1. Luonnolliset hiilivetyjen lähteet: kaasu, öljy, kivihiili. Niiden käsittely ja käytännön soveltaminen.

Tärkeimmät luonnolliset hiilivetyjen lähteet ovat öljy, luonnonkaasut ja niihin liittyvät maakaasut sekä kivihiili.

Luonnonkaasut ja niihin liittyvät maakaasut.

Maakaasu on kaasuseos, jonka pääkomponentti on metaani, loput etaania, propaania, butaania ja pieni määrä epäpuhtauksia - typpeä, hiilimonoksidia (IV), rikkivetyä ja vesihöyryä. Siitä 90 % kuluu polttoaineena, loput 10 % käytetään kemianteollisuuden raaka-aineena: vedyn, eteenin, asetyleenin, noen, erilaisten muovien, lääkkeiden jne. valmistukseen.

Myös siihen liittyvä maakaasu on maakaasua, mutta sitä esiintyy yhdessä öljyn kanssa - se sijaitsee öljyn yläpuolella tai liukenee siihen paineen alaisena. Yhdistetty kaasu sisältää 30-50 % metaania, loput ovat sen homologeja: etaania, propaania, butaania ja muita hiilivetyjä. Lisäksi se sisältää samoja epäpuhtauksia kuin maakaasu.

Kolme fraktiota vastaavasta kaasusta:

1. Bensiini; sitä lisätään bensiiniin moottorin käynnistyksen parantamiseksi;

2. Propaani-butaani-seos; käytetään kotitalouksien polttoaineena;

3. Kuiva kaasu; käytetään asyleenin, vedyn, eteenin ja muiden aineiden valmistukseen, joista puolestaan ​​valmistetaan kumia, muoveja, alkoholeja, orgaanisia happoja jne.

Öljy.

Öljy on öljymäinen neste, jonka väri vaihtelee keltaisesta tai vaaleanruskeasta mustaan ​​ja jolla on ominainen haju. Se on vettä kevyempää ja käytännöllisesti katsoen liukenematonta siihen. Öljy on seos, jossa on noin 150 hiilivetyä sekoitettuna muihin aineisiin, joten sillä ei ole tiettyä kiehumispistettä.

90 % tuotetusta öljystä käytetään raaka-aineena erilaisten polttoaineiden ja voiteluaineiden valmistukseen. Samalla öljy on arvokas raaka-aine kemianteollisuudelle.

Maan suolistosta uutettua öljyä kutsun raakaöljyksi. Raakaöljyä ei käytetä, se käsitellään. Raakaöljy puhdistetaan kaasuista, vedestä ja mekaanisista epäpuhtauksista, minkä jälkeen se jakotislataan.

Tislaus on prosessi, jossa seokset erotetaan yksittäisiksi komponenteiksi tai fraktioiksi niiden kiehumispisteiden erojen perusteella.

Öljyn tislauksen aikana eristetään useita öljytuotteiden fraktioita:

1. Kaasufraktio (kiehumislämpötila = 40°C) sisältää normaaleja ja haarautuneita alkaaneja CH4 - C4H10;

2. Bensiinifraktio (kiehumislämpötila = 40 - 200 °C) sisältää hiilivetyjä C5H12-C11H24; uudelleentislauksen aikana seoksesta vapautuu kevyitä öljytuotteita, jotka kiehuvat alemmilla lämpötila-alueilla: petrolieetteri, lento- ja moottoribensiini;

3. Teollisuusbensiinifraktio (raskas bensiini, kiehumispiste = 150 - 250 °C), sisältää hiilivetyjä, joiden koostumus on C 8 H 18 - C 14 H 30, käytetään polttoaineena traktoreissa, dieselvetureissa, kuorma-autoissa;

4. Kerosiinifraktio (kiehumislämpötila = 180 - 300 °C) sisältää hiilivetyjä, joiden koostumus on C12H26-C18H38; sitä käytetään polttoaineena suihkukoneissa, raketteissa;

5. Kaasuöljyä (kiehumislämpötila = 270 - 350°C) käytetään dieselpolttoaineena ja krakataan suuressa mittakaavassa.

Fraktioiden tislauksen jälkeen jäljelle jää tumma viskoosi neste - polttoöljy. Polttoöljystä eristetään aurinkoöljyt, vaseliini, parafiini. Polttoöljyn tislauksen jäännös on tervaa, jota käytetään tienrakennusmateriaalien valmistuksessa.

Öljyn kierrätys perustuu kemiallisiin prosesseihin:

1. Krakkaus - suurten hiilivetymolekyylien pilkkominen pienemmiksi. Erota terminen ja katalyyttinen krakkaus, joka on tällä hetkellä yleisempää.

2. Reformointi (aromatisointi) on alkaanien ja sykloalkaanien muuntamista aromaattisiksi yhdisteiksi. Tämä prosessi suoritetaan kuumentamalla bensiiniä korotetussa paineessa katalyytin läsnä ollessa. Reformointia käytetään aromaattisten hiilivetyjen saamiseksi bensiinijakeista.

3. Öljytuotteiden pyrolyysi suoritetaan kuumentamalla öljytuotteet 650 - 800°C:n lämpötilaan, pääreaktiotuotteet ovat tyydyttymättömät kaasumaiset ja aromaattiset hiilivedyt.

Öljy on raaka-aine paitsi polttoaineen, myös monien orgaanisten aineiden valmistukseen.

Hiili.

Kivihiili on myös energianlähde ja arvokas kemiallinen raaka-aine. Hiilen koostumus on pääasiassa orgaanista ainetta, samoin kuin vettä, mineraaleja, jotka muodostavat tuhkaa palaessaan.

Yksi kivihiilen käsittelytyypeistä on koksaus - tämä on prosessi, jossa kivihiili lämmitetään 1000 °C:n lämpötilaan ilman ilmaa. Kivihiilen koksaus suoritetaan koksausuuneissa. Koksi koostuu lähes puhtaasta hiilestä. Sitä käytetään pelkistimenä metallurgian tehtaiden harkkoraudan masuunituotannossa.

Kondensaatiossa haihtuvat aineet kivihiiliterva (sisältää monia erilaisia ​​orgaanisia aineita, joista suurin osa on aromaattisia), ammoniakkivesi (sisältää ammoniakkia, ammoniumsuoloja) ja koksiuunikaasu (sisältää ammoniakkia, bentseeniä, vetyä, metaania, hiilimonoksidia (II), eteeniä , typpi ja muut aineet).

Fossiilisten polttoaineiden alkuperä.

Sen lisäksi, että kaikki elävät organismit koostuvat orgaanisista aineista, pääasialliset orgaanisten yhdisteiden lähteet ovat: öljy, kivihiili, luonnon ja niihin liittyvät maakaasut.

Öljy, kivihiili ja maakaasu ovat hiilivetyjen lähteitä.

Näitä luonnonvaroja käytetään:

· Polttoaineena (energian ja lämmön lähde) - tämä on tavanomainen poltto;

Raaka-aineiden muodossa jatkokäsittelyyn - tämä on orgaaninen synteesi.

Orgaanisten aineiden alkuperän teoriat:

1- Orgaanisen alkuperän teoria.

Tämän teorian mukaan kerrostumat muodostuivat sukupuuttoon kuolleiden kasvi- ja eläinorganismien jäännöksistä, jotka muuttuivat hiilivetyjen seokseksi maankuoren paksuudessa bakteerien, korkean paineen ja lämpötilan vaikutuksesta.

2- Teoria öljyn mineraalisesta (vulkaanisesta) alkuperästä.

Tämän teorian mukaan öljy, kivihiili ja maakaasu muodostuivat maapallon muodostumisen alkuvaiheessa. Tässä tapauksessa metallit yhdistetään hiilen kanssa muodostaen karbideja. Karbidien ja vesihöyryn reaktion seurauksena planeetan syvyyksissä muodostui kaasumaisia ​​hiilivetyjä, erityisesti metaania ja asetyleenia. Ja lämmityksen, säteilyn ja katalyyttien vaikutuksesta niistä muodostui muita öljyn sisältämiä yhdisteitä. Litosfäärin ylemmissä kerroksissa nestemäiset öljykomponentit haihtuivat, neste sakeutui, muuttui asfaltiksi ja sitten kivihiileksi.

Tämän teorian ilmaisi ensin D.I. Mendelejev, ja sitten 1900-luvulla ranskalainen tiedemies P. Sabatier simuloi kuvattua prosessia laboratoriossa ja sai öljyn kaltaisen hiilivetyjen seoksen.

pääkomponentti maakaasu on metaania. Se sisältää myös etaania, propaania, butaania. Mitä suurempi hiilivedyn molekyylipaino on, sitä vähemmän sitä on maakaasussa.

Sovellus: Maakaasua poltettaessa vapautuu paljon lämpöä, joten se toimii energiatehokkaana ja halvana polttoaineena teollisuudessa. Maakaasu on myös raaka-aineen lähde kemianteollisuudelle: asetyleenin, eteenin, vedyn, noen, erilaisten muovien, etikkahapon, väriaineiden, lääkkeiden ja muiden tuotteiden tuotannossa.

Liittyvät maaöljykaasut esiintyy luonnollisesti öljyn yläpuolella tai liuenneena siihen paineen alaisena. Aikaisemmin niihin liittyviä öljykaasuja ei käytetty, vaan ne poltettiin. Tällä hetkellä niitä kerätään ja käytetään polttoaineena ja arvokkaina kemiallisina raaka-aineina. Assosioituneet kaasut sisältävät vähemmän metaania kuin maakaasu, mutta ne sisältävät paljon enemmän sen homologeja. Siihen liittyvät maaöljykaasut erotetaan kapeampaan koostumukseen.

Esimerkiksi: luonnonbensiini - pentaanin, heksaanin ja muiden hiilivetyjen seos lisätään bensiiniin moottorin käynnistyksen parantamiseksi; polttoaineena käytetään nesteytetyn kaasun muodossa olevaa propaani-butaanifraktiota; kuivaa kaasua - koostumukseltaan samanlaista kuin maakaasua - käytetään asetyleenin, vedyn ja myös polttoaineena. Joskus siihen liittyvät maaöljykaasut erotetaan perusteellisemmin ja niistä erotetaan yksittäisiä hiilivetyjä, joista saadaan sitten tyydyttymättömiä hiilivetyjä.

Kivihiili on edelleen yksi yleisimmistä orgaanisen synteesin polttoaineista ja raaka-aineista. Millaisia ​​hiilen tyyppejä on olemassa, mistä kivihiili tulee ja mitä tuotteita käytetään sen saamiseksi - nämä ovat tärkeimmät kysymykset, joita tarkastelemme tänään oppitunnissa. Kivihiiltä käytettiin kemikaalien lähteenä aikaisemmin kuin öljyä ja maakaasua.

Kivihiili ei ole yksittäinen aine. Se koostuu: vapaasta hiilestä (jopa 10 %), orgaanisista aineista, jotka sisältävät hiilen ja vedyn lisäksi happea, rikkiä, typpeä, mineraaleja, jotka jäävät kuonan muodossa hiiltä poltettaessa.

Kivihiili on orgaanista alkuperää oleva kiinteä fossiilinen polttoaine. Biogeenisen hypoteesin mukaan se muodostui kuolleista kasveista mikro-organismien elintärkeän toiminnan seurauksena paleotsoisen aikakauden hiilikaudella (noin 300 miljoonaa vuotta sitten). Kivihiili on halvempaa kuin öljy, se on jakautunut tasaisemmin maankuoreen, sen luonnonvarat ylittävät huomattavasti öljyn luonnonvarat, ja tutkijoiden mukaan se ei lopu vuosisataan.

Hiilen muodostuminen kasvitähteistä (hiiltäminen) tapahtuu useissa vaiheissa: turve - ruskohiili - kivihiili - antrasiitti.

Hiilen muodostumisprosessi koostuu hiilen suhteellisen pitoisuuden asteittaisesta kasvusta orgaanisessa aineessa sen hapen ja vedyn ehtymisen vuoksi. Turpeen ja ruskohiilen muodostuminen tapahtuu kasvitähteiden biokemiallisen hajoamisen seurauksena ilman happea. Ruskohiilen muuttuminen kiveksi tapahtuu kohonneiden lämpötilojen ja paineiden vaikutuksesta, jotka liittyvät vuoriston muodostumiseen ja vulkaanisiin prosesseihin.

Kohde. Yleistää tietoa orgaanisten yhdisteiden luonnollisista lähteistä ja niiden käsittelystä; osoittavat petrokemian ja koksikemian onnistumisia ja kehitysnäkymiä, niiden roolia maan teknisessä kehityksessä; syventää talousmaantieteen kurssin tietämystä kaasuteollisuudesta, kaasunkäsittelyn nykyaikaisista suunnista, raaka-aineista ja energiaongelmista; kehittää itsenäisyyttä oppikirjan, lähdeaineiston ja populaaritieteellisen kirjallisuuden parissa.

SUUNNITELMA

Luonnolliset hiilivetyjen lähteet. Maakaasu. Liittyvät maaöljykaasut.
Öljy ja öljytuotteet, niiden käyttö.
Terminen ja katalyyttinen krakkaus.
Koksin tuotanto ja nestemäisen polttoaineen saannin ongelma.
OJSC Rosneft-KNOSin kehityksen historiasta.
Tehtaan tuotantokapasiteetti. Valmistetut tuotteet.
Yhteydenpito kemian laboratorion kanssa.
Ympäristönsuojelu tehtaalla.
Kasvisuunnitelmia tulevaisuutta varten.

Luonnolliset hiilivetyjen lähteet.
Maakaasu. Liittyvät maaöljykaasut

Ennen suurta isänmaallista sotaa teollisuusosakkeet maakaasu tunnettiin Karpaattien alueella, Kaukasuksella, Volgan alueella ja pohjoisessa (Komin ASSR). Maakaasuvarantojen tutkiminen liittyi vain öljyn etsintään. Teolliset maakaasuvarat vuonna 1940 olivat 15 miljardia m 3 . Sitten löydettiin kaasukenttiä Pohjois-Kaukasiassa, Transkaukasiassa, Ukrainassa, Volgan alueella, Keski-Aasiassa, Länsi-Siperiassa ja Kaukoidässä. Käytössä
Tutkitut maakaasuvarannot olivat 1.1.1976 25,8 biljoonaa m 3 , josta 4,2 biljoonaa m 3 (16,3 %) Neuvostoliiton Euroopan osassa, 21,6 biljoonaa m 3 (83,7 %), mukaan lukien
18,2 biljoonaa m 3 (70,5 %) - Siperiassa ja Kaukoidässä, 3,4 biljoonaa m 3 (13,2 %) - Keski-Aasiassa ja Kazakstanissa. 1. tammikuuta 1980 potentiaaliset maakaasuvarat olivat 80–85 biljoonaa m 3 , tutkitut - 34,3 biljoonaa m 3 . Lisäksi varantojen kasvu johtui pääasiassa maan itäosista löydettyjen esiintymien vuoksi - siellä tutkitut varat olivat noin n.
30,1 biljoonaa m 3 , mikä oli 87,8 % koko unionin kokonaismäärästä.
Nykyään Venäjällä on 35 % maailman maakaasuvarannoista, mikä on yli 48 biljoonaa m 3 . Maakaasun pääasialliset esiintymisalueet Venäjällä ja IVY-maissa (kentät):

Länsi-Siperian öljy- ja kaasumaakunta:
Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye, Nadymskoye, Tazovskoye – Jamalo-Nenetsien autonominen piirikunta;
Pokhromskoye, Igrimskoye - Berezovskaya kaasua sisältävä alue;
Meldzhinskoye, Luginetskoye, Ust-Silginskoye - Vasyuganin kaasua sisältävä alue.
Volga-Ural öljy- ja kaasumaakunta:
merkittävin on Vuktylskoye Timan-Pechoran öljy- ja kaasualueella.
Keski-Aasia ja Kazakstan:
Keski-Aasian merkittävin on Gazli, Ferganan laaksossa;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk.
Pohjois-Kaukasia ja Transkaukasia:
Karadag, Duvanny - Azerbaidžan;
Dagestanin valot - Dagestan;
Severo-Stavropolskoye, Pelagiadinskoye - Stavropolin alue;
Leningradskoje, Maykopskoye, Staro-Minskoye, Berezanskoye - Krasnodarin alue.

Maakaasuesiintymiä tunnetaan myös Ukrainassa, Sahalinissa ja Kaukoidässä.
Maakaasuvarantojen osalta Länsi-Siperia erottuu (Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye). Teollisuusvarannot ovat täällä 14 biljoonaa m 3 . Jamalin kaasulauhdekentät (Bovanenkovskoje, Kruzenshternskoje, Kharasaveyskoye jne.) ovat nyt erityisen tärkeitä. Niiden pohjalta toteutetaan Yamal-Europe-hanketta.
Maakaasun tuotanto on erittäin keskittynyttä ja keskittynyt alueille, joilla on suurimmat ja kannattavimmat esiintymät. Vain viisi esiintymää - Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye ja Orenburgskoye - sisältävät 1/2 Venäjän teollisuusvaroista. Medvezhyen varannon arvioidaan olevan 1,5 biljoonaa m 3 ja Urengoyn 5 biljoonaa m 3 .
Seuraava piirre on maakaasun tuotantolaitosten dynaaminen sijainti, joka selittyy tunnistettujen resurssien rajojen nopealla laajentumisella sekä niiden suhteellisen helppoudella ja halvuudella osallistua kehittämiseen. Lyhyessä ajassa tärkeimmät maakaasun tuotantokeskukset siirtyivät Volgan alueelta Ukrainaan, Pohjois-Kaukasiaan. Lisää alueellisia muutoksia aiheutti esiintymien kehittyminen Länsi-Siperiassa, Keski-Aasiassa, Uralilla ja pohjoisessa.

Neuvostoliiton romahtamisen jälkeen Venäjällä maakaasun tuotannon määrä väheni. Pudotus havaittiin pääasiassa pohjoisella talousalueella (8 miljardia m 3 vuonna 1990 ja 4 miljardia m 3 vuonna 1994), Uralilla (43 miljardia m 3 ja 35 miljardia m 3 ja
555 miljardia m 3 ) ja Pohjois-Kaukasiassa (6 ja 4 miljardia m 3 ). Maakaasun tuotanto pysyi samalla tasolla Volgan alueella (6 miljardia kuutiota) ja Kaukoidän talousalueilla.
Vuoden 1994 lopussa tuotannon taso oli nousussa.
Entisen Neuvostoliiton tasavalloista eniten kaasua tuottaa Venäjän federaatio, toisella sijalla on Turkmenistan (yli 1/10), jota seuraavat Uzbekistan ja Ukraina.
Erityisen tärkeää on maakaasun louhinta Maailman valtameren hyllyltä. Vuonna 1987 offshore-kentillä tuotettiin 12,2 miljardia kuutiometriä eli noin 2 % maassa tuotetusta kaasusta. Saman vuoden kaasuntuotanto oli 41,9 miljardia kuutiometriä. Monilla alueilla yksi kaasumaisen polttoaineen varannoista on hiilen ja liuskeen kaasutus. Hiilen maanalainen kaasutus suoritetaan Donbassissa (Lysichansk), Kuzbassissa (Kiselevsk) ja Moskovan altaassa (Tula).
Maakaasu on ollut ja on edelleen tärkeä vientituote Venäjän ulkomaankaupassa.
Tärkeimmät maakaasun käsittelykeskukset sijaitsevat Uralilla (Orenburg, Shkapovo, Almetyevsk), Länsi-Siperiassa (Nižnevartovsk, Surgut), Volgan alueella (Saratov), ​​Pohjois-Kaukasiassa (Grozny) ja muissa kaasu- kantavia provinsseja. Voidaan huomata, että kaasunkäsittelylaitokset pyrkivät käyttämään raaka-ainelähteitä - esiintymiä ja suuria kaasuputkia.
Maakaasun tärkein käyttötarkoitus on polttoaine. Viime aikoina on ollut suuntaus kohti maakaasun osuuden kasvua maan polttoainetaseessa.

Arvostetuin korkean metaanipitoisuuden omaava maakaasu on Stavropol (97,8 % CH 4), Saratov (93,4 %), Urengoy (95,16 %).
Maakaasuvarat planeetallamme ovat erittäin suuret (noin 1015 m 3). Venäjällä tunnetaan yli 200 esiintymää, jotka sijaitsevat Länsi-Siperiassa, Volga-Ural-altaassa, Pohjois-Kaukasiassa. Venäjä on maailman ykkönen maakaasuvaroilla mitattuna.
Maakaasu on arvokkain polttoaine. Kaasua poltettaessa vapautuu paljon lämpöä, joten se toimii energiatehokkaana ja halvana polttoaineena kattilalaitoksissa, masuuneissa, tulisijauuneissa ja lasinsulatusuuneissa. Maakaasun käyttö tuotannossa mahdollistaa työn tuottavuuden merkittävän lisäämisen.
Maakaasu on raaka-aineen lähde kemianteollisuudelle: asetyleenin, eteenin, vedyn, noen, erilaisten muovien, etikkahapon, väriaineiden, lääkkeiden ja muiden tuotteiden valmistukseen.

Liittynyt öljykaasu- tämä on kaasu, joka esiintyy yhdessä öljyn kanssa, se liukenee öljyyn ja sijaitsee sen yläpuolella muodostaen "kaasukorkin" paineen alaisena. Kaivon ulostulossa paine laskee ja siihen liittyvä kaasu erotetaan öljystä. Tätä kaasua ei käytetty aiemmin, vaan se yksinkertaisesti poltettiin. Sitä otetaan parhaillaan talteen ja käytetään polttoaineena ja arvokkaana kemiallisena raaka-aineena. Liitännäiskaasujen käyttömahdollisuudet ovat jopa laajemmat kuin maakaasulla. niiden koostumus on rikkaampi. Liitännäiskaasut sisältävät vähemmän metaania kuin maakaasu, mutta ne sisältävät huomattavasti enemmän metaanihomologeja. Liittyvän kaasun järkevämpää käyttöä varten se jaetaan kapeamman koostumuksen omaaviin seoksiin. Erottamisen jälkeen kaasubensiini, propaani ja butaani saadaan kuivaa kaasua. Myös yksittäisiä hiilivetyjä uutetaan - etaania, propaania, butaania ja muita. Dehydraamalla niitä saadaan tyydyttymättömiä hiilivetyjä - eteeniä, propeenia, butyleeniä jne.

Öljy ja öljytuotteet, niiden käyttö

Öljy on öljyinen neste, jolla on pistävä haju. Sitä esiintyy monissa paikoissa maapallolla ja se kyllästää huokoisia kiviä eri syvyyksillä.
Useimpien tutkijoiden mukaan öljy on aikoinaan maapallolla asuneiden kasvien ja eläinten geokemiallisesti muuttuneita jäänteitä. Tätä öljyn orgaanisen alkuperän teoriaa tukee se tosiasia, että öljy sisältää joitain typpipitoisia aineita - kasvikudoksissa olevien aineiden hajoamistuotteita. On olemassa myös teorioita öljyn epäorgaanisesta alkuperästä: sen muodostuminen veden vaikutuksesta maapallon kerroksissa kuumiin metallikarbideihin (metalliyhdisteisiin hiilen kanssa), jota seuraa tuloksena olevien hiilivetyjen muutos vaikutuksen alaisena. korkea lämpötila, korkea paine, altistuminen metalleille, ilmalle, vedylle jne.
Kun öljyä uutetaan öljyä sisältävistä kerroksista, jotka joskus sijaitsevat maankuoressa useiden kilometrien syvyydessä, öljy joko nousee pintaan siinä olevien kaasujen paineen alaisena tai pumpataan pois pumpuilla.

Öljyteollisuus on nykyään suuri kansantalouden kompleksi, joka elää ja kehittyy omien lakiensa mukaan. Mitä öljy merkitsee tänään maan kansantaloudelle? Öljy on petrokemian raaka-aine synteettisen kumin, alkoholien, polyeteenin, polypropeenin, monenlaisten erilaisten muovien ja niistä valmistettujen valmiiden tuotteiden, tekokankaiden tuotannossa; lähde moottoripolttoaineiden (bensiini, kerosiini, diesel ja lentopolttoaineet), öljyjen ja voiteluaineiden sekä kattila- ja uunipolttoaineen (polttoöljy), rakennusmateriaalien (bitumi, terva, asfaltti) tuotantoon; raaka-aine useiden proteiinivalmisteiden saamiseksi, joita käytetään lisäaineina karjan rehussa sen kasvun stimuloimiseksi.
Öljy on kansallinen rikkautemme, maan voiman lähde, sen talouden perusta. Venäjän öljykompleksi sisältää 148 tuhatta öljykaivoa, 48,3 tuhatta kilometriä pääöljyputkia, 28 öljynjalostamoa, joiden kokonaiskapasiteetti on yli 300 miljoonaa tonnia öljyä vuodessa, sekä lukuisia muita tuotantolaitoksia.
Öljyteollisuuden ja sen palvelualojen yrityksissä työskentelee noin 900 000 työntekijää, joista noin 20 000 henkilöä tieteen ja tieteellisten palveluiden alalla.
Polttoaineteollisuuden rakenteessa on viime vuosikymmeninä tapahtunut perustavanlaatuisia muutoksia, jotka liittyvät kivihiiliteollisuuden osuuden pienenemiseen sekä öljyn ja kaasun talteenoton ja jalostusteollisuuden kasvuun. Jos vuonna 1940 ne olivat 20,5%, vuonna 1984 - 75,3% mineraalipolttoaineen kokonaistuotannosta. Nyt maakaasu ja avolouhoshiili nousevat etualalle. Öljyn kulutus energiatarkoituksiin vähenee, päinvastoin sen käyttö kemiallisena raaka-aineena laajenee. Tällä hetkellä polttoaine- ja energiataseen rakenteessa öljyn ja kaasun osuus on 74 %, kun öljyn osuus on laskussa, kun taas kaasun osuus kasvaa ja on noin 41 %. Hiilen osuus on 20 %, loput 6 % sähköä.
Dubininin veljekset aloittivat öljynjalostuksen Kaukasuksella. Ensisijainen öljynjalostus koostuu sen tislauksesta. Tislaus suoritetaan jalostamoissa maaöljykaasujen erotuksen jälkeen.

Öljystä eristetään erilaisia ​​tuotteita, joilla on suuri käytännön merkitys. Ensin siitä poistetaan liuenneet kaasumaiset hiilivedyt (pääasiassa metaani). Haihtuvien hiilivetyjen tislauksen jälkeen öljy kuumennetaan. Hiilivedyt, joissa on pieni määrä hiiliatomeja molekyylissä ja joilla on suhteellisen alhainen kiehumispiste, menevät ensimmäisenä höyrytilaan ja tislataan pois. Seoksen lämpötilan noustessa tislataan korkeamman kiehumispisteen omaavat hiilivedyt. Tällä tavalla voidaan kerätä yksittäisiä öljyseoksia (fraktioita). Useimmiten tällä tislauksella saadaan neljä haihtuvaa fraktiota, jotka sitten erotetaan edelleen.
Tärkeimmät öljyjakeet ovat seuraavat.
Bensiinifraktio, kerätty 40 - 200 °C, sisältää hiilivetyjä C 5 H 12 - C 11 H 24. Kun eristettyä fraktiota tislataan edelleen, bensiini (t kip = 40–70 °C), bensiini
(t kip \u003d 70–120 ° С) - lento, auto jne.
Teollisuusbensiinin fraktio, kerätty välillä 150-250 °C, sisältää hiilivetyjä C8H18-C14H30. Teollisuusbensiiniä käytetään traktoreiden polttoaineena. Suuria määriä teollisuusbensiiniä jalostetaan bensiiniksi.
Kerosiinifraktio kattaa hiilivedyt C 12 H 26 - C 18 H 38 , joiden kiehumispiste on 180 - 300 °C. Jalostuksen jälkeen kerosiinia käytetään traktoreiden, suihkukoneiden ja rakettien polttoaineena.
Kaasuöljyfraktio (t paali > 275 °C), kutsutaan toisin diesel polttoaine.
Jäännös öljyn tislauksen jälkeen - polttoöljy- sisältää hiilivetyjä, joissa on suuri määrä hiiliatomeja (jopa useita kymmeniä) molekyylissä. Polttoöljy fraktioidaan myös alipainetislauksella hajoamisen välttämiseksi. Tämän seurauksena hanki aurinkoöljyt(diesel polttoaine), voiteluöljyt(autotraktori, ilmailu, teollisuus jne.), vaseliini(teknistä vaseliinia käytetään metallituotteiden voiteluun suojaamaan niitä korroosiolta, puhdistettua vaseliinia käytetään kosmetiikan ja lääketieteen pohjana). Joistakin öljytyypeistä parafiini(tikkujen, kynttilöiden jne. tuotantoon). Polttoöljystä jää haihtuvien komponenttien tislauksen jälkeen terva. Sitä käytetään laajasti tienrakennuksessa. Voiteluöljyiksi jalostuksen lisäksi polttoöljyä käytetään nestemäisenä polttoaineena kattilalaitoksissa. Öljyn tislauksessa saatu bensiini ei riitä kattamaan kaikkia tarpeita. Parhaassa tapauksessa jopa 20 % bensiinistä saadaan öljystä, loput ovat korkealla kiehuvia tuotteita. Tässä suhteessa kemian tehtävänä oli löytää tapoja saada bensiiniä suuria määriä. Kätevä tapa löydettiin A. M. Butlerovin luoman orgaanisten yhdisteiden rakenteen teorian avulla. Korkealla kiehuvat öljyn tislaustuotteet eivät sovellu käytettäväksi moottoripolttoaineena. Niiden korkea kiehumispiste johtuu siitä, että tällaisten hiilivetyjen molekyylit ovat liian pitkiä ketjuja. Jos suuria, jopa 18 hiiliatomia sisältäviä molekyylejä hajotetaan, saadaan matalalla kiehuvia tuotteita, kuten bensiiniä. Tätä tapaa seurasi venäläinen insinööri V.G. Shukhov, joka kehitti vuonna 1891 menetelmän monimutkaisten hiilivetyjen pilkkomiseen, jota myöhemmin kutsuttiin krakkaukseksi (joka tarkoittaa halkeilua).

Krakkauksen perustavanlaatuinen parannus oli katalyyttisen krakkausprosessin käyttöönotto käytännössä. Tämän prosessin suoritti ensimmäisen kerran vuonna 1918 N.D. Zelinsky. Katalyyttinen krakkaus mahdollisti lentobensiinin tuotannon suuressa mittakaavassa. Katalyyttisissä krakkausyksiköissä 450 °C:n lämpötilassa katalyyttien vaikutuksesta pitkät hiiliketjut halkeavat.

Terminen ja katalyyttinen krakkaus

Pääasiallinen tapa käsitellä öljyfraktioita ovat erilaiset krakkaukset. Ensimmäistä kertaa (1871–1878) öljykrakkauksen suoritti laboratorio- ja puoliteollisessa mittakaavassa Pietarin teknologisen instituutin työntekijä A.A. Letniy. Ensimmäisen patentin krakkauslaitokselle haki Shukhov vuonna 1891. Krakkaus on yleistynyt teollisuudessa 1920-luvulta lähtien.
Krakkaus on hiilivetyjen ja muiden öljyn ainesosien lämpöhajoamista. Mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi krakkausnopeus ja sitä suurempi kaasujen ja aromaattisten aineiden saanto.
Öljyfraktioiden krakkaus tuottaa nestemäisten tuotteiden lisäksi äärimmäisen tärkeän raaka-aineen - tyydyttymättömiä hiilivetyjä (olefiineja) sisältäviä kaasuja.
On olemassa seuraavat päätyypit halkeamaan:
nestefaasi (20–60 atm, 430–550 °C), antaa tyydyttymätöntä ja kylläistä bensiiniä, bensiinin saanto on noin 50 %, kaasujen 10 %;
headspace(normaali tai alennettu paine, 600 °C), antaa tyydyttymätöntä aromaattista bensiiniä, saanto on pienempi kuin nestefaasikrakkauksessa, muodostuu suuri määrä kaasuja;
pyrolyysi öljy (normaali tai alennettu paine, 650–700 °C), tuottaa aromaattisten hiilivetyjen (pyrobentseeni) seoksen, saanto noin 15%, yli puolet raaka-aineesta muuttuu kaasuiksi;
tuhoisa hydraus (vedyn paine 200–250 atm, 300–400 °C katalyyttien läsnä ollessa - rauta, nikkeli, volframi jne.), tuottaa marginaalisen bensiinin, jonka saanto on jopa 90 %;
katalyyttinen krakkaus (300–500 °С katalyyttien - AlCl 3 , alumiinisilikaattien, MoS 3 , Cr 2 O 3 jne.) läsnä ollessa), tuottaa kaasumaisia ​​tuotteita ja korkealaatuista bensiiniä, jossa on pääosin aromaattisia ja tyydyttyneitä isorakenteisia hiilivetyjä.
Tekniikassa ns katalyyttinen reformointi– matalalaatuisten bensiinien muuntaminen korkeaoktaanisiksi bensiiniksi tai aromaattisiksi hiilivedyiksi.
Pääreaktiot krakkauksen aikana ovat hiilivetyketjujen halkeamisreaktiot, isomeroituminen ja syklisaatio. Vapailla hiilivetyradikaaleilla on valtava rooli näissä prosesseissa.

Koksin tuotanto
ja nestemäisen polttoaineen saannin ongelma

Osakkeet kivihiiltä luonnossa ylittävät öljyvarat. Siksi kivihiili on kemianteollisuuden tärkein raaka-aine.
Tällä hetkellä teollisuudessa käytetään useita kivihiilen käsittelytapoja: kuivatislaus (koksaus, puolikoksaus), hydraus, epätäydellinen palaminen ja kalsiumkarbidin tuotanto.

Kivihiilen kuivatislausta käytetään koksin saamiseksi metallurgiassa tai kotitalouskaasussa. Koksattaessa kivihiiltä saadaan koksia, kivihiilitervaa, tervavettä ja koksauskaasuja.
Kivihiiliterva sisältää laajan valikoiman aromaattisia ja muita orgaanisia yhdisteitä. Se erotetaan useisiin fraktioihin tislaamalla normaalipaineessa. Aromaattisia hiilivetyjä, fenoleja jne. saadaan kivihiilitervasta.
koksaavat kaasut sisältävät pääasiassa metaania, eteeniä, vetyä ja hiilimonoksidia (II). Osa poltetaan, osa kierrätetään.
Kivihiilen hydraus suoritetaan 400–600 °C:ssa jopa 250 atm:n vedyn paineessa katalyytin, rautaoksidien, läsnä ollessa. Tämä tuottaa nestemäisen seoksen hiilivetyjä, jotka tavallisesti hydrataan nikkelillä tai muilla katalyyteillä. Huonolaatuiset ruskeat hiilet voidaan hydrata.

Kalsiumkarbidi CaC 2 saadaan kivihiilestä (koksi, antrasiitti) ja kalkista. Myöhemmin se muunnetaan asetyleeniksi, jota käytetään kaikkien maiden kemianteollisuudessa jatkuvasti kasvavassa määrin.

OJSC Rosneft-KNOSin kehityksen historiasta

Laitoksen kehityksen historia liittyy läheisesti Kubanin öljy- ja kaasuteollisuuteen.
Öljyntuotannon alku maassamme on kaukana menneisyydestä. Takaisin X-luvulla. Azerbaidžan kävi öljykauppaa eri maiden kanssa. Kubanissa teollisuusöljyn kehitys alkoi vuonna 1864 Maykopin alueella. Kubanin alueen päällikön kenraali Karmalinin pyynnöstä D.I. Mendelejev antoi vuonna 1880 lausunnon Kubanin öljypitoisuudesta: Ilskaya.
Ensimmäisten viisivuotissuunnitelmien aikana tehtiin laajamittaista etsintätyötä ja aloitettiin kaupallinen öljyntuotanto. Siihen liittyvää öljykaasua käytettiin osittain kotitalouksien polttoaineena työläisten asutuksissa, ja suurin osa tästä arvokkaasta tuotteesta poltettiin. Luonnonvarojen tuhlaamisen lopettamiseksi Neuvostoliiton öljyteollisuuden ministeriö päätti vuonna 1952 rakentaa kaasu- ja bensiinitehtaan Afipskin kylään.
Vuoden 1963 aikana allekirjoitettiin laki Afipskin kaasu- ja bensiinitehtaan ensimmäisen vaiheen käyttöönotosta.
Vuoden 1964 alussa Krasnodarin alueelta peräisin olevien kaasukondensaattien käsittely aloitettiin A-66-bensiinin ja dieselpolttoaineen tuotannolla. Raaka-aineena oli Kanevskyn, Berezanskyn, Leningradskyn, Maikopskyn ja muiden suurten kenttien kaasua. Tuotantoa parantaen tehtaan henkilökunta hallitsi B-70-lentobensiinin ja A-72-bensiinin tuotannon.
Elokuussa 1970 otettiin käyttöön kaksi uutta teknistä yksikköä kaasukondensaatin käsittelyyn aromaattisten aineiden (bentseeni, tolueeni, ksyleeni) tuotantoon: sekundääritislausyksikkö ja katalyyttinen reformointiyksikkö. Samalla rakennettiin puhdistamot biologisella jätevedenkäsittelyllä sekä laitoksen hyödyke- ja raaka-ainekanta.
Vuonna 1975 otettiin käyttöön ksyleenien tuotantolaitos, ja vuonna 1978 otettiin käyttöön tuontitehdas tolueenin demetylointilaitos. Tehdas on noussut yhdeksi Minneftepromin johtajista aromaattisten hiilivetyjen tuotannossa kemianteollisuudelle.
Yrityksen hallintorakenteen ja tuotantoyksiköiden organisaation parantamiseksi tammikuussa 1980 perustettiin tuotantoyhdistys Krasnodarnefteorgsintez. Yhdistykseen kuului kolme laitosta: Krasnodarin tehdas (toiminut elokuusta 1922 lähtien), Tuapsen öljynjalostamo (toiminut vuodesta 1929) ja Afipskin öljynjalostamo (toiminut joulukuusta 1963).
Joulukuussa 1993 yritys organisoitiin uudelleen, ja toukokuussa 1994 Krasnodarnefteorgsintez OJSC nimettiin uudelleen Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC:ksi.

Artikkeli on laadittu Met S LLC:n tuella. Jos haluat päästä eroon valurautaisesta kylpyammeesta, pesualtaasta tai muusta metallijätteestä, paras ratkaisu olisi ottaa yhteyttä Met C -yritykseen. Sivustolla, joka sijaitsee osoitteessa "www.Metalloloms.Ru", voit poistumatta näytön näytöltä tilata metalliromun purkamisen ja poiston edulliseen hintaan. Met S -yrityksessä työskentelee vain korkeasti koulutettuja asiantuntijoita, joilla on pitkä työkokemus.

Loppuu olemaan

Materiaalin yleiskatsaus

Materiaalin yleiskatsaus

Integroitu kemian ja maantieteen oppitunti 10. luokalla aiheesta "Hiilivetyjen luonnolliset lähteet"

”...Voit lämmittää myös seteleillä”

DI. Mendelejev

Laitteet: Venäjän ja maailman mineraalivarojen maantieteelliset kartat, kartat "Maailman polttoaineteollisuus", "Maailman mineraalivarat", oppikirjakartat, kartastot, oppikirjataulukot, tilastomateriaali. kokoelmat "Polttoaine", "Öljy ja sen jalostustuotteet", "Mineraalit", multimediainstallaatio, taulukot "Öljyn tislaustuotteet", "Tislauskolonni", "Öljynjalostus...", "Haitalliset vaikutukset ympäristölle.. .”

Oppitunnin tavoitteet:

1. Toista hiilivetyesiintymien sijoittaminen Venäjälle ja maailmaan.

2. Yleistää tietoa luonnollisista hiilivetyjen lähteistä: niiden koostumuksesta, fysikaalisista ominaisuuksista, uuttamismenetelmistä, käsittelystä.

3. Harkitse polttoaine- ja energiakompleksin (vaihtoehtoiset energialähteet) rakenteen muuttamisen mahdollisuuksia.

Opetusmenetelmät: tarinankerronta, luento, keskustelu, kokoelmaesittelyt,itsenäinen työ maantieteellisellä kartalla, atlas.

Aihe "Hiilivetyjen luonnolliset lähteet" on nyt tärkeämpi kuin koskaan. Hiilivetyesiintymien kehittyminen aiheuttaa yhteiskunnalle monia ongelmia. Nämä ovat ensisijaisesti sosiaalisia ongelmia, jotka liittyvät vaikeasti saavutettavien alueiden kehittämiseen, joilla ei ole sosiaalista rakennetta. Vaikeat olosuhteet edellyttävät uusien teknologioiden kehittämistä raaka-aineiden louhintaan ja kuljetukseen. Raakaöljytuotteiden vienti, kehittyneen teollisen perustan puute niiden käsittelylle, öljytuotteiden puute Venäjän kotimarkkinoilta ovat taloudellisia ja poliittisia ongelmia. Hiilivetyjen tuotantoon, kuljetukseen ja käsittelyyn liittyvät ympäristöongelmat. Ihmisyhteiskunta on pakotettu etsimään tapoja ratkaista kaikki nämä ongelmat. On tärkeää oppia tekemään päätöksiä, tekemään valintoja, olemaan vastuussa toimintansa tuloksista.

Tuntien aikana

Opiskelijoiden pöydillä on kiinteiden polttoaineiden ja mineraalien kokoelmia, kartastot, maantieteen oppikirjoja.

Oppitunti alkaa kemian opettajalla, joka kertoo opiskelijoille kaasun ja öljyn merkityksestä paitsi energian lähteenä, myös kemianteollisuuden raaka-aineena. Tämän jälkeen opiskelijoiden kanssa keskustellaan kaasumaisen polttoaineen eduista kiinteään polttoaineeseen verrattuna ja keskustelun aikana muotoillaan ja kirjataan johtopäätökset.

Kemian opettaja

Tärkeimmät luonnolliset hiilivetyjen lähteet ovat:

Luonnonkaasut ja niihin liittyvät maakaasut

Öljy

Hiili

Luonnonkaasut ja niihin liittyvät maakaasut eroavat toisistaan ​​luonteeltaan, koostumukseltaan ja käyttötarkoitukseltaan.

Katsotaanpa maakaasun koostumusta.

Maakaasun koostumus.

CH4 93 - 98 % С4Н10 0,1 - 1 %

С2Н6 0,5 - 4 % С5Н12 0 - 1 %

С3Н8 0,2 - 1,5 % N2 2 - 13 %

ja muut kaasut.

Kuten näemme, pääosa maakaasusta on metaania.

Yhdistetty öljykaasu sisältää huomattavasti vähemmän metaania (30-50 %), mutta enemmän sen lähimpiä homologeja: etaania. propaani, butaani, pentaani (jopa 20 % kukin) ja muut tyydyttyneet hiilivedyt. Maakaasukentät sijaitsevat yleensä öljykenttien läheisyydessä; ilmeisesti maakaasu (sekä siihen liittyvä öljykaasu) muodostui öljyn hiilivetyjen hajoamisen seurauksena anaerobisten bakteerien toiminnan seurauksena.

Luonnonkaasut ja niihin liittyvät maakaasut ovat halpoja polttoaineita ja arvokkaita kemiallisia raaka-aineita.Kaasumaisen polttoaineen tärkein tyyppi on maakaasu, halpa ja kaloripitoinen (39 700 kJ asti), koska sen pääkomponentti on metaani (jopa 93-98 %). ).

Miksi luulet, että maakaasua käytetään kaasumaisena polttoaineena?

Kaasumaisilla polttoaineilla on merkittäviä etuja kiinteisiin polttoaineisiin verrattuna:

sekoittuu helposti ja täysin ilman kanssa, joten kun se poltetaan, tarvitaan vain pieni ylimäärä ilmaa täydelliseen palamiseen;

kaasu voidaan esilämmittää erityisissä generaattoreissa korkeimman liekin lämpötilan saavuttamiseksi;

uunien järjestely on paljon yksinkertaisempi, koska palamisen aikana ei ole kuonaa tai tuhkaa;

savun puuttumisella on myönteinen vaikutus ympäristön saniteetti- ja hygieniaolosuhteisiin; ekologinen puhtaus;

Kaasumaisia ​​polttoaineita voidaan siirtää kaasuputkia pitkin.

Halpaus;

Korkea lämpöarvo

Tästä syystä kaasumaisia ​​polttoaineita käytetään yhä enemmän teollisuudessa, kotitalouksissa ja ajoneuvoissa, ja ne ovat yksi parhaista polttoaineista kotitalouksien ja teollisuuden tarpeisiin.

1900-luvun jälkipuoliskolla maailman kaasuntuotanto kasvoi yli 10-kertaiseksi ja jatkaa kasvuaan. Viime aikoihin asti kaasua tuotettiin pääasiassa kehittyneissä maissa, mutta viime aikoina Aasian ja Afrikan maiden rooli on kasvanut. Venäjä on kiistaton johtaja kaasuvarantojen ja -tuotannon osalta. 15-20 % louhituista raaka-aineista tulee maailmanmarkkinoille

Opiskelijoilta kysytään kysymyksiä:

1. Missä polttoaineresursseja mielestäsi käytetään?

Oppilaiden vastausten jälkeen opettaja tekee yhteenvedon ja määrittelee jälleen polttoaine- ja energiakompleksin. Sitten annetaan tehtävät. (työskentely pienryhmissä, karttojen, taulukoiden, kaavioiden lukeminen. Osittainen hakutyö)

Tehtävä 1: Tutustu oppikirjan taulukon nro 4 mukaan pääpolttoaineiden (öljyn ja kaasun tuotanto) maailmantuotantoon.

Tehtävä 2: Tutustu kuvion 23 avulla polttoaineresurssien globaalin kulutuksen rakenteen muutokseen ja vastaa kysymykseen: kasvaako kaasun kulutus maailmassa? (Vastaus on kyllä)

Taulukon 4 ja kuvan 23 tietojen käsittelyssä opiskelijat päätyvät siihen, että tärkeimpiä öljyn ja kaasun tuotantoalueita on useita. Opettaja näyttää ja nimeää maantieteelliselle kartalle öljyn ja kaasun tuotannon pääalueet, opiskelijat vertaavat niitä kartastoihinsa, nimeävät maita ja kirjoittavat muistivihkoon.

Öljykenttien kokonaismäärä on noin 50 tuhatta. Nykyisellä tuotantotasolla lasketaan kuitenkin ihmiskunnan resurssien saatavuus.

Muistikirjassa: Muista laskentakaava (R = W / D)

Millä yksiköillä resurssien saatavuus ilmaistaan? (vuoden). Tee johtopäätös! (muutama)

Maailmassa on maita, joilla on valtavat öljyvarat. Nimeä taulukon avulla 3 maata, joilla on suurimmat varat. Mikä on Venäjän asema?

Monet maat tuottavat öljyä. Jokaisella alueella on useita maita - tuotannon johtajia. Nimeä nämä maat kartan avulla ja kirjoita muistivihkoon

Euroopassa: Aasiassa: Amerikassa: Afrikassa:

Missä tarkalleen sijaitsevat suurimmat öljykentät? Tässä on vain osa niistä.

1 tynnyri öljyä vastaa 158,988 litraa, 1 barreli päivässä - 50 tonnia vuodessa

Gavarissa tuotettiin yli 680 tuhatta tonnia öljyä vuorokaudessa ja lisäksi 56,6 miljoonaa m³ päivässä maakaasua.

Agadjari on käytössä 60 virtaavaa kaivoa, vuosituotanto 31,4 miljoonaa tonnia

Bolshoy Burganissa on käytössä 484 virtaavaa kaivoa, vuosituotanto on noin 70 miljoonaa tonnia

Mikä on hylly?

Onko offshore-tuotanto mielestäsi halvempaa vai kalliimpaa kuin mantereella? Miksi?

Mitkä maat on korostettu kartalla? Mikä heitä yhdistää? Mikä on tämän organisaation nimi? Hänen päätehtävänsä?

Öljyä myydään aktiivisesti maailmanmarkkinoilla. (40 %) Maiden välillä on vakaat siteet, niin sanotut "öljysillat". Voitko nimetä niistä tärkeimmän? Miten selittäisit niiden olemassaolon? Miten öljy kuljetetaan?

Suurin tankkeri on 500 metriä pitkä. Ottaa kyytiin jopa 500 000 tonnia öljyä.

Supertankkerit ovat aikamme tieteellisen ja teknologisen vallankumouksen tuote. Itse sana tulee englannin sanasta "tank" - säiliö. Meritankkeri on laiva, joka on suunniteltu kuljettamaan nestemäistä lastia (öljy, happo, kasviöljy, sula rikki jne.) laivan säiliöissä (säiliöissä). Supertankkerit voivat kuljettaa 50 prosenttia enemmän öljyä matkaa kohden kuin muut, kun taas polttoaineen, miehistön ja vakuutusten käyttökustannukset ovat vain 15 prosenttia korkeammat, mikä antaa aluksen vuokraaville öljy-yhtiöille mahdollisuuden lisätä voittojaan ja säästää säästöjä. Tällaisille öljytankkereille tulee aina olemaan kysyntää.

Yksi tämän luokan merialusten edustajista oli öljytankkeri "Batillus". Tämä rahtilaiva luotiin alusta loppuun alkuperäisen projektin mukaisesti ilman lisämodernisointia käytön aikana. Se rakennettiin 10 kuukaudessa, ja rakentamiseen käytettiin noin 70 000 tonnia terästä. Rakennus maksoi omistajalle 130 miljoonaa dollaria.

Lähi-itä: Persianlahden maat (Saudi-Arabia, Arabiemiirikunnat, Iran, Irak). Tämä alue tuottaa 2/3 maailman öljyntuotannosta.

Pohjois-Amerikka: Alaska, Texas.

Pohjois- ja Länsi-Afrikka: Algeria, Libya, Nigeria, Egypti.

Etelä-Amerikka: mantereen pohjoispuolella, Venezuela.

Eurooppa: Pohjolan ja Norjan merien jalusta.

Venäjä (Länsi-Siperia): Tomskin ja Tjumenin alueet.

Tehtävä 3: Määritä kuvan 24 perusteella öljyntuotannon johtavat maat ja määritä kuvan 25 perusteella kestävien öljysiltojen muodostuminen maiden välillä.

JOHTOPÄÄTÖKSET: Öljyn ja kaasun tuotanto tapahtuu pääasiassa kehitysmaissa, kulutus - kehittyneissä maissa.

Kemian opettaja jatkaa.

Kaloripitoisten ja halvempien polttoaineiden (öljy ja kaasu) tuotannon merkittävä lisääntyminen on johtanut kiinteiden polttoaineiden osuuden voimakkaaseen laskuun maiden polttoainetaseessa.

Yhdistetty öljykaasu on myös (alkuperänsä mukaan) maakaasua. Se on saanut nimensä öljystä, jonka kanssa sitä esiintyy luonnossa. Siihen liittyvä öljykaasu liukenee öljyyn (osittain) ja on osittain sen yläpuolella muodostaen kaasukuvun. Tämän kaasun paineen alaisena öljy nousee kaivon läpi pintaan. Kun paine laskee, siihen liittyvä öljykaasu poistuu helposti öljystä.

Siihen liittyvää öljykaasua ei käytetty pitkään aikaan ja se poltettiin paikan päällä. Tällä hetkellä sitä otetaan talteen ja käytetään polttoaineena tai yhtenä orgaanisen synteesin lähteistä, koska se sisältää suuren määrän metaanihomologeja. Järkevämpää käyttöä varten siihen liittyvä öljykaasu jaetaan jakeisiin.

Kaasujakeet: 1. C5H12, C6H14 ja muut nesteet - kaasubensiini;

2. C3H8, C4H10 - propaani-butaani-seos

3. CH4, C2H6 ja muut epäpuhtaudet - "kuiva kaasu"

Käytetään bensiinin lisäaineena;

Polttoaineena ja kotitalouskaasuna;

Orgaanisessa synteesissä ja polttoaineena.

Synnymme ja elämme öljystä saatujen tuotteiden ja asioiden maailmassa. Ihmiskunnan historiassa oli kivi- ja rautakausia. Kuka tietää, ehkä historioitsijat kutsuvat aikakautta öljyksi tai muoviksi. Öljy on tunnetuin mineraalityyppi. Häntä kutsutaan sekä "energian kuningattareksi" että "hedelmällisyyden kuningattareksi". Ja hänen kuninkuus orgaanisessa kemiassa on "musta kulta". Öljy loi uuden teollisuuden - petrokemian, se aiheutti myös useita ympäristöongelmia.

Öljy on ollut ihmiskunnan tiedossa muinaisista ajoista lähtien. Eufratin rannoilla se louhittiin 6-7 tuhatta vuotta eKr. e. Sitä käytettiin asuntojen valaisemiseen, balsamointiin. Öljy oli olennainen osa sytytysainetta, joka meni historiaan nimellä "kreikkalainen tuli". Keskiajalla sitä käytettiin pääasiassa katuvalaistukseen.

Venäjällä 1800-luvun alussa saatiin öljystä tislaamalla polttoöljyä nimeltä kerosiini, jota käytettiin 1800-luvun puolivälissä keksityissä lampuissa. Samaan aikaan teollisuuden kasvun ja höyrykoneiden tulon myötä öljyn kysyntä voiteluaineiden lähteenä alkoi kasvaa. Käyttöönotto 60-luvun lopulla. 1800-luvun öljynporausta pidetään öljyteollisuuden syntymänä.

1800- ja 1900-luvun vaihteessa keksittiin bensiini- ja dieselmoottorit. Tämä johti öljyntuotannon ja sen jalostusmenetelmien nopeaan kehitykseen.

Öljy on "energianippu". Vain 1 ml:lla tätä ainetta voit lämmittää kokonaisen ämpärillisen vettä yhdellä asteella, ja ämpärisamovarin keittämiseen tarvitset alle puoli lasillista öljyä. Tilavuusyksikköä kohti mitattuna öljy on luonnonaineista ensimmäisellä sijalla. Edes radioaktiiviset malmit eivät voi kilpailla sen kanssa tässä suhteessa, koska niiden radioaktiivisten aineiden pitoisuus on niin alhainen, että tonnia kiviä on käsiteltävä 1 mg:n ydinpolttoaineen talteenottamiseksi.

