Luonnollinen hiilivetyjen lähde	Sen pääominaisuudet
Öljy	Monikomponenttinen seos, joka koostuu pääasiassa hiilivedyistä. Hiilivetyjä edustavat pääasiassa alkaanit, sykloalkaanit ja areeenit.
Liittynyt öljykaasu	Seos, joka koostuu lähes yksinomaan alkaaneista, joissa on pitkä hiiliketju 1-6 hiiliatomia, muodostuu öljyn uuttamisen yhteydessä, mistä johtuu nimi. On olemassa suuntaus: mitä pienempi alkaanin molekyylipaino on, sitä suurempi on sen prosenttiosuus siihen liittyvässä maakaasussa.
Maakaasu	Seos, joka koostuu pääasiