Looduslikud süsivesinike allikad. Maagaas: koostis, kasutamine kütusena. Looduslikud süsivesinike allikad, nende töötlemine Looduslike süsivesinike allikate sõnum
Fossiilkütuste päritolu.
Lisaks sellele, et kõik elusorganismid koosnevad orgaanilistest ainetest, on orgaaniliste ühendite peamised allikad: nafta, kivisüsi, looduslikud ja nendega seotud naftagaasid.
Nafta, kivisüsi ja maagaas on süsivesinike allikad.
Neid loodusvarasid kasutatakse:
· Kütusena (energia- ja soojusallikana) – see on tavapõletamine;
Edasiseks töötlemiseks mõeldud toorainena - see on orgaaniline süntees.
Orgaaniliste ainete päritolu teooriad:
1- Orgaanilise päritolu teooria.
Selle teooria kohaselt tekkisid väljasurnud taime- ja loomorganismide jäänustest ladestused, mis bakterite, kõrge rõhu ja temperatuuri mõjul muutusid maakoore paksuses süsivesinike seguks.
2- Nafta mineraalse (vulkaanilise) päritolu teooria.
Selle teooria kohaselt tekkisid nafta, kivisüsi ja maagaas planeedi Maa tekke algfaasis. Sel juhul ühendatakse metallid süsinikuga, moodustades karbiidid. Karbiidide reaktsiooni tulemusena veeauruga tekkisid planeedi sügavustes gaasilised süsivesinikud, eelkõige metaan ja atsetüleen. Kuumutamise, kiirguse ja katalüsaatorite mõjul tekkisid neist ka muud õlis sisalduvad ühendid. Litosfääri ülemistes kihtides vedelad naftakomponendid aurustusid, vedelik paksenes, muutus asfaldiks ja seejärel kivisöeks.
Seda teooriat väljendas esmalt D.I.Mendelejev ja seejärel 20. sajandil simuleeris prantsuse teadlane P. Sabatier kirjeldatud protsessi laboris ja sai naftaga sarnase süsivesinike segu.
põhikomponent maagaas on metaan. See sisaldab ka etaani, propaani, butaani. Mida suurem on süsivesiniku molekulmass, seda vähem on seda maagaasis.
Rakendus: Maagaasi põletamisel eraldub palju soojust, mistõttu on see tööstuses energiatõhus ja odav kütus. Maagaas on tooraineallikaks ka keemiatööstusele: atsetüleeni, etüleeni, vesiniku, tahma, erinevate plastide, äädikhappe, värvainete, ravimite ja muude toodete tootmiseks.
Seotud naftagaasid leiduvad looduslikult õli kohal või lahustuvad selles rõhu all. Varem sellega seotud naftagaase ei kasutatud, need põletati. Praegu püütakse neid kinni ja kasutatakse kütusena ja väärtusliku keemilise toorainena. Seotud gaasid sisaldavad vähem metaani kui maagaas, kuid need sisaldavad palju rohkem selle homolooge. Seotud naftagaasid eraldatakse kitsama koostisega.
Näiteks: looduslik bensiin – mootori käivitamise parandamiseks lisatakse bensiinile pentaani, heksaani ja muude süsivesinike segu; kütusena kasutatakse propaan-butaani fraktsiooni veeldatud gaasi kujul; kuivgaas - koostiselt sarnane maagaasiga - kasutatakse atsetüleeni, vesiniku ja ka kütusena tootmiseks. Mõnikord eraldatakse seotud naftagaasid põhjalikumalt ja neist eraldatakse üksikud süsivesinikud, millest saadakse seejärel küllastumata süsivesinikud.
Kivisüsi on endiselt üks levinumaid orgaanilise sünteesi kütuseid ja tooraineid. Mis tüüpi kivisütt on olemas, kust kivisüsi tuleb ja milliseid tooteid selle saamiseks kasutatakse - need on peamised küsimused, mida me täna õppetunnis käsitleme. Kemikaalide allikana kasutati kivisütt varem kui naftat ja maagaasi.
Kivisüsi ei ole individuaalne aine. See koosneb: vabast süsinikust (kuni 10%), orgaanilistest ainetest, mis sisaldavad lisaks süsinikule ja vesinikule hapnikku, väävlit, lämmastikku, mineraale, mis jäävad kivisöe põletamisel räbu kujule.
Kivisüsi on orgaanilise päritoluga tahke fossiilkütus. Biogeense hüpoteesi järgi tekkis see surnud taimedest mikroorganismide elulise aktiivsuse tulemusena paleosoikumi ajastu karboniperioodil (umbes 300 miljonit aastat tagasi). Kivisüsi on naftast odavam, see on maapõues ühtlasemalt jaotunud, selle looduslikud varud ületavad tunduvalt nafta omasid ja teadlaste hinnangul ei ammendu see veel sajandikski.
Söe teke taimejääkidest (kivistumine) toimub mitmes etapis: turvas - pruunsüsi - kivisüsi - antratsiit.
Koalifikatsiooniprotsess seisneb süsiniku suhtelise sisalduse järkjärgulises suurenemises orgaanilises aines selle hapniku ja vesiniku ammendumise tõttu. Turba ja pruunsöe moodustumine toimub taimejäänuste biokeemilise lagunemise tulemusena ilma hapnikuta. Pruunsöe üleminek kiviks toimub mägede moodustumise ja vulkaaniliste protsessidega seotud kõrgendatud temperatuuride ja rõhu mõjul.
SÜSIVESIKUTE LOODUSLIKUD ALLIKAD
Süsivesinikud on kõik nii erinevad -
Vedel, tahke ja gaasiline.
Miks on neid looduses nii palju?
See on küllastumatu süsinik.
Tõepoolest, see element, nagu ükski teine, on "täitmatu": see püüab moodustada ahelaid, sirgeid ja hargnenud, seejärel rõngaid ja seejärel võre paljudest oma aatomitest. Sellest ka paljud süsiniku- ja vesinikuaatomite ühendid.
Süsivesinikud on nii maagaas - metaan kui ka teine majapidamises kasutatav põlev gaas, mis on täidetud balloonidega - propaan C 3 H 8. Süsivesinikud on nafta, bensiin ja petrooleum. Ja ka - orgaaniline lahusti C 6 H 6, parafiin, millest valmistatakse uusaastaküünlaid, apteegist pärit vaseliin ja isegi kilekott toidu pakendamiseks ...
Olulisemad looduslikud süsivesinike allikad on mineraalid – kivisüsi, nafta, gaas.
SÜSI
Rohkem tuntud üle maailma 36 tuhat söebasseinid ja -maardlad, mis koos hõivavad 15% maakera territooriumid. Söeväljad võivad ulatuda tuhandete kilomeetriteni. Kokku on maakera kivisöe üldised geoloogilised varud 5 triljonit 500 miljardit tonni, sealhulgas uuritud hoiused - 1 triljon 750 miljardit tonni.
Fossiilseid süsi on kolm peamist tüüpi. Pruunsöe, antratsiidi põletamisel on leek nähtamatu, põlemine on suitsuvaba ja kivisüsi tekitab põlemisel valju pragu.
Antratsiiton vanim fossiilne kivisüsi. Erineb suure tiheduse ja läike poolest. Sisaldab kuni 95% süsinik.
Kivisüsi- sisaldab kuni 99% süsinik. Kõigist fossiilsetest kivisöest on see kõige laialdasemalt kasutatav.
Pruun kivisüsi- sisaldab kuni 72% süsinik. On pruuni värvi. Noorima fossiilse kivisöena on sellel sageli jäljed selle puu struktuurist, millest see tekkis. Erineb kõrge hügroskoopsuse ja kõrge tuhasisalduse poolest ( 7% kuni 38%), seetõttu kasutatakse seda ainult kohaliku kütusena ja keemilise töötlemise toorainena. Eelkõige saadakse hüdrogeenimise teel väärtuslikke vedelkütuseid: bensiin ja petrooleum.
Süsinik on kivisöe peamine koostisosa 99% ), pruunsüsi ( kuni 72%). Süsiniku nimetuse päritolu, st "kandev kivisüsi". Samamoodi sisaldab põhjas olev ladinakeelne nimetus "carboneum" juurt carbo-coal.
Nagu õli, sisaldab kivisüsi suures koguses orgaanilist ainet. Lisaks orgaanilistele ainetele hõlmab see ka anorgaanilisi aineid, nagu vesi, ammoniaak, vesiniksulfiid ja loomulikult süsinik ise - kivisüsi. Üks peamisi kivisöe töötlemise viise on koksimine – kaltsineerimine ilma õhu juurdepääsuta. Temperatuuril 1000 0 C teostatava koksimise tulemusena moodustub:
koksiahju gaas- koosneb vesinikust, metaanist, süsinikmonooksiidist ja süsinikdioksiidist, ammoniaagi lisanditest, lämmastikust ja muudest gaasidest.
Kivisöetõrv - sisaldab mitusada erinevat orgaanilist ainet, sealhulgas benseeni ja selle homolooge, fenooli ja aromaatseid alkohole, naftaleeni ja erinevaid heterotsüklilisi ühendeid.
Top-tõrv või ammoniaagivesi - sisaldab, nagu nimigi ütleb, lahustunud ammoniaaki, aga ka fenooli, vesiniksulfiidi ja muid aineid.
Koks– tahke koksimise jääk, praktiliselt puhas süsinik.
Koksi kasutatakse raua ja terase tootmisel, ammoniaaki kasutatakse lämmastiku ja kombineeritud väetiste tootmisel ning orgaaniliste koksitoodete tähtsust ei saa ülehinnata. Milline on selle mineraali leviku geograafia?
Põhiosa söeressurssidest langeb põhjapoolkerale - Aasiale, Põhja-Ameerikale, Euraasiale. Millised riigid paistavad silma varude ja söe tootmise poolest?
Hiina, USA, India, Austraalia, Venemaa.
Riigid on peamised kivisöe eksportijad.
USA, Austraalia, Venemaa, Lõuna-Aafrika.
peamised impordikeskused.
Jaapan, ülemere-Euroopa.
See on keskkonnale väga määrdunud kütus. Söekaevandamisel toimuvad plahvatused ja metaani tulekahjud ning tekivad teatud keskkonnaprobleemid.
Keskkonnareostus - see on inimtegevusest tingitud soovimatu muutus selle keskkonna seisundis. Seda juhtub ka kaevandamisel. Kujutage ette olukorda söekaevanduspiirkonnas. Koos kivisöega tõuseb pinnale tohutul hulgal aherainet, mis tarbetuna saadetakse lihtsalt prügimäele. Moodustub järk-järgult jäätmehunnikuid- tohutud, kümnete meetrite kõrgused koonusekujulised aherainemäed, mis moonutavad loodusmaastiku ilmet. Ja kas kogu maapinnale tõstetud kivisüsi eksporditakse tingimata tarbijale? Muidugi mitte. Lõppude lõpuks ei ole protsess hermeetiline. Maa pinnale settib tohutul hulgal söetolmu. Selle tulemusena muutub pinnase ja põhjavee koostis, mis paratamatult mõjutab piirkonna taimestikku ja loomastikku.
Kivisüsi sisaldab radioaktiivset süsinikku - C, kuid pärast kütuse põletamist satub ohtlik aine koos suitsuga õhku, vette, pinnasesse ning küpseb räbu või tuha, mida kasutatakse ehitusmaterjalide tootmiseks. Selle tulemusena "hõõguvad" seinad ja laed elamutes ning ohustavad inimeste tervist.
ÕLI
Nafta on inimkond tuntud juba iidsetest aegadest. Eufrati kaldal see kaevandati
6-7 tuhat aastat eKr uh . Seda kasutati eluruumide valgustamiseks, mörtide valmistamiseks, ravimite ja salvidena ning palsameerimiseks. Nafta oli iidses maailmas hirmuäratav relv: tulised jõed kallasid kindlusemüüridele tunginud inimeste pähe, õlisse kastetud põlevad nooled lendasid ümberpiiratud linnadesse. Nafta oli selle nime all ajalukku läinud süüteaine lahutamatu osa "Kreeka tuli" Keskajal kasutati seda peamiselt tänavavalgustusena.
Uuritud on üle 600 nafta- ja gaasibasseini, 450 on väljatöötamisel , ja naftaväljade koguarv ulatub 50 tuhandeni.
Eristage kerget ja rasket õli. Kerge õli ammutatakse aluspinnasest pumpade või purskkaevude meetodil. Sellisest õlist valmistatakse enamasti bensiini ja petrooleumi. Raskeid õlisid ekstraheeritakse mõnikord isegi kaevandusmeetodil (Komi Vabariigis) ning sellest valmistatakse bituumenit, kütteõli ja erinevaid õlisid.
Õli on kõige mitmekülgsem kütus, kõrge kalorsusega. Selle kaevandamine on suhteliselt lihtne ja odav, sest nafta ammutamisel pole vaja inimesi maa alla lasta. Nafta transportimine torustike kaudu pole suur probleem. Seda tüüpi kütuse peamiseks puuduseks on ressursside vähene kättesaadavus (umbes 50 aastat ) . Üldgeoloogilised varud on 500 miljardit tonni, sealhulgas uuritud 140 miljardit tonni .
AT 2007 Vene teadlased tõestasid maailma üldsusele, et Põhja-Jäämeres asuvad Lomonossovi ja Mendelejevi veealused seljandikud on mandri šelfivöönd ja kuuluvad seetõttu Venemaa Föderatsiooni. Keemiaõpetaja räägib õli koostisest, omadustest.
Nafta on "energia kimp". Vaid 1 ml sellest saab ühe kraadi võrra soojendada terve ämbritäie vett ja ämbrisamovari keetmiseks läheb vaja vähem kui pool klaasi õli. Energiasisalduse poolest mahuühiku kohta on nafta looduslike ainete hulgas esikohal. Isegi radioaktiivsed maagid ei suuda sellega võistelda, kuna neis on radioaktiivsete ainete sisaldus nii väike, et ekstraheeritakse 1mg. tuumakütust tuleb töödelda tonnide kaupa kive.
Nafta pole mitte ainult mis tahes riigi kütuse- ja energiakompleksi alus.
Siin on paigas D. I. Mendelejevi kuulsad sõnad “Õli põletamine on sama, mis ahju kütmine pangatähed". Iga tilk õli sisaldab rohkem kui 900 mitmesugused keemilised ühendid, üle poole perioodilise tabeli keemilistest elementidest. See on tõeline looduse ime, naftakeemiatööstuse alus. Umbes 90% kogu toodetud õlist kasutatakse kütusena. Vaatamata “ oma 10%” , naftakeemia süntees annab tuhandeid orgaanilisi ühendeid, mis rahuldavad kaasaegse ühiskonna pakilised vajadused. Pole ime, et inimesed nimetavad naftat lugupidavalt "mustaks kullaks", "maa vereks".
Õli on õline tumepruun vedelik, millel on punakas või rohekas toon, mõnikord must, punane, sinine või hele ja isegi läbipaistev iseloomuliku terava lõhnaga. Mõnikord on nafta valge või värvitu, nagu vesi (näiteks Aserbaidžaanis Surukhanskoje väljal, Alžeerias mõnel väljal).
Õli koostis ei ole sama. Kuid kõik need sisaldavad tavaliselt kolme tüüpi süsivesinikke - alkaane (peamiselt normaalse struktuuriga), tsükloalkaane ja aromaatseid süsivesinikke. Nende süsivesinike suhe erinevate põldude naftas on erinev: näiteks Mangyshlaki nafta on rikas alkaanide poolest, Bakuu piirkonna nafta aga tsükloalkaanide poolest.
Peamised naftavarud asuvad põhjapoolkeral. Kokku 75 maailma riigid toodavad naftat, kuid 90% selle toodangust langeb vaid 10 riigi osakaalule. Lähedal ? maailma naftavarud asuvad arengumaades. (Õpetaja helistab ja näitab kaardil).
Peamised tootjariigid:
Saudi Araabia, USA, Venemaa, Iraan, Mehhiko.
Samal ajal rohkem 4/5 naftatarbimine langeb majanduslikult arenenud riikide osakaalule, mis on peamised importivad riigid:
Jaapan, Ülemere-Euroopa, USA.
Õli toores kujul ei kasutata kusagil, küll aga kasutatakse rafineeritud tooteid.
Nafta rafineerimine
Kaasaegne tehas koosneb õlikütte ahjust ja destilleerimiskolonnist, kuhu õli eraldatakse fraktsioonid -üksikud süsivesinike segud vastavalt nende keemistemperatuuridele: bensiin, nafta, petrooleum. Ahjul on spiraaliks keritud pikk toru. Ahju soojendatakse kütteõli või gaasi põlemisproduktidega. Õli juhitakse pidevalt spiraali: seal kuumutatakse see vedeliku ja auru seguna temperatuurini 320–350 0 C ning siseneb destilleerimiskolonni. Destillatsioonikolonn on terasest silindriline seade, mille kõrgus on umbes 40 m. Selle sees on mitukümmend horisontaalset aukudega vaheseina - nn plaadid. Kolonni sisenevad õliaurud tõusevad üles ja läbivad plaatide auke. Kui need ülespoole liikudes järk-järgult jahtuvad, siis nad osaliselt veelduvad. Vähem lenduvad süsivesinikud veelduvad juba esimestel plaatidel, moodustades gaasiõli fraktsiooni; rohkem lenduvaid süsivesinikke kogutakse eespool ja moodustavad petrooleumi fraktsiooni; veelgi kõrgem – tööstusbensiini fraktsioon. Kõige lenduvamad süsivesinikud väljuvad kolonnist aurudena ja moodustavad pärast kondenseerumist bensiini. Osa bensiinist juhitakse tagasi kolonni "kastmiseks", mis aitab kaasa paremale töörežiimile. (Sisestage märkmikusse). Bensiin - sisaldab süsivesinikke C5-C11, keeb vahemikus 40 0 C kuni 200 0 C; nafta - sisaldab süsivesinikke C8 - C14 keemistemperatuuriga 120 0 C kuni 240 0 C; petrooleum - sisaldab süsivesinikke C12 - C18, keeb temperatuuril 180 0 C kuni 300 0 C; gaasiõli - sisaldab süsivesinikke C13 - C15, destilleeritud ära temperatuuril 230 0 C kuni 360 0 C; määrdeõlid - C16 - C28, keedetakse temperatuuril 350 0 C ja kõrgemal.
Pärast kergete toodete destilleerimist õlist jääb järele viskoosne must vedelik - kütteõli. See on väärtuslik süsivesinike segu. Määrdeõlid saadakse kütteõlist täiendava destilleerimise teel. Kütteõli mittedestilleerivat osa nimetatakse tõrvaks, mida kasutatakse ehitusel ja teede sillutamisel.(videofragmendi demonstratsioon). Nafta otsese destilleerimise kõige väärtuslikum fraktsioon on bensiin. Selle fraktsiooni saagis ei ületa aga 17-20% toornafta massist. Tekib probleem: kuidas rahuldada ühiskonna üha kasvavaid vajadusi auto- ja lennukikütuse osas? Lahenduse leidis 19. sajandi lõpus vene insener Vladimir Grigorjevitš Šuhov. AT 1891 aastal viis ta esmalt läbi tööstusliku pragunemine nafta petrooleumi fraktsioon, mis võimaldas tõsta bensiini saagist 65–70% -ni (arvestatuna toornaftaks). Ainult naftatoodete termilise krakkimise protsessi arendamiseks kirjutas tänulik inimkond selle ainulaadse inimese nime tsivilisatsiooni ajalukku kuldsete tähtedega.
Õli rektifikatsiooni tulemusena saadud tooted allutatakse keemilisele töötlemisele, mis hõlmab mitmeid keerulisi protsesse, millest üks on naftasaaduste krakkimine (inglise keelest “Cracking”-splitting). Krakkimist on mitut tüüpi: termiline, katalüütiline, kõrgsurvekrakkimine, redutseerimine. Termokrakkimine seisneb pika ahelaga süsivesinike molekulide lõhustamises kõrge temperatuuri (470-550 0 C) mõjul lühemateks. Selle lõhenemise käigus moodustuvad koos alkaanidega alkeenid:
Praegu on katalüütiline krakkimine kõige levinum. See viiakse läbi temperatuuril 450-500 0 C, kuid suurema kiirusega ja võimaldab teil saada kvaliteetsemat bensiini. Katalüütilise krakkimise tingimustes toimuvad koos lõhustamisreaktsioonidega ka isomerisatsioonireaktsioonid, st normaalse struktuuriga süsivesinike muundumine hargnenud ahelaga süsivesinikeks.
Isomerisatsioon mõjutab bensiini kvaliteeti, kuna hargnenud süsivesinike olemasolu suurendab oluliselt selle oktaanarvu. Krakkimist nimetatakse nafta rafineerimise nn sekundaarseteks protsessideks. Sekundaarseteks klassifitseeritakse ka mitmed teised katalüütilised protsessid, näiteks reformimine. Reformimine- see on bensiinide aromatiseerimine, kuumutades neid katalüsaatori, näiteks plaatina, juuresolekul. Nendes tingimustes muunduvad alkaanid ja tsükloalkaanid aromaatseteks süsivesinikeks, mille tulemusena suureneb oluliselt ka bensiini oktaanarv.
Ökoloogia ja naftaväli
Naftakeemia tootmise puhul on keskkonnaprobleem eriti aktuaalne. Nafta tootmist seostatakse energiakulude ja keskkonnareostusega. Ohtlikuks ookeanide saasteallikaks on avamere naftatootmine ning ookeanid saastuvad ka nafta transportimisel. Igaüks meist on telerist näinud naftatankerite õnnetuste tagajärgi. Mustad, õliga kaetud kaldad, must surf, lämbuvad delfiinid, Linnud, kelle tiivad on viskoosses kütteõlis, kaitseülikondades inimesed labidate ja ämbritega õli kogumas. Tahaksin tsiteerida 2007. aasta novembris Kertši väinas toimunud tõsise keskkonnakatastroofi andmeid. Vette sattus 2000 tonni naftasaadusi ja umbes 7000 tonni väävlit. Kõige enam said katastroofi tõttu kannatada Tuzla säär, mis asub Musta ja Aasovi mere ristumiskohas ning Tšuška säär. Pärast õnnetust settis põhja kütteõli, mis tappis väikese kestasüdamekujulise, mereelanike peamise toidu. Ökosüsteemi taastamiseks kulub 10 aastat. Hukkus üle 15 tuhande linnu. Vette kukkunud liiter õli levib üle selle pinna 100 ruutmeetri suuruste laikudena. Õlikile, kuigi väga õhuke, moodustab ületamatu barjääri hapniku teelt atmosfäärist veesambasse. Seetõttu on hapnikurežiim ja ookean häiritud. "lämbuma". Plankton, mis on ookeani toiduahela selgroog, on suremas. Praegu on umbes 20% maailma ookeani pindalast kaetud naftareostusega ja naftareostusest mõjutatud ala kasvab. Lisaks sellele, et Maailma ookean on kaetud õlikilega, saame seda jälgida ka maismaal. Näiteks Lääne-Siberi naftaväljadel lekib aastas rohkem naftat, kui tanker mahutab – kuni 20 miljonit tonni. Umbes pool sellest õlist satub maapinnale õnnetuste tagajärjel, ülejäänu on "planeeritud" purskkaevud ja lekked kaevude käivitamise, uurimusliku puurimise ja torujuhtme remondi käigus. Jamalo-Neenetsi autonoomse ringkonna keskkonnakomitee andmetel langeb suurim naftaga saastunud maa-ala Purovski rajoonile.
MAADALAS JA SEOTUD NAFTAGAAS
Maagaas sisaldab madala molekulmassiga süsivesinikke, põhikomponendid on metaan. Selle sisaldus erinevate väljade gaasis on vahemikus 80–97%. Lisaks metaanile - etaan, propaan, butaan. Anorgaaniline: lämmastik - 2%; CO2; H2O; H2S, väärisgaasid. Maagaasi põletamisel eraldub palju soojust.
Oma omaduste poolest ületab maagaas kütusena isegi naftat, on kaloririkkam. See on kütusetööstuse noorim haru. Gaasi on veelgi lihtsam ammutada ja transportida. See on kõigist kütustest kõige ökonoomsem. Tõsi, on ka puudusi: gaasi keeruline kontinentidevaheline transport. Tankerid - metaansõnnik, mis transpordib gaasi veeldatud olekus, on äärmiselt keerukad ja kallid ehitised.
Kasutatakse: efektiivse kütusena, toorainena keemiatööstuses, atsetüleeni, etüleeni, vesiniku, tahma, plastide, äädikhappe, värvainete, ravimite jms tootmisel. Naftagaas sisaldab vähem metaani, kuid rohkem propaani, butaani ja teisi kõrgemaid süsivesinikke. Kus gaas toodetakse?
Rohkem kui 70 maailma riigil on kaubanduslikud gaasivarud. Pealegi, nagu nafta puhul, on arengumaadel väga suured varud. Kuid gaasitootmisega tegelevad peamiselt arenenud riigid. Neil on võimalused seda kasutada või võimalus müüa gaasi teistele riikidele, mis asuvad nendega samal kontinendil. Rahvusvaheline gaasikaubandus on vähem aktiivne kui naftakaubandus. Umbes 15% maailmas toodetud gaasist jõuab rahvusvahelisele turule. Peaaegu 2/3 maailma gaasitoodangust annavad Venemaa ja USA. Kahtlemata on juhtiv gaasitootmispiirkond mitte ainult meie riigis, vaid ka maailmas Jamalo-Neenetsi autonoomne ringkond, kus see tööstus on arenenud 30 aastat. Meie linn Novy Urengoy on õigustatult tunnustatud gaasipealinnana. Suurimad maardlad on Urengoyskoje, Yamburgskoje, Medvezhye, Zapolyarnoye. Urengoy väli on kantud Guinnessi rekordite raamatusse. Maardla varud ja toodang on ainulaadsed. Uuritud varud ületavad 10 triljonit. m 3, 6 trln. m 3. 2008. aastal plaanib JSC "Gazprom" toota Urengoy väljal 598 miljardit m 3 "sinist kulda".
Gaas ja ökoloogia
Nafta- ja gaasitootmise tehnoloogia, nende transpordi ebatäiuslikkus põhjustab gaasi mahu pidevat põlemist kompressorjaamade soojussõlmedes ja rakettides. Kompressorjaamad tekitavad umbes 30% nendest heitkogustest. Aastas põletatakse põletusrajatistes umbes 450 000 tonni maagaasi ja sellega seotud gaasi, samas kui atmosfääri satub üle 60 000 tonni saasteaineid.
Nafta, gaas, kivisüsi on keemiatööstuse väärtuslikud toorained. Lähiajal leiavad nad asendaja meie riigi kütuse- ja energiakompleksist. Praegu otsivad teadlased võimalusi kasutada päikese- ja tuuleenergiat, tuumakütust, et nafta täielikult asendada. Vesinik on tuleviku kõige lootustandvam kütus. Nafta kasutamise vähendamine soojusenergeetikas on tee mitte ainult selle ratsionaalsemaks kasutamiseks, vaid ka selle tooraine säilimiseks tulevastele põlvedele. Süsivesinike tooraineid tuleks kasutada ainult töötlevas tööstuses mitmesuguste toodete saamiseks. Kahjuks olukord veel ei muutu ning kuni 94% toodetud õlist kasutatakse kütusena. D. I. Mendelejev ütles targalt: "Õli põletamine on sama, mis pangatähtedega ahju kuumutamine."
Tunni jooksul saab uurida teemat „Süsivesinike looduslikud allikad. Nafta rafineerimine". Rohkem kui 90% kogu inimkonna poolt praegu tarbitavast energiast saadakse fossiilsetest looduslikest orgaanilistest ühenditest. Saate teada loodusvaradest (maagaas, nafta, kivisüsi), mis juhtub naftaga pärast selle kaevandamist.
Teema: Süsivesinike piiramine
Õppetund: süsivesinike looduslikud allikad
Umbes 90% kaasaegse tsivilisatsiooni tarbitavast energiast toodetakse looduslike fossiilkütuste – maagaasi, nafta ja kivisöe – põletamisel.
Venemaa on looduslike fossiilkütuste poolest rikas riik. Lääne-Siberis ja Uuralites on suured nafta- ja maagaasivarud. Kivisüsi kaevandatakse Kuznetski, Lõuna-Jakutski vesikondades ja teistes piirkondades.
Maagaas koosneb keskmiselt 95 mahuprotsenti metaanist.
Erinevatest väljadest pärit maagaas sisaldab lisaks metaanile lämmastikku, süsihappegaasi, heeliumi, vesiniksulfiidi ja teisi kergeid alkaane – etaani, propaani ja butaane.
Maagaasi ammutatakse maa-alustest maardlatest, kus see on kõrge rõhu all. Metaan ja muud süsivesinikud tekivad taimse ja loomse päritoluga orgaanilistest ainetest nende lagunemisel ilma õhu juurdepääsuta. Metaani tekib pidevalt ja praegu mikroorganismide tegevuse tulemusena.
Metaani leidub Päikesesüsteemi planeetidel ja nende satelliitidel.
Puhas metaan on lõhnatu. Igapäevaelus kasutataval gaasil on aga iseloomulik ebameeldiv lõhn. See on spetsiaalsete lisandite - merkaptaanide lõhn. Merkaptaanide lõhn võimaldab õigeaegselt tuvastada olmegaasi lekke. Metaani ja õhu segud on plahvatusohtlikud laias vahemikus - 5 kuni 15% gaasi mahust. Seega, kui tunnete ruumis gaasilõhna, võite mitte ainult tule süüdata, vaid kasutada ka elektrilüliteid. Väikseim säde võib põhjustada plahvatuse.
Riis. 1. Nafta erinevatest põldudest
Õli- paks vedelik nagu õli. Selle värvus on helekollasest pruuni ja mustani.
Riis. 2. Naftaväljad
Erinevatest põldudest pärit õli on koostiselt väga erinev. Riis. 1. Põhiosa naftast moodustavad süsivesinikud, mis sisaldavad 5 või enamat süsinikuaatomit. Põhimõtteliselt on need süsivesinikud küllastunud, st. alkaanid. Riis. 2.
Õli koostises on ka väävlit, hapnikku, lämmastikku sisaldavad orgaanilised ühendid Õli sisaldab vett ja anorgaanilisi lisandeid.
Gaasid lahustuvad õlis, mis eralduvad selle ekstraheerimisel - seotud naftagaasid. Need on metaan, etaan, propaan, lämmastiku, süsinikdioksiidi ja vesiniksulfiidi lisanditega butaanid.
Kivisüsi, nagu õli, on keeruline segu. Süsiniku osakaal selles moodustab 80-90%. Ülejäänud on vesinik, hapnik, väävel, lämmastik ja mõned muud elemendid. Pruunisöes süsiniku ja orgaanilise aine osakaal on väiksem kui kivis. Veel vähem orgaanilist põlevkivi.
Tööstuses kuumutatakse kivisütt ilma õhuta temperatuurini 900-1100 0 C. Seda protsessi nimetatakse koksistamine. Tulemuseks on metallurgia jaoks vajalik kõrge süsinikusisaldusega koks, koksigaas ja kivisöetõrv. Gaasist ja tõrvast eraldub palju orgaanilisi aineid. Riis. 3.
Riis. 3. Koksiahju seade
Maagaas ja nafta on keemiatööstuse kõige olulisemad tooraineallikad. Nafta sellisel kujul, nagu seda toodetakse, või "toornaftat" on raske kasutada isegi kütusena. Seetõttu jagatakse toornafta fraktsioonideks (inglise keelest "fraction" - "osa"), kasutades selle koostisainete keemistemperatuuride erinevusi.
Õli eraldamise meetodit, mis põhineb selle koostises olevate süsivesinike erinevatel keemistemperatuuridel, nimetatakse destilleerimiseks või destilleerimiseks. Riis. 4.
Riis. 4. Nafta rafineerimise tooted
Fraktsiooni, mis destilleeritakse umbes 50–180 0 C, nimetatakse bensiin.
Petrooleum keeb temperatuuril 180-300 0 C.
Paksu musta jääki, mis ei sisalda lenduvaid aineid, nimetatakse kütteõli.
Samuti on hulk vahefraktsioone, mis keevad kitsamates vahemikes - petrooleetrid (40-70 0 C ja 70-100 0 C), lakibensiin (149-204 °C) ja gaasiõli (200-500 0 C). Neid kasutatakse lahustitena. Kütteõli saab destilleerida alandatud rõhul, nii saadakse sellest määrdeõlid ja parafiin. Kütteõli destilleerimisel tekkiv tahke jääk - asfalt. Seda kasutatakse teekatete tootmiseks.
Seotud naftagaaside töötlemine on omaette tööstusharu ja võimaldab saada mitmeid väärtuslikke tooteid.
Õppetunni kokkuvõte
Tunnis õppisite teemat „Süsivesinike looduslikud allikad. Nafta rafineerimine". Rohkem kui 90% kogu inimkonna poolt praegu tarbitavast energiast saadakse fossiilsetest looduslikest orgaanilistest ühenditest. Õppisite loodusvarade (maagaas, nafta, kivisüsi) kohta, mis juhtub naftaga pärast selle kaevandamist.
Bibliograafia
1. Rudzitis G.E. Keemia. Üldkeemia alused. 10. klass: õpik õppeasutustele: algtase / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. trükk. - M.: Haridus, 2012.
2. Keemia. 10. klass. Profiili tase: õpik. üldhariduse jaoks institutsioonid / V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin ja teised - M.: Drofa, 2008. - 463 lk.
3. Keemia. 11. klass. Profiili tase: õpik. üldhariduse jaoks institutsioonid / V.V. Eremin, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunin ja teised - M.: Drofa, 2010. - 462 lk.
4. Khomchenko G.P., Khomchenko I.G. Keemiaülesannete kogu ülikoolidesse astujatele. - 4. väljaanne - M.: RIA "Uus laine": Kirjastus Umerenkov, 2012. - 278 lk.
Kodutöö
1. Nr 3, 6 (lk 74) Rudzitis G.E., Feldman F.G. Keemia: orgaaniline keemia. 10. klass: õpik õppeasutustele: algtase / G. E. Rudzitis, F.G. Feldman. - 14. trükk. - M.: Haridus, 2012.
2. Mis vahe on seotud naftagaasil ja maagaasil?
3. Kuidas toimub nafta rafineerimine?
Looduslik süsivesinike allikas | Selle peamised omadused |
Õli | Mitmekomponentne segu, mis koosneb peamiselt süsivesinikest. Süsivesinikke esindavad peamiselt alkaanid, tsükloalkaanid ja areenid. |
Seotud naftagaas | Segu, mis koosneb peaaegu eranditult alkaanidest, millel on pikk süsinikuahel 1 kuni 6 süsinikuaatomit, moodustub koos õli ekstraheerimisega, sellest ka nimi. On suundumus: mida madalam on alkaani molekulmass, seda suurem on selle protsent sellega seotud naftagaasis. |
Maagaas | Segu, mis koosneb peamiselt madala molekulmassiga alkaanidest. Maagaasi põhikomponent on metaan. Selle protsent võib olenevalt gaasiväljast olla 75–99%. Kontsentratsioonilt teisel kohal on suure vahega etaan, veel vähem sisaldub propaan jne. Põhiline erinevus maagaasi ja sellega seotud naftagaasi vahel on see, et propaani ja isomeersete butaanide osakaal sellega seotud naftagaasis on palju suurem. |
Kivisüsi | Mitmekomponentne süsiniku, vesiniku, hapniku, lämmastiku ja väävli ühendite segu. Samuti sisaldab kivisöe koostis olulisel määral anorgaanilisi aineid, mille osakaal on oluliselt suurem kui naftas. |
Nafta rafineerimine
Õli on mitmekomponentne segu erinevatest ainetest, peamiselt süsivesinikest. Need komponendid erinevad üksteisest keemistemperatuuride poolest. Sellega seoses, kui õli kuumutada, aurustuvad sellest kõigepealt kõige kergemini keevad komponendid, seejärel kõrgema keemistemperatuuriga ühendid jne. Selle nähtuse põhjal esmane nafta rafineerimine , mis koosneb destilleerimine (parandus) õli. Seda protsessi nimetatakse primaarseks, kuna eeldatakse, et selle käigus ainete keemilisi muundumisi ei toimu ja õli eraldub ainult erineva keemistemperatuuriga fraktsioonideks. Allpool on destilleerimiskolonni skemaatiline diagramm koos destilleerimisprotsessi enda lühikirjeldusega:
Enne rektifitseerimisprotsessi valmistatakse õli spetsiaalsel viisil, nimelt eemaldatakse see lisandiga veest koos selles lahustunud sooladega ja tahketest mehaanilistest lisanditest. Sel viisil valmistatud õli siseneb torukujulisse ahju, kus see kuumutatakse kõrge temperatuurini (320-350 o C). Pärast toruahjus kuumutamist siseneb kõrge temperatuuriga õli destilleerimiskolonni alumisse ossa, kus üksikud fraktsioonid aurustuvad ja nende aurud tõusevad destilleerimiskolonnist üles. Mida kõrgem on destilleerimiskolonni osa, seda madalam on selle temperatuur. Seega võetakse erinevatel kõrgustel järgmised murrud:
1) destilleerimisgaasid (võetud kolonni ülaosast ja seetõttu ei ületa nende keemistemperatuur 40 ° C);
2) bensiini fraktsioon (keemistemperatuur 35 kuni 200 o C);
3) tööstusbensiini fraktsioon (keemistemperatuurid 150 kuni 250 o C);
4) petrooleumi fraktsioon (keemistemperatuurid 190–300 o C);
5) diislikütuse fraktsioon (keemistemperatuur 200 kuni 300 o C);
6) kütteõli (keemistemperatuur üle 350 o C).
Tuleb märkida, et õli puhastamisel eraldatud keskmised fraktsioonid ei vasta kütusekvaliteedi standarditele. Lisaks tekib õli destilleerimise tulemusena arvestatav kogus kütteõli – kaugeltki mitte kõige nõutum toode. Sellega seoses on pärast õli esmast töötlemist ülesanne suurendada kallimate, eriti bensiinifraktsioonide saagist, samuti parandada nende fraktsioonide kvaliteeti. Neid ülesandeid lahendatakse erinevate protsesside abil. nafta rafineerimine , nagu näiteks pragunemine jareformimine .
Tuleb märkida, et nafta sekundaarsel töötlemisel kasutatavate protsesside arv on palju suurem ja me puudutame vaid mõnda peamist. Nüüd mõistame, mis on nende protsesside tähendus.
Pragunemine (termiline või katalüütiline)
See protsess on mõeldud bensiini fraktsiooni saagise suurendamiseks. Sel eesmärgil kuumutatakse raskeid fraktsioone, nagu kütteõli, tugevalt, enamasti katalüsaatori juuresolekul. Selle toime tulemusena rebenevad raskete fraktsioonide hulka kuuluvad pika ahelaga molekulid ja moodustuvad väiksema molekulmassiga süsivesinikud. Tegelikult annab see algsest kütteõlist väärtuslikuma bensiinifraktsiooni täiendava saagise. Selle protsessi keemilist olemust peegeldab võrrand:
Reformimine
See protsess täidab ülesannet parandada bensiini fraktsiooni kvaliteeti, eriti suurendada selle löögikindlust (oktaaniarv). Just seda bensiinide omadust näidatakse tanklates (92., 95., 98. bensiin jne).
Reformimisprotsessi tulemusena suureneb aromaatsete süsivesinike osakaal bensiini fraktsioonis, mis teiste süsivesinike seas on ühe kõrgema oktaanarvuga. Selline aromaatsete süsivesinike osakaalu suurenemine saavutatakse peamiselt reformimisprotsessi käigus toimuvate dehüdrotsükliseerimisreaktsioonide tulemusena. Näiteks kui seda piisavalt kuumutada n-heksaan plaatina katalüsaatori juuresolekul muutub benseeniks ja n-heptaan sarnasel viisil - tolueeniks:
Söe töötlemine
Peamine kivisöe töötlemise meetod on koksistamine . Söe koksimine nimetatakse protsessiks, mille käigus sütt kuumutatakse ilma õhu juurdepääsuta. Samal ajal eraldatakse sellise kuumutamise tulemusena kivisöest neli peamist toodet:
1) koks
Tahke aine, mis on peaaegu puhas süsinik.
2) kivisöetõrv
Sisaldab suurel hulgal erinevaid valdavalt aromaatseid ühendeid, nagu benseen, selle homoloogid, fenoolid, aromaatsed alkoholid, naftaleen, naftaleeni homoloogid jne;
3) Ammoniaagi vesi
Vaatamata oma nimele sisaldab see fraktsioon lisaks ammoniaagile ja veele ka fenooli, vesiniksulfiidi ja mõningaid muid ühendeid.
4) koksiahjugaas
Koksiahju gaasi põhikomponendid on vesinik, metaan, süsihappegaas, lämmastik, etüleen jne.
Kõige olulisemad süsivesinike allikad on looduslikud ja nendega seotud naftagaasid, nafta ja kivisüsi.
Reservide järgi maagaas esikoht maailmas kuulub meie riigile. Maagaas sisaldab madala molekulmassiga süsivesinikke. Sellel on järgmine ligikaudne koostis (mahu järgi): 80-98% metaani, 2-3% selle lähimatest homoloogidest - etaan, propaan, butaan ja väike kogus lisandeid - vesiniksulfiid H 2 S, lämmastik N 2, väärisgaasid , süsinikmonooksiid (IV ) CO 2 ja veeaur H 2 O . Gaasi koostis on iga välja jaoks spetsiifiline. On järgmine muster: mida suurem on süsivesiniku suhteline molekulmass, seda vähem on seda maagaasis.
Maagaas on laialdaselt kasutusel odava kõrge kütteväärtusega kütusena (1m 3 põlemisel eraldub kuni 54 400 kJ). See on üks parimaid kütuseliike kodumaiste ja tööstuslike vajaduste jaoks. Lisaks on maagaas väärtuslik tooraine keemiatööstusele: atsetüleeni, etüleeni, vesiniku, tahma, erinevate plastide, äädikhappe, värvainete, ravimite ja muude toodete tootmiseks.
Seotud naftagaasid on maardlates koos õliga: need on selles lahustunud ja asuvad õli kohal, moodustades gaasikorgi. Õli pinnale eraldamisel eralduvad sellest gaasid rõhu järsu languse tõttu. Varem seotud gaase ei kasutatud ja neid põletati naftatootmise ajal. Praegu püütakse neid kinni ja kasutatakse kütusena ja väärtusliku keemilise toorainena. Seotud gaasid sisaldavad vähem metaani kui maagaas, kuid rohkem etaani, propaani, butaani ja kõrgemaid süsivesinikke. Lisaks sisaldavad need põhimõtteliselt samu lisandeid, mis maagaasis: H 2 S, N 2, väärisgaasid, H 2 O aur, CO 2 . Seotud gaasidest ekstraheeritakse üksikud süsivesinikud (etaan, propaan, butaan jne), nende töötlemine võimaldab saada dehüdrogeenimise teel küllastumata süsivesinikke - propüleen, butüleen, butadieen, millest seejärel sünteesitakse kummid ja plastid. Kodumajapidamises kasutatava kütusena kasutatakse propaani ja butaani segu (vedelgaas). Looduslikku bensiini (pentaani ja heksaani segu) kasutatakse bensiini lisandina kütuse paremaks süttimiseks mootori käivitamisel. Süsivesinike oksüdeerimisel tekivad orgaanilised happed, alkoholid ja muud tooted.
Õli- tumepruuni või peaaegu musta värvi õline tuleohtlik iseloomuliku lõhnaga vedelik. See on veest kergem (= 0,73–0,97 g / cm 3), vees praktiliselt lahustumatu. Oma koostiselt on õli mitmesuguse molekulmassiga süsivesinike kompleksne segu, mistõttu sellel ei ole kindlat keemistemperatuuri.
Nafta koosneb peamiselt vedelatest süsivesinikest (neis on lahustunud tahked ja gaasilised süsivesinikud). Tavaliselt on need alkaanid (peamiselt normaalse struktuuriga), tsükloalkaanid ja areenid, mille suhe erinevatest põldudest pärit õlides on väga erinev. Uurali õli sisaldab rohkem areene. Lisaks süsivesinikele sisaldab õli hapnikku, väävlit ja lämmastikku sisaldavaid orgaanilisi ühendeid.
Toornafta tavaliselt ei kasutata. Tehniliselt väärtuslike toodete saamiseks naftast töödeldakse seda.
Esmane töötlemineõli koosneb selle destilleerimisest. Destilleerimine toimub rafineerimistehastes pärast seotud gaaside eraldamist. Õli destilleerimisel saadakse kergeid naftasaadusi:
bensiin ( t kip \u003d 40–200 ° С) sisaldab süsivesinikke С 5 -С 11,
tööstusbensiin ( t kip \u003d 150–250 ° С) sisaldab süsivesinikke С 8 -С 14,
petrooleum ( t kip \u003d 180–300 ° С) sisaldab süsivesinikke С 12 -С 18,
gaasiõli ( t kip > 275 °C),
ja ülejäänud - viskoosne must vedelik - kütteõli.
Õli töödeldakse edasi. Seda destilleeritakse alandatud rõhul (lagunemise vältimiseks) ja eraldatakse määrdeõlid: spindel, mootor, silinder jne. Mõne õliklassi kütteõlist eraldatakse vaseliin ja parafiin. Destilleerimisjärgset kütteõli jääki - tõrva - pärast osalist oksüdatsiooni kasutatakse asfaldi tootmiseks. Nafta rafineerimise peamiseks puuduseks on bensiini madal saagis (mitte rohkem kui 20%).