Raakaöljyn ja kaasun esiintymät syntyivät 100-200 miljoonaa vuotta sitten Maan paksuudelta. Öljyn alkuperä on yksi luonnon piilotetuista salaisuuksista.

Öljy ja öljytuotteet.

Öljy on ainoa nestemäinen fossiilinen polttoaine. Keltaisesta tummanruskeaan öljyinen neste, vettä kevyempi. (öljynäytteitä näytetään.) On kevyitä ja raskaita öljyjä. Keuhkot poistetaan pumpuilla, suihkulähteellä, niistä valmistetaan pääasiassa bensiiniä ja kerosiinia. Raskaat louhitaan joskus jopa kaivosmenetelmällä (Yaremskoye esiintymä Komin tasavallassa) ja jalostetaan bitumiksi, polttoöljyksi, öljyiksi.

Toisin kuin muut mineraalit, öljy, kuten kaasu, ei muodosta erillisiä kerroksia, se täyttää kivissä olevat aukot: hiekkajyvien välisiä huokosia, halkeamia.

Öljy on syttyvää. Se säilyttää ominaisuutensa jopa veden pinnalla, missä se voi syttyä palavasta taskulampusta, kunnes se leviää ohueksi värikkäiseksi kalvoksi. Öljy on ainutlaatuinen polttoaine, sen lämpöarvo on 37-49 MJ/kg. Eli 10 tonnia öljyä antaa yhtä paljon lämpöä kuin 13 tonnia antrasiittia ja 31 tonnia polttopuita. Se on energia-, kemianteollisuuden perusta. Tunnetaan myös lääkeöljy, joka sisältää runsaasti nafteenisia ja aromaattisia hiilivetyjä.

Laboratoriokokemus nro 1. Öljyn fysikaaliset ominaisuudet

Tutkimme koeputkea, jossa on öljyä (öljymäinen neste, väriltään tummanruskea, melkein musta, ominainen haju).

Öljy ei haise bensiiniltä, ​​johon sen ajatus liittyy. Öljyn aromin antaa mukana oleva hiilidisulfidi, kasvi- ja eläinorganismien jäännökset.

Liuotamme öljyn veteen (ei liukene, pinnalle muodostuu kalvo). Kalvon tiheys on pienempi kuin veden, joten se on pinnalla.

Öljyn alkuainekoostumus.

C - 84 - 87 % O, N, S - 0,5 - 2 %

H - 12 - 14% joissakin talletuksissa jopa 5% S

Öljy on monimutkainen seos suuresta määrästä orgaanisia yhdisteitä.

Öljyn ja sen tuotteiden koostumus.

Öljynjalostus (kemia)

Öljynjalostus on prosessi, joka sisältää monimutkaisten laitteiden luomisen.

Opettaja: täytä taulukko "Öljynjalostus"

Alkukäsittely (fyysiset prosessit)	puhdistus	Kuivaus, suolanpoisto, haihtuvien hiilivetyjen poistaminen (pääasiassa metaani)
	Tislaus	Öljyn lämpöerotus jakeiksi. perustuu eri molekyylipainojen omaavien hiilivetyjen kiehumispisteiden eroihin
Kierrätys (kemialliset prosessit)	Halkeilu	Pitkäketjuisten hiilivetyjen hajoaminen ja vähemmän hiiliatomeja sisältävien hiilivetyjen muodostuminen molekyyleissä
	Uudistaminen	Muuttaa hiilivetymolekyylien rakennetta: isomerointi, alkylointi, Pyöräily (aromatisointi)

Ensisijainen öljynjalostus - rektifikaatio - erottelu öljyn fraktioiksi kiehumispisteiden eron perusteella.

Öljy syötetään tislauskolonniin putkimaisen uunin kautta, jossa se kuumennetaan 350 ⁰С. Höyryn muodossa öljy nousee kolonnista ylös ja asteittain jäähtyessään jaetaan fraktioihin: bensiini, teollisuusbensiini, kerosiini, aurinkoöljyt, polttoöljy. Tislaamaton osa on tervaa.

(taulukon mukaan tislauskolonnin toiminta kuvataan, fraktioita ja niiden käyttöalueita kutsutaan).

Öljyjakeet:

C5 - C11 - bensiini (autojen ja lentokoneiden polttoaine, liuotin);

C8 - C14 - teollisuusbensiini (traktoreiden polttoaine);

C12 - C18 - kerosiini (polttoaine traktoreihin, raketteihin, lentokoneisiin);

С15 - С22 - kaasuöljy (kevyt öljytuotteet) - diz. polttoainetta.

Loput tislauksesta on polttoöljyä (kattiloiden polttoainetta). Lisätisleet muodostavat voiteluöljyjä. Polttoöljyn käyttö - aurinkoöljy, parafiini, vaseliini, voiteluöljyt. Tervan käyttö - bitumi, asfaltti.

Toissijainen öljynjalostus: krakkaus (katalyyttinen ja lämpö).

lämpö	katalyyttinen
450-550°	400-500 °С, kat. Al2O3 nSiO2 (aluminosilikaattikatalyytti)
Prosessi on hidas	Prosessi on nopea
Muodostuu monia tyydyttymättömiä hiilivetyjä	Tyydyttymättömiä hiilivetyjä muodostuu huomattavasti vähemmän
Vastaanotettu bensa: 1) kestää räjähdystä 2) epästabiili varastoinnin aikana (tyydyttymättömät hiilivedyt hapettuvat helposti)	Vastaanotettu bensa: 1) kestää räjähdystä 2) vakaampi varastoinnin aikana (koska tyydyttymättömiä hiilivetyjä on paljon)

С16Н34 → С8Н18 + С8Н16 СH3- CH₂- CH₂- CH3 → CH3- CH- CH3

CH3

Bensiinimerkki ja sen laatu riippuvat sen oktaanilukuasteikon iskunkestävyydestä:

Räjähdysvastus otetaan arvoksi 0 (se syttyy helposti)

n. heptaani;

Yli 100 - (korkea stabiilisuus) 2,2,4-trimetyylipentaani. Mitä enemmän n.heptaania bensiinissä on, sitä korkeampi on sen laatu.

Haaroittuneet rajoittavat hiilivedyt, tyydyttymättömät ja aromaattiset hiilivedyt kestävät räjähdystä.

Reformointi (aromatisointi) - 450⁰ - 540⁰С

heksaani → sykloheksaani → bentseeni: C6H14 → C6H12 → C6H6

Ne on valmistettu lisäämään bensiinin nakutuskestävyyttä - kykyä kestää voimakasta puristusta moottorin sylinterissä korkeissa lämpötiloissa ilman itsestään syttymistä.

Maantieteen opettaja jatkaa oppituntia

Maailman tärkeimpien öljyvarojen jakautuminen.

Sana "öljy" ilmestyi venäjäksi 1600-luvulla ja tulee arabian sanasta "nafata", joka tarkoittaa "sylkeä". Niin kutsuttu 4-3 tuhatta eKr. e. Mesopotamian - sivilisaation muinaisen keskuksen - asukkaat - syttyvä öljyinen musta neste, joka todellakin purkautuu joskus maan pinnalle suihkulähteiden muodossa.

Siksi muinaisista ajoista 1800-luvun puoliväliin öljyä uutettiin sieltä, missä se valui lähteiden muodossa kulkeutuen kivissä olevien vikojen ja halkeamien läpi. Mutta kun he alkoivat etsiä sitä kaukana suoraan öljyn vapautumispaikoista, heräsi kysymyksiä: kuinka se tehdään? minne porata kaivoja?

Pitkien geologisten tutkimusten aikana todettiin, että öljy on todennäköisimmin siellä, missä sedimenttipeitteen paksut kerrokset rypistyvät laskoksiksi ja repeytyvät maankuoren tektonisten liikkeiden vaikutuksesta muodostaen kerroksille kupolimaisia ​​mutkia, niin kutsuttu antikliininen hiilivetyjen luonnollisen kertymisen tyyppi, jota kutsutaan kerrostumaksi. Maankuoren alueita, jotka sisältävät yhden tai useamman näistä esiintymistä, kutsutaan kerrostumiksi.

Maailmasta on löydetty yli 27 tuhatta öljykenttää, mutta vain pieni osa niistä (1 %) sisältää ¾ maailman öljyvarannoista ja 33 superjättiläistä - puolet maailman öljyvaroista.

Analysoitaessa maailman todistettujen öljyvarojen jakautumista alueittain ja maittain, tulemme siihen tulokseen, että Lounais-Aasialla on poikkeuksellinen rooli, nimittäin 2/3 maailman öljyvaroista sijaitsee Persianlahden maissa (CA, Irak, Arabiemiirikunnat, Kuwait, Iran).

Ehdotan tietojen avulla suoritettavaa tehtävä nro 1 (merkitkää ääriviivakarttaan maailman 10 ensimmäistä maata tutkituilla öljyvaroilla mitattuna).

Polttoaineteollisuus maailmantaloudessa.

Erityyppisiä polttoaineita (bensiini, kerosiini, polttoöljy) jalostavat öljynjalostamot sijaitsevat pääasiassa kulutusalueilla. Siksi maailmantalouteen on muodostunut valtava alueellinen kuilu sen tuotanto- ja kulutusalueiden välille. Selvitetään miksi?

Tällä hetkellä öljyä tuotetaan yli 80 maassa ympäri maailmaa. Maailmantuotanto (lähes 3,5 miljardia tonnia) jakautuu suunnilleen tasaisesti taloudellisesti kehittyneiden ja kehitysmaiden kesken.

Hieman yli 40 % on OPEC-maiden osuus, ja ulkomainen Aasia erottuu joistakin suurista alueista ensisijaisesti Persianlahden maiden ansiosta.

Analysoidaan tietoja, joten Persianlahden maat vastaavat 2/3 maailman todistetuista öljyvaroista ja noin 1/3 maailman tuotannosta. Tämän alueen 4 maata tuottavat kukin yli 100 miljoonaa tonnia öljyä vuodessa, kun taas tässä luettelossa johtava on CA, joka on 1. sija maailmassa. Muut alueet jakautuvat öljyntuotannon koon mukaan seuraavassa järjestyksessä: Latinalainen Amerikka, Pohjois-Amerikka, Afrikka, IVY, Pohjois-Eurooppa. Samaan aikaan suurin osa energiavaroista, pääasiassa kehitysmaissa tuotetusta öljystä, viedään Yhdysvaltoihin, Länsi-Eurooppaan ja Japaniin, jotka ovat aina erittäin riippuvaisia ​​teollisuuden polttoaineiden tuonnista.

Tämän seurauksena monien maiden ja maanosien välille on muodostunut vakaita "energiasiltoja" voimakkaiden, ensisijaisesti valtamerten, öljylastivirtojen muodossa.

