoljarnoje, Medvezje i Orenburgskoje - sadrže 1/2 svih industrijskih rezervi Rusije. Rezerve Medvežja procjenjuju se na 1,5 biliona m 3 , a rezerve Urengoja na 5 triliona m 3 .
Sljedeća karakteristika je dinamična lokacija lokacija za proizvodnju prirodnog gasa, što se objašnjava brzim širenjem granica identifikovanih resursa, kao i relativnom lakoćom i jeftinošću njihovog uključivanja u razvoj. Za kratko vreme, glavni centri za vađenje prirodnog gasa preselili su se iz oblasti Volge u Ukrajinu, na Severni Kavkaz. Dalja teritorijalna pomjeranja uzrokovana su razvojem ležišta u Zapadnom Sibiru, Centralnoj Aziji, Uralu i Sjeveru.

Nakon raspada SSSR-a u Rusiji, došlo je do pada obima proizvodnje prirodnog gasa. Pad je primećen uglavnom u severnom ekonomskom regionu (8 milijardi m 3 1990. i 4 milijarde m 3 1994. godine), na Uralu (43 milijarde m 3 i 35 milijardi m i
555 milijardi m 3) i na Sjevernom Kavkazu (6 i 4 milijarde m 3). Proizvodnja prirodnog gasa ostala je na istom nivou u regionu Volge (6 milijardi kubnih metara) i u ekonomskim regionima Dalekog istoka.
Krajem 1994. godine postojao je trend rasta u nivou proizvodnje.
Od republika bivšeg SSSR-a najviše gasa daje Ruska Federacija, na drugom mjestu je Turkmenistan (više od 1/10), a slijede Uzbekistan i Ukrajina.
Od posebnog značaja je vađenje prirodnog gasa na šelfu Svetskog okeana. U 1987. godini, priobalna polja proizvela su 12,2 milijarde m 3 , ili oko 2% plina proizvedenog u zemlji. Proizvodnja pratećeg gasa u istoj godini iznosila je 41,9 milijardi m3. Za mnoga područja, jedna od rezervi gasovitog goriva je gasifikacija uglja i škriljaca. Podzemna gasifikacija uglja se vrši u Donbasu (Lisičansk), Kuzbasu (Kiselevsk) i Moskovskom basenu (Tula).
Prirodni gas je bio i ostao važan izvozni proizvod u ruskoj spoljnoj trgovini.
Glavni centri za preradu prirodnog gasa nalaze se na Uralu (Orenburg, Škapovo, Almetjevsk), u Zapadnom Sibiru (Nižnjevartovsk, Surgut), u oblasti Volge (Saratov), ​​na Severnom Kavkazu (Grozni) i drugim gasovima. nosećih provincija. Može se primijetiti da postrojenja za preradu plina teže izvorima sirovina - nalazištima i velikim plinovodima.
Najvažnija upotreba prirodnog gasa je kao gorivo. U posljednje vrijeme postoji trend povećanja udjela prirodnog gasa u bilansu goriva zemlje.

Najcjenjeniji prirodni gas sa visokim sadržajem metana je Stavropolj (97,8% CH 4), Saratov (93,4%), Urengoj (95,16%).
Rezerve prirodnog gasa na našoj planeti su veoma velike (otprilike 1015 m 3). U Rusiji je poznato više od 200 nalazišta, nalaze se u Zapadnom Sibiru, u Volgo-Uralskom basenu, na Sjevernom Kavkazu. Rusija zauzima prvo mjesto u svijetu po rezervama prirodnog gasa.
Prirodni gas je najvredniji tip goriva. Prilikom sagorijevanja plina oslobađa se mnogo topline, pa služi kao energetski efikasno i jeftino gorivo u kotlovnicama, visokim pećima, otvorenim pećima i pećima za topljenje stakla. Upotreba prirodnog plina u proizvodnji omogućava značajno povećanje produktivnosti rada.
Prirodni plin je izvor sirovina za hemijsku industriju: proizvodnju acetilena, etilena, vodonika, čađi, raznih plastičnih masa, octene kiseline, boja, lijekova i drugih proizvoda.

Povezani naftni gas- ovo je gas koji postoji zajedno sa naftom, rastvoren je u nafti i nalazi se iznad njega, formirajući "gasnu kapu", pod pritiskom. Na izlazu iz bušotine pritisak opada, a prateći gas se odvaja od nafte. Ovaj plin nije korišten u prošlosti, već je jednostavno spaljen. Trenutno se hvata i koristi kao gorivo i vrijedna hemijska sirovina. Mogućnosti korištenja pratećih plinova su čak i šire od onih kod prirodnog plina. njihov sastav je bogatiji. Povezani plinovi sadrže manje metana od prirodnog plina, ali sadrže znatno više homologa metana. U cilju racionalnijeg korišćenja pratećeg gasa, deli se na mešavine užeg sastava. Nakon separacije dobijaju se gas benzin, propan i butan, suvi gas. Ekstrahiraju se i pojedinačni ugljovodonici - etan, propan, butan i drugi. Njihovom dehidrogenacijom dobijaju se nezasićeni ugljovodonici - etilen, propilen, butilen itd.

Nafta i naftni proizvodi, njihova primjena

Ulje je uljasta tečnost oštrog mirisa. Nalazi se na mnogim mjestima na svijetu, impregnira porozne stijene na različitim dubinama.
Prema većini naučnika, nafta je geohemijski izmenjeni ostaci biljaka i životinja koje su nekada nastanjivale svet. Ovu teoriju o organskom porijeklu ulja potkrepljuje činjenica da ulje sadrži neke dušične tvari – produkte raspadanja tvari prisutnih u biljnim tkivima. Postoje i teorije o anorganskom podrijetlu nafte: njeno nastajanje kao rezultat djelovanja vode u slojevima globusa na karbide vrućih metala (spojevi metala s ugljikom), nakon čega slijedi promjena nastalih ugljikovodika pod utjecajem visoke temperature, visokog pritiska, izloženosti metalima, vazduhu, vodoniku itd.
Kada se nafta vadi iz naftonosnih slojeva, koji ponekad leže u zemljinoj kori na dubini od nekoliko kilometara, nafta ili izlazi na površinu pod pritiskom plinova koji se nalaze na njoj, ili se ispumpava pumpama.

Naftna industrija je danas veliki nacionalni ekonomski kompleks koji živi i razvija se po sopstvenim zakonima. Šta danas nafta znači za nacionalnu ekonomiju zemlje? Nafta je sirovina za petrohemiju u proizvodnji sintetičkog kaučuka, alkohola, polietilena, polipropilena, širokog spektra raznih plastičnih masa i gotovih proizvoda od njih, veštačkih tkanina; izvor za proizvodnju motornih goriva (benzin, kerozin, dizel i mlazno gorivo), ulja i maziva, kao i kotlovsko i loživo gorivo (mazut), građevinski materijal (bitumen, katran, asfalt); sirovina za dobijanje niza proteinskih preparata koji se koriste kao aditivi u stočnoj hrani za stimulisanje njenog rasta.
Nafta je naše nacionalno bogatstvo, izvor moći zemlje, temelj njene ekonomije. Naftni kompleks Rusije obuhvata 148 hiljada naftnih bušotina, 48,3 hiljade km magistralnih naftovoda, 28 rafinerija nafte ukupnog kapaciteta više od 300 miliona tona nafte godišnje, kao i veliki broj drugih proizvodnih objekata.
U preduzećima naftne industrije i njenih uslužnih delatnosti zaposleno je oko 900 hiljada ljudi, uključujući oko 20 hiljada ljudi u oblasti nauke i naučnih usluga.
Proteklih decenija dogodile su se fundamentalne promjene u strukturi industrije goriva povezane sa smanjenjem udjela industrije uglja i rastom industrije vađenja i prerade nafte i plina. Ako su 1940. godine iznosili 20,5%, onda 1984. godine - 75,3% ukupne proizvodnje mineralnog goriva. Sada u prvi plan dolaze prirodni gas i površinski ugalj. Potrošnja nafte u energetske svrhe će se smanjiti, naprotiv, proširiće se njena upotreba kao hemijske sirovine. Trenutno u strukturi gorivno-energetskog bilansa nafta i gas učestvuju sa 74%, dok je učešće nafte u opadanju, dok je učešće gasa u porastu i iznosi oko 41%. Udio uglja je 20%, a preostalih 6% je električna energija.
Preradu nafte prvi su započeli braća Dubinin na Kavkazu. Primarna rafinacija nafte sastoji se od njene destilacije. Destilacija se vrši u rafinerijama nakon odvajanja naftnih plinova.

Različiti proizvodi od velike praktične važnosti su izolirani iz ulja. Prvo se iz njega uklanjaju otopljeni plinoviti ugljikovodici (uglavnom metan). Nakon destilacije hlapljivih ugljovodonika, ulje se zagrijava. Ugljovodonici s malim brojem atoma ugljika u molekuli, koji imaju relativno nisku tačku ključanja, prvi prelaze u stanje pare i destiliraju se. Kako temperatura smjese raste, ugljovodonici s višom tačkom ključanja se destiliraju. Na taj način se mogu sakupljati pojedinačne mješavine (frakcije) ulja. Najčešće se ovom destilacijom dobivaju četiri hlapljive frakcije koje se potom podvrgavaju daljem odvajanju.
Glavne frakcije nafte su sljedeće.
Benzinska frakcija, sakupljen od 40 do 200 °C, sadrži ugljovodonike od C 5 H 12 do C 11 H 24. Nakon dalje destilacije izdvojene frakcije, benzin (t kip = 40–70 °C), benzin
(t kip \u003d 70–120 ° C) - avijacija, automobil, itd.
Nafta frakcija, sakupljen u rasponu od 150 do 250 °C, sadrži ugljovodonike od C 8 H 18 do C 14 H 30. Nafta se koristi kao gorivo za traktore. Velike količine nafte prerađuju se u benzin.
Frakcija kerozina uključuje ugljovodonike od C 12 H 26 do C 18 H 38 sa tačkom ključanja od 180 do 300 °C. Kerozin se nakon prerade koristi kao gorivo za traktore, mlazne avione i rakete.
Frakcija gasnog ulja (t bala > 275 °C), inače se naziva dizel gorivo.
Ostatak nakon destilacije ulja - lož ulje- sadrži ugljikovodike s velikim brojem atoma ugljika (do više desetina) u molekuli. Ulje se također frakcioniše destilacijom pod smanjenim pritiskom kako bi se izbjeglo raspadanje. Kao rezultat, dobiti solarna ulja(dizel gorivo), ulja za podmazivanje(autotraktor, avijacija, industrija, itd.), petrolatum(tehnički vazelin se koristi za podmazivanje metalnih proizvoda radi zaštite od korozije, pročišćeni vazelin se koristi kao osnova za kozmetiku i u medicini). Od nekih vrsta ulja parafin(za proizvodnju šibica, svijeća i sl.). Nakon destilacije isparljivih komponenti iz lož ulja ostaje tar. Široko se koristi u izgradnji puteva. Uz preradu u ulja za podmazivanje, lož ulje se koristi i kao tečno gorivo u kotlovskim postrojenjima. Benzin dobijen destilacijom nafte nije dovoljan da pokrije sve potrebe. U najboljem slučaju, do 20% benzina se može dobiti iz nafte, ostalo su proizvodi visokog ključanja. S tim u vezi, hemija se suočila sa zadatkom pronalaženja načina da se dobije benzin u velikim količinama. Pogodan način pronađen je uz pomoć teorije strukture organskih spojeva koju je stvorio A.M. Butlerov. Proizvodi destilacije ulja visokog ključanja su neprikladni za upotrebu kao motorno gorivo. Njihova visoka tačka ključanja je zbog činjenice da su molekuli takvih ugljikovodika predugi lanci. Ako se razgrade velike molekule koje sadrže do 18 atoma ugljika, dobiju se proizvodi niskog ključanja poput benzina. Ovaj put je slijedio ruski inženjer V.G. Šuhov, koji je 1891. godine razvio metodu za cijepanje složenih ugljovodonika, kasnije nazvanu krekiranje (što znači cijepanje).