Nafta destilleerimistoodetel on mitmesuguseid kasutusalasid.
Bensiin kasutatakse suurtes kogustes lennuki- ja autokütusena. Tavaliselt koosneb see süsivesinikest, mis sisaldavad molekulides keskmiselt 5–9 süsinikuaatomit. Tööstusbensiin Seda kasutatakse traktorite kütusena, samuti lahustina värvi- ja lakitööstuses. Suured kogused töödeldakse bensiiniks. Petrooleum Seda kasutatakse kütusena traktorites, reaktiivlennukites ja rakettides, aga ka kodumajapidamistes. päikeseõli - gaasiõli- kasutatakse mootorikütusena ja määrdeõlid- määrdemehhanismide jaoks. Vaseliin kasutatakse meditsiinis. See koosneb vedelate ja tahkete süsivesinike segust. Parafiin kasutatakse kõrgemate karboksüülhapete saamiseks, puidu immutamiseks tikkude ja pliiatsite valmistamisel, küünalde, jalanõude valmistamisel jne. See koosneb tahkete süsivesinike segust. kütteõli lisaks töötlemisele määrdeõlideks ja bensiiniks kasutatakse seda katla vedelkütusena.
Kell sekundaarsed töötlemismeetodidõli on selle koostise moodustavate süsivesinike struktuuri muutus. Nende meetodite hulgas on suur tähtsus õlisüsivesinike krakkimisel, mida tehakse bensiini saagise suurendamiseks (kuni 65–70%).
Pragunemine- õlis sisalduvate süsivesinike lõhustamise protsess, mille tulemusena tekivad molekulis väiksema arvu C-aatomitega süsivesinikud. Krakkimist on kahte peamist tüüpi: termiline ja katalüütiline.
Termiline pragunemine viiakse läbi lähteaine (kütteõli jms) kuumutamisel temperatuuril 470–550 °C ja rõhul 2–6 MPa. Sel juhul jagatakse suure hulga C-aatomitega süsivesinike molekulid molekulideks, milles on nii küllastunud kui ka küllastumata süsivesinike aatomeid. Näiteks:
(radikaalne mehhanism),
Sel viisil saadakse peamiselt autobensiini. Selle naftatoodang ulatub 70% -ni. Termilise pragunemise avastas vene insener V.G. Šuhhov 1891. aastal.
katalüütiline krakkimine viiakse läbi katalüsaatorite (tavaliselt alumiiniumsilikaatide) juuresolekul temperatuuril 450–500 °C ja atmosfäärirõhul. Nii saadakse kuni 80% saagisega lennukibensiini. Seda tüüpi krakkimist mõjutavad peamiselt nafta petrooleumi ja gaasiõli fraktsioonid. Katalüütilise krakkimise korral toimuvad koos lõhustamisreaktsioonidega isomerisatsioonireaktsioonid. Viimase tulemusena moodustuvad molekulide hargnenud süsiniku karkassiga küllastunud süsivesinikud, mis parandavad bensiini kvaliteeti:
Katalüütiliselt krakitud bensiin on kvaliteetsem. Selle hankimise protsess kulgeb palju kiiremini ja vähem soojusenergiat kulutades. Lisaks tekib katalüütilise krakkimise käigus suhteliselt palju hargnenud ahelaga süsivesinikke (isoühendeid), millel on orgaanilise sünteesi jaoks suur väärtus.
Kell t= 700 °C ja üle selle, toimub pürolüüs.
Pürolüüs- orgaaniliste ainete lagunemine ilma õhu juurdepääsuta kõrgel temperatuuril. Õlipürolüüsi käigus on peamisteks reaktsioonisaaduseks küllastumata gaasilised süsivesinikud (etüleen, atsetüleen) ja aromaatsed süsivesinikud - benseen, tolueen jne Kuna õlipürolüüs on üks olulisemaid viise aromaatsete süsivesinike saamiseks, nimetatakse seda protsessi sageli õli aromatiseerimiseks.
Aromatiseerimine– alkaanide ja tsükloalkaanide muundumine areeenideks. Naftasaaduste raskete fraktsioonide kuumutamisel katalüsaatori (Pt või Mo) juuresolekul muundatakse süsivesinikud, mis sisaldavad 6–8 C-aatomit molekuli kohta, aromaatseteks süsivesinikeks. Need protsessid toimuvad reformimisel (bensiini täiustamisel).
Reformimine- see on bensiinide aromatiseerimine, mis viiakse läbi nende kuumutamisel katalüsaatori, näiteks Pt, juuresolekul. Nendes tingimustes muunduvad alkaanid ja tsükloalkaanid aromaatseteks süsivesinikeks, mille tulemusena suureneb oluliselt ka bensiini oktaanarv. Aromatiseerimist kasutatakse üksikute aromaatsete süsivesinike (benseen, tolueen) saamiseks õli bensiinifraktsioonidest.
Viimastel aastatel on naftasüsivesinikke laialdaselt kasutatud keemiliste toorainete allikana. Nendest saadakse mitmel viisil plastide, sünteetiliste tekstiilkiudude, sünteetilist kummi, alkoholide, hapete, sünteetiliste pesuainete, lõhkeainete, pestitsiidide, sünteetiliste rasvade jms tootmiseks vajalikke aineid.
Kivisüsi nagu maagaas ja nafta, on see energiaallikas ja väärtuslik keemiatooraine.
Peamine kivisöe töötlemise meetod on koksistamine(kuivdestilleerimine). Kokseerimisel (kuumutamine kuni 1000 °С - 1200 °С ilma õhu juurdepääsuta) saadakse erinevaid tooteid: koks, kivisöetõrv, tõrvavesi ja koksiahjugaas (skeem).
Skeem
Koksi kasutatakse metallurgiatehastes raua tootmisel redutseerijana.
Kivisöetõrv on aromaatsete süsivesinike allikas. See allutatakse rektifikatsiooni destilleerimisele ja saadakse benseen, tolueen, ksüleen, naftaleen, aga ka fenoole, lämmastikku sisaldavaid ühendeid jne.
Tõrvaveest saadakse ammoniaaki, ammooniumsulfaati, fenooli jne.
Koksiahjude kütmiseks kasutatakse koksiahju gaasi (1 m 3 põlemisel vabaneb umbes 18 000 kJ), kuid peamiselt töödeldakse seda keemiliselt. Niisiis ekstraheeritakse sellest vesinikku ammoniaagi sünteesiks, mida kasutatakse seejärel lämmastikväetiste, aga ka metaani, benseeni, tolueeni, ammooniumsulfaadi ja etüleeni tootmiseks.