Näin ollen OPEC-maat (lähes OPEC 2/3 maailman viennistä), Meksiko ja Venäjä ovat edelleen johtavia öljynviejä. Näin ollen tehokkaimmilla öljyn vientilastivirroilla on seuraavat suunnat:

Kiinnitä ehdotettu materiaali, suorita tehtävä numero 2 ääriviivakartoissa. Huomioi tärkeimmät öljyn lastivirrat.

Venäläinen teknikot ja suunnittelija - Shukhov V.G.;

teki (1878) laskelmia Venäjän ensimmäisestä öljyputkesta ja valvoi sen rakentamista. Sai (1891) patentin öljyn hiilivetyjen krakkauslaitteiston luomiseksi;

1980-luvun alkuun mennessä valtameriin joutui vuosittain noin 16 miljoonaa tonnia öljyä, mikä vastasi 10,23 % maailman tuotannosta. Suurimmat öljyhäviöt liittyvät sen kuljetuksiin tuotantoalueilta. Hätätilanteet, pesu- ja painolastiveden purkaminen säiliöalusten yli laidan, kaikki tämä johtaa jatkuvaan saastumisen esiintymiseen merireiteillä.

Viimeisten 130 vuoden aikana, vuodesta 1964 lähtien, Maailman valtamereen on porattu noin 12 000 kaivoa, joista 11 000 ja 1 350 teollisuuskaivoa on varustettu pelkästään Pohjanmerellä. Pienistä vuodoista johtuen öljyä häviää 10,1 miljoonaa tonnia vuodessa. Suuria öljymassoja tulee meriin jokia pitkin teollisuuden jätevesien mukana. Meriympäristöön joutuessaan öljy leviää ensin kalvon muodossa muodostaen eripaksuisia kerroksia. Öljykalvo muuttaa spektrin koostumusta ja valon tunkeutumisen voimakkuutta veteen. Veteen sekoitettuna öljy muodostaa kahden tyyppisen emulsion: suora "öljy vedessä" ja käänteinen "vesi öljyssä". Suorat emulsiot, jotka koostuvat öljypisaroista, joiden halkaisija on enintään 10,5 µm, ovat vähemmän stabiileja ja ovat ominaisia ​​öljyä sisältäville pinta-aktiivisille aineille. Kun haihtuvat jakeet poistetaan, öljy muodostaa viskooseja käänteisemulsioita, jotka voivat jäädä pintaan, kulkeutua virran mukana, huuhtoutua rantaan ja laskeutua pohjalle.

13. marraskuuta 2002 Öljyllä ladattu tankkeri uppoaa Espanjan rannikolla. Tankkerin ruumissa on 77 000 tonnia öljyä.

Tankkerin uppoamiseen mennessä säiliöaluksen moottoreiden pyörittämiseen käytettyä polttoöljyä ja dieselpolttoainetta oli valunut mereen noin 5 000 tonnia, suunnilleen saman verran, kun tankkeri hajosi kahteen osaan. Katastrofin alueelle muodostui kaksi jättimäistä öljylautta, joiden pinta-ala oli yli 100 neliökilometriä. Aallot heittävät yhä enemmän polttoöljyä maihin, ja niin pitkälle kuin silmä kantaa, koko rannikolla on myrkyllisen mustanruskean värinen kaistale, jonka musta surffausruma kontrastia rannikon vihreiden pensaiden kanssa.

Kalat ovat öljyn peitossa ja kuolevat tukehtumiseen. Merilinnut - kuikkalinnut, lokit, merikotit, merimetsot - tallaavat kiviä. Heillä on kylmä, rintakehä, kaula, siivet ovat öljyn peitossa, myrkyllistä sotaa pääsee kehon sisään, kun he yrittävät puhdistaa höyheniä nokalla. Ymmärtämättä mitään, he katsovat heille vieraaksi tullutta alkuperäistä elementtiä surullisena, ikään kuin odottaen välitöntä kuolemaa. Linnut annetaan alistuvana harrastajien käsiin, jotka yrittävät puhdistaa höyhenpeitettä öljystä, tiputtaa pipeteillä terveellistä liuosta helmiensä silmiin. Mutta vain muutama sata tuhatta kuolevaa lintua onnistuu saamaan apua. Yhdelle maan rikkaimmista kalastusalueista on aiheutunut korjaamatonta vahinkoa. Saastuneita ainutlaatuisia paikkoja osterien, simpukoiden keräämiseen, mustekalan ja rapujen pyydystämiseen.

kemian opettaja

Öljynjalostus

Menetelmät öljyn käsittelyyn valtameressä:

a) itsetuho, b) kemiallinen dispersio, c) absorptio, d) aitaus, e) biologinen käsittely.

A - öljylautta on pieni ja kaukana rannikosta (liukeneminen veteen ja haihtuminen)

B - kemialliset valmisteet (imee öljy, vedä pieniin kohtiin ja puhdista verkoilla)

B - olki tai turve imee pienet täplät rauhallisena

G - aitaus "konteilla" ja pumppaus niistä pumpuilla

D - biologiset valmisteet

Luonnolle aiheutuvien haittojen vähentämiseksi on välttämätöntä:

parantaa öljyntuotannon, varastoinnin, kuljetuksen menetelmiä ja tekniikoita sekä varmistaa tuotannon turvallisuus.

Fossiiliset hiilet ovat vanhojen kasvien jäännösten muuntamistuotteita, joita käytetään teollisuudessa polttoaineena sekä kemiallisena raaka-aineena. Ne erottuvat tuhkapitoisuudesta. Jos tuhkapitoisuus on alle 50 % - nämä ovat hiiltä, ​​jos suurempi - öljyliuske.

Kivihiili sisältää 60-98 % hiiltä, ​​1-12 % vetyä, 2-20 % happea, 1-3 % typpeä, rikkiä, fosforia, piitä, alumiinia, rautaa, kosteutta

Lähdemateriaalin koostumuksen mukaan hiilet jaetaan humisiin (muodostuu korkeammista kasveista) ja sapropeellisiin (muodostuu levistä). Turve tai sapropeli muuttuu vähitellen paineen alaisena ja hapen puuttuessa ruskohiileksi, joka muuttuu kivihiileksi ja sitten antrasiitiksi. Tietyissä geologisissa olosuhteissa (voimakas paine, korkea lämpötila) kivihiili voi muuttua grafiitiksi ja šungiitiksi, kiveksi, joka sisältää kryptokiteistä hiiltä.

Ruskeat hiilet ovat irtonaisia ​​ruskean tai mustanruskean värisiä muodostelmia. Ne sisältävät 64-78 % hiiltä, ​​jopa 6 % vetyä. Niillä on alhainen lämmönjohtavuus. Nämä ovat huonolaatuisia hiilejä. Suurimmat ruskohiilivarat ovat keskittyneet Venäjän Lena- ja Kansk-Achinsk-altaisiin (työ maantieteellisen kartan kanssa)

Kivihiilet ovat erittäin tiheitä. Ne sisältävät 90 % hiiltä, ​​jopa 5 % vetyä (työskennelkää "Hiili"-kaavion kanssa (Liite 1)). Niillä on korkea lämpöarvo. Näistä prosessoimalla saadaan yli 400 erilaista tuotetta, joiden hinta itse kivihiilen kustannuksiin verrattuna nousee 20-25-kertaiseksi. Kivihiilen käsittely tapahtuu koksilaitoksissa. Erittäin lupaava jalostussuunta on nestemäisen polttoaineen tuotanto kivihiilestä.

Polttoaine. kemialliset raaka-aineet

Maantieteen opettaja

Suurimmat hiilialtaat ovat Tunguska, Lena, Taimyr Venäjällä; Appalakkit Yhdysvalloissa, Venäjä Saksassa, Karaganda-allas Kazakstanissa (työ maantieteellisen kartan kanssa).

Antrasiitit - sisältävät eniten hiiltä - jopa 97% (työskentely "hiilet" -kaavion kanssa), joten sitä käytetään korkealaatuisena savuttomana polttoaineena sekä metallurgiassa, kemian- ja sähköteollisuudessa.

Harkitse kokoelman hiiltä ja kiinnitä huomiota siihen, että mitä korkeampi hiilipitoisuus aineessa on, sitä voimakkaampi sen väri on, sitä korkeampi on hiilen laatu.

Oppilaat tutkivat ruskeaa, kivihiiltä, ​​antrasiittia kokoelmassa "Fuel"

Miten kivihiiltä louhitaan?

Hiiltä louhitaan kahdella tavalla: avoimella ja maanalaisella. Avoin menetelmä on edistyksellisempi ja taloudellisempi, koska se mahdollistaa teknologian käytön. Tällä tavalla louhitaan pääasiassa lämpöhiiltä. Maanalainen menetelmä on kalliimpi, mutta myös lupaavampi, koska korkealaatuisinta hiiltä löytyy suurista syvyyksistä. Tänä päivänä kivihiiltä louhitaan metallurgiaan.

Mikä maa on ensimmäisellä sijalla tutkittujen hiilivarantojen perusteella? (USA)

Kemian opettaja

DI. Tänä vuonna 175 vuotta täyttänyt Mendelejev kirjoitti aiheesta: "Ei ole jätettä, on käyttämättömiä raaka-aineita."

Siten öljy, kaasu ja kivihiili eivät ole vain arvokkaimpia hiilivetyjen lähteitä, vaan myös osa ainutlaatuista korvaamattomien luonnonvarojen varastoa, jonka huolellinen ja järkevä käyttö on välttämätön edellytys ihmisyhteiskunnan asteittaiselle kehitykselle. Tässä yhteydessä palaamme jälleen oppituntimme epigrafiin, suuren venäläisen tiedemiehen ja kemistin D.I. Mendelejev, joka sanoi, että "Öljy ei ole polttoainetta, seteleillä on mahdollista lämmittää." Tätä väitettä voidaan soveltaa kaikkiin luonnollisiin hiilivetyihin.

Tutkitun materiaalin konsolidointi

1. Mitä tuotteita uutetaan siihen liittyvästä maakaasusta ja mihin niitä käytetään?

Vastaus: Bensiini on eristetty siihen liittyvästä öljykaasusta,jota käytetään tavallisen bensiinin lisäaineena;propaani-butaanifraktiota käytetäänpolttoaine; kuivaa kaasua käytetään orgaanisissa reaktioissasynteesi.

2. Miksi luonnonbensiini syttyy helpommin moottorissa kuin tavallinen bensiini?

Vastaus: Bensiinillä on alhaisempi lämpötilasytytys kuin normaalisti.

3. Miksi öljyn koostumusta ei voida ilmaista yhdellä kaavalla?

Vastaus: Öljyn koostumusta ei voida ilmaista yhdellä kaavalla, koskaöljy on monien hiilivetyjen seos.

Kotitehtävät:

1. Oppikirjan § 20 - 22 mukaan (ennen öljytuotteiden krakkausta) lue

2. Kysymykset ja tehtävät: nro 4 § 20, nro 7 - 9 § 21

Lataa materiaalia

Hiilivedyillä on suuri taloudellinen merkitys, koska ne toimivat tärkeimpänä raaka-aineena lähes kaikkien nykyaikaisen orgaanisen synteesiteollisuuden tuotteiden saamiseksi ja niitä käytetään laajalti energiatarkoituksiin. Ne näyttävät keräävän auringon lämpöä ja energiaa, jotka vapautuvat palamisen aikana. Turve, kivihiili, öljyliuske, öljy, luonnonkaasut ja niihin liittyvät maaöljykaasut sisältävät hiiltä, ​​jonka yhdistelmään palamisen aikana hapen kanssa liittyy lämmön vapautumista.

hiiltä	turvetta	öljy	maakaasu
kiinteä	kiinteä	nestettä	kaasua
ilman hajua	ilman hajua	Vahva haju	ilman hajua
yhtenäinen koostumus	yhtenäinen koostumus	aineiden sekoitus	aineiden sekoitus
tummanvärinen kivi, jossa on korkea palavan aineen pitoisuus, joka johtuu erilaisten kasvien hautautumisesta sedimenttikerroksiin	soiden ja umpeen kasvaneiden järvien pohjalle kertynyt puolihajoanut kasvimassa	luonnollinen palava öljymäinen neste, koostuu nestemäisten ja kaasumaisten hiilivetyjen seoksesta	kaasuseos, joka muodostuu maan suolistossa orgaanisten aineiden anaerobisen hajoamisen aikana, kaasu kuuluu sedimenttikivien ryhmään
Lämpöarvo - kalorien määrä, joka vapautuu polttamalla 1 kg polttoainetta
7 000 - 9 000	500 - 2 000	10000 - 15000	?

Hiili.

Kivihiili on aina ollut lupaava energian ja monien kemiallisten tuotteiden raaka-aine.

1800-luvulta lähtien kivihiilen ensimmäinen suuri kuluttaja on ollut liikenne, sitten hiiltä alettiin käyttää sähkön tuotantoon, metallurgiseen koksiin, erilaisten tuotteiden valmistukseen kemiallisen käsittelyn aikana, hiili-grafiittirakennemateriaaleihin, muoviin, kivivahaan, synteettiset, nestemäiset ja kaasumaiset korkeakaloriset polttoaineet, runsaasti typpeä sisältävät hapot lannoitteiden valmistukseen.

Kivihiili on monimutkainen seos makromolekyyliyhdisteitä, jotka sisältävät seuraavat alkuaineet: C, H, N, O, S. Kivihiili sisältää öljyn tavoin suuren määrän erilaisia ​​orgaanisia aineita sekä epäorgaanisia aineita, kuten esim. , vesi, ammoniakki, rikkivety ja tietysti itse hiili - kivihiili.

Kivihiilen käsittelyssä on kolme pääsuuntaa: koksaus, hydraus ja epätäydellinen palaminen. Yksi tärkeimmistä kivihiilen käsittelytavoista on koksaus– kalsinointi ilman ilmaa koksausuuneissa 1000–1200°C lämpötilassa. Tässä lämpötilassa, ilman happea, kivihiili käy läpi monimutkaisimmat kemialliset muutokset, joiden seurauksena muodostuu koksia ja haihtuvia tuotteita:

1. koksikaasu (vety, metaani, hiilimonoksidi ja hiilidioksidi, ammoniakin epäpuhtaudet, typpi ja muut kaasut);

2. kivihiiliterva (useita satoja eri orgaanisia aineita, mukaan lukien bentseeni ja sen homologit, fenoli ja aromaattiset alkoholit, naftaleeni ja erilaiset heterosykliset yhdisteet);

3. supraterva eli ammoniakki, vesi (liuennut ammoniakki sekä fenoli, rikkivety ja muut aineet);

4. koksi (kiinteä koksauksen jäännös, käytännössä puhdas hiili).

Jäähtynyt koksi lähetetään metallurgisille laitoksille.

Kun haihtuvat tuotteet (koksauskaasu) jäähdytetään, kivihiiliterva ja ammoniakkivesi tiivistyvät.

Kun kondensoimattomat tuotteet (ammoniakki, bentseeni, vety, metaani, CO 2, typpi, eteeni jne.) johdetaan rikkihappoliuoksen läpi, eristetään ammoniumsulfaattia, jota käytetään mineraalilannoitteena. Bentseeni otetaan liuottimeen ja tislataan pois liuoksesta. Tämän jälkeen koksikaasua käytetään polttoaineena tai kemiallisena raaka-aineena. Kivihiilitervaa saadaan pieniä määriä (3 %). Mutta tuotannon laajuuden vuoksi kivihiilitervaa pidetään raaka-aineena useiden orgaanisten aineiden saamiseksi. Jos tuotteet, jotka kiehuvat 350 ° C: ssa, ajetaan pois hartsista, jäljelle jää kiinteä massa - piki. Sitä käytetään lakkojen valmistukseen.

Hiilen hydraus suoritetaan 400–600 °C:n lämpötilassa jopa 25 MPa:n vedyn paineessa katalyytin läsnä ollessa. Tällöin muodostuu nestemäisten hiilivetyjen seos, jota voidaan käyttää moottoripolttoaineena. Nestemäisen polttoaineen saaminen hiilestä. Nestemäiset synteettiset polttoaineet ovat korkeaoktaanisia bensiiniä, dieseliä ja kattilapolttoaineita. Nestemäisen polttoaineen saamiseksi hiilestä on tarpeen lisätä sen vetypitoisuutta hydraamalla. Hydraus suoritetaan käyttämällä monikiertoa, jonka avulla voit muuttaa koko orgaanisen hiilen massan nesteeksi ja kaasuttaa. Tämän menetelmän etuna on heikkolaatuisen ruskohiilen hydrausmahdollisuus.

Hiilen kaasutus mahdollistaa heikkolaatuisen ruskean ja mustan hiilen käytön lämpövoimalaitoksilla saastuttamatta ympäristöä rikkiyhdisteillä. Tämä on ainoa menetelmä väkevän hiilimonoksidin (hiilimonoksidin) CO:n saamiseksi. Hiilen epätäydellinen palaminen tuottaa hiilimonoksidia (II). Katalyytissä (nikkeli, koboltti) normaalipaineessa tai korotetussa paineessa vetyä ja CO:ta voidaan käyttää tyydyttyneitä ja tyydyttymättömiä hiilivetyjä sisältävän bensiinin tuottamiseen:

nCO+ (2n+1)H2 → CnH2n+2 + nH20;

nCO + 2nH 2 → C n H 2n + nH 2 O.

Jos hiilen kuivatislaus suoritetaan 500–550°C:ssa, saadaan tervaa, jota bitumin ohella käytetään rakennusteollisuudessa sideaineena kattojen, vedeneristyspinnoitteiden (kattohuopa, kattohuopa, jne.).

Luonnossa kivihiiltä löytyy seuraavilta alueilla: Moskovan alue, Etelä-Jakutskin allas, Kuzbass, Donbass, Pechora-allas, Tunguska-allas, Lena-allas.

Maakaasu.

Maakaasu on kaasuseos, jonka pääkomponentti on metaani CH 4 (75 - 98 % kentästä riippuen), loput etaania, propaania, butaania ja pieni määrä epäpuhtauksia - typpeä, hiilimonoksidia (IV ), rikkivetyä ja vesihöyryjä, ja melkein aina rikkivetyä ja öljyn orgaaniset yhdisteet - merkaptaanit. Juuri he antavat kaasulle erityisen epämiellyttävän hajun, ja poltettaessa ne johtavat myrkyllisen rikkidioksidin SO 2 muodostumiseen.

Yleensä mitä suurempi hiilivedyn molekyylipaino on, sitä vähemmän sitä on maakaasussa. Eri kentiltä peräisin olevan maakaasun koostumus ei ole sama. Sen keskimääräinen koostumus tilavuusprosentteina on seuraava:

CH 4	C2H6	C3H8	C4H10	N 2 ja muut kaasut
75-98	0,5 - 4	0,2 – 1,5	0,1 – 1	1-12

Metaani muodostuu kasvi- ja eläintähteiden anaerobisessa (ilman pääsyä ilmaan) käymisprosessissa, joten sitä muodostuu pohjasedimentteihin ja sitä kutsutaan "suokaasuksi".

Metaanikertymät hydratoituneessa kiteisessä muodossa, ns metaanihydraatti, löytyy ikiroutakerroksen alta ja suurista valtamerten syvyyksistä. Matalissa lämpötiloissa (−800 ºC) ja korkeissa paineissa metaanimolekyylit sijaitsevat vesijään kidehilan onteloissa. Yhden kuutiometrin metaanihydraattia jäässä on 164 kuutiometriä kaasua "koipallolla".

Metaanihydraatin palaset näyttävät likaiselta jäältä, mutta ilmassa ne palavat kelta-sinisellä liekillä. On arvioitu, että planeetalla on 10 000–15 000 gigatonnia hiiltä metaanihydraatin muodossa (giga vastaa 1 miljardia). Tällaiset määrät ovat monta kertaa suurempia kuin kaikki tällä hetkellä tunnetut maakaasuvarat.

Maakaasu on uusiutuva luonnonvara, koska sitä syntetisoituu luonnossa jatkuvasti. Sitä kutsutaan myös "biokaasuksi". Siksi monet ympäristötutkijat yhdistävät nykyään ihmiskunnan vauraan olemassaolon näkymät juuri kaasun käyttöön vaihtoehtoisena polttoaineena.

Maakaasulla on polttoaineena suuria etuja kiinteisiin ja nestemäisiin polttoaineisiin verrattuna. Sen lämpöarvo on paljon korkeampi, poltettaessa se ei jätä tuhkaa, palamistuotteet ovat ympäristön kannalta paljon puhtaampia. Siksi noin 90 % tuotetun maakaasun kokonaismäärästä poltetaan polttoaineena lämpövoimalaitoksissa ja kattilalaitoksissa, teollisuusyritysten lämpöprosesseissa ja jokapäiväisessä elämässä. Noin 10 % maakaasusta käytetään arvokkaana raaka-aineena kemianteollisuudelle: vedyn, asetyleenin, noen, erilaisten muovien ja lääkkeiden valmistukseen. Maakaasusta eristetään metaania, etaania, propaania ja butaania. Metaanista saatavilla tuotteilla on suuri teollinen merkitys. Metaania käytetään monien orgaanisten aineiden synteesiin - synteesikaasuun ja siihen perustuvien alkoholien edelleen synteesiin; liuottimet (hiilitetrakloridi, metyleenikloridi jne.); formaldehydi; asetyleeni ja noki.

Maakaasu muodostaa itsenäisiä esiintymiä. Palavien luonnonkaasujen pääesiintymät sijaitsevat Pohjois- ja Länsi-Siperiassa, Volga-Ural-altaassa, Pohjois-Kaukasiassa (Stavropol), Komin tasavallassa, Astrahanin alueella ja Barentsinmerellä.