Temeljno poboljšanje krekinga bilo je uvođenje procesa katalitičkog krekinga u praksu. Ovaj proces prvi je izveo N.D. Zelinsky 1918. Katalitički kreking omogućio je dobivanje avionskog benzina u velikim razmjerima. U jedinicama za katalitičko krekiranje na temperaturi od 450 °C, pod djelovanjem katalizatora dolazi do cijepanja dugih ugljikovih lanaca.

Termičko i katalitičko krekiranje

Glavni način prerade naftnih frakcija su razne vrste krekiranja. Prvi put (1871–1878) krekiranje nafte u laboratorijskim i poluindustrijskim razmjerima izvršio je A.A. Letniy, zaposlenik Tehnološkog instituta u Sankt Peterburgu. Prvi patent za postrojenje za kreking prijavio je Šuhov 1891. Krekiranje je postalo široko rasprostranjeno u industriji od 1920-ih.
Krekiranje je termička razgradnja ugljikovodika i drugih sastojaka nafte. Što je temperatura viša, to je veća brzina pucanja i veći je prinos gasova i aromatika.
Krekiranjem naftnih frakcija, pored tečnih proizvoda, nastaje sirovina od najveće važnosti - gasovi koji sadrže nezasićene ugljovodonike (olefine).
Postoje sljedeće glavne vrste pucanja:
tečna faza (20–60 atm, 430–550 °C), daje nezasićeni i zasićeni benzin, prinos benzina je oko 50%, gasovi 10%;
headspace(normalan ili sniženi pritisak, 600 °C), daje nezasićeni aromatični benzin, prinos je manji nego kod krekinga u tečnoj fazi, stvara se velika količina gasova;
piroliza ulje (normalni ili sniženi pritisak, 650–700 °C), daje mešavinu aromatičnih ugljovodonika (pirobenzen), prinos od oko 15%, više od polovine sirovine se pretvara u gasove;
destruktivnom hidrogenacijom (pritisak vodonika 200–250 atm, 300–400 °C u prisustvu katalizatora - gvožđa, nikla, volframa, itd.), daje marginalni benzin sa prinosom do 90%;
katalitičko pucanje (300–500 °S u prisustvu katalizatora - AlCl 3 , aluminosilikata, MoS 3 , Cr 2 O 3 itd.), daje gasovite produkte i visokokvalitetni benzin sa prevlašću aromatičnih i zasićenih ugljovodonika izostrukture.
U tehnologiji tzv katalitičko reformiranje– pretvaranje benzina niskog kvaliteta u visokooktanske benzine visokog kvaliteta ili aromatične ugljovodonike.
Glavne reakcije prilikom krekinga su reakcije cijepanja ugljikovodičnih lanaca, izomerizacije i ciklizacije. Slobodni ugljikovodični radikali igraju veliku ulogu u ovim procesima.

Proizvodnja koksa
i problem nabavke tečnog goriva

dionice kameni ugalj u prirodi daleko premašuju rezerve nafte. Stoga je ugalj najvažnija vrsta sirovine za hemijsku industriju.
Trenutno se u industriji koristi nekoliko načina prerade uglja: suha destilacija (koksiranje, polukoksovanje), hidrogenacija, nepotpuno sagorevanje i proizvodnja kalcijum karbida.

Suva destilacija uglja se koristi za dobijanje koksa u metalurgiji ili kućnog gasa. Pri koksovanju se dobijaju ugalj, koks, katran uglja, katran voda i koksni gasovi.
Ugljeni katran sadrži širok izbor aromatičnih i drugih organskih spojeva. Odvaja se na nekoliko frakcija destilacijom pri normalnom pritisku. Aromatični ugljovodonici, fenoli itd. dobijaju se iz katrana ugljena.
koksni gasovi sadrže uglavnom metan, etilen, vodonik i ugljični monoksid (II). Neki su spaljeni, neki reciklirani.
Hidrogenacija uglja se vrši na 400–600 °C pod pritiskom vodonika do 250 atm u prisustvu katalizatora, oksida gvožđa. Ovo proizvodi tečnu mješavinu ugljovodonika, koji se obično podvrgavaju hidrogenizaciji na niklu ili drugim katalizatorima. Mrki ugalj niskog kvaliteta može se hidrogenirati.

Kalcijum karbid CaC 2 se dobija iz uglja (koks, antracit) i kreča. Kasnije se pretvara u acetilen, koji se koristi u hemijskoj industriji svih zemalja u sve većem obimu.

Iz istorije razvoja OJSC Rosneft-KNOS

Istorija razvoja fabrike usko je povezana sa naftnom i gasnom industrijom Kubana.
Početak proizvodnje nafte u našoj zemlji je daleka prošlost. Još u X veku. Azerbejdžan je trgovao naftom sa raznim zemljama. Na Kubanu, industrijska proizvodnja nafte započela je 1864. godine u oblasti Maykop. Na zahtjev šefa Kubanske oblasti, generala Karmalina, D. I. Mendeljejev je 1880. dao mišljenje o sadržaju ulja u Kubanu: Ilskaya".
U godinama prvih petogodišnjih planova obavljeni su veliki istražni radovi i počela je komercijalna proizvodnja nafte. U radničkim naseljima kao gorivo za domaćinstvo djelimično se koristio prateći naftni gas, a najveći dio ovog vrijednog proizvoda je spaljen. Kako bi stalo na kraj rasipanju prirodnih resursa, Ministarstvo naftne industrije SSSR-a je 1952. godine odlučilo da u selu Afipski izgradi fabriku za gas i benzin.
Tokom 1963. godine potpisan je akt o puštanju u rad prve faze Afipskog gasnog i benzinskog postrojenja.
Početkom 1964. godine počela je prerada gasnih kondenzata sa Krasnodarskog kraja proizvodnjom A-66 benzina i dizel goriva. Sirovina je bio gas sa Kanevskog, Berezanskog, Lenjingradskog, Majkopskog i drugih velikih polja. Unapređivanjem proizvodnje, osoblje fabrike ovladalo je proizvodnjom avionskog benzina B-70 i benzina A-72.
U avgustu 1970. godine puštene su u rad dvije nove tehnološke jedinice za preradu plinskog kondenzata sa proizvodnjom aromata (benzen, toluen, ksilen): jedinica za sekundarnu destilaciju i jedinica za katalitički reforming. Istovremeno su izgrađeni prečistači sa biološkim tretmanom otpadnih voda i robna i sirovinska baza postrojenja.
Godine 1975. pušteno je u rad postrojenje za proizvodnju ksilena, a 1978. godine pušteno je u rad uvozno postrojenje za demetilaciju toluena. Postrojenje je postalo jedno od vodećih u Minneftepromu za proizvodnju aromatičnih ugljovodonika za hemijsku industriju.
U cilju poboljšanja upravljačke strukture preduzeća i organizacije proizvodnih jedinica januara 1980. godine osnovano je proizvodno udruženje Krasnodarnefteorgsintez. Udruženje je uključivalo tri fabrike: lokaciju u Krasnodaru (u funkciji od avgusta 1922.), rafineriju nafte Tuapse (u radu od 1929.) i rafineriju nafte Afipski (u radu od decembra 1963.).
U decembru 1993. godine preduzeće je reorganizovano, au maju 1994. godine OJSC Krasnodarnefteorgsintez je preimenovan u Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC.

Članak je pripremljen uz podršku Met S LLC. Ako se trebate riješiti kade od lijevanog željeza, lavaboa ili drugog metalnog smeća, onda bi najbolje rješenje bilo kontaktirati kompaniju Met C. Na web stranici, koja se nalazi na "www.Metalloloms.Ru", možete, bez napuštanja ekrana monitora, naručiti demontažu i uklanjanje starog metala po povoljnoj cijeni. Kompanija Met S zapošljava samo visoko kvalifikovane stručnjake sa dugogodišnjim radnim iskustvom.

Kraj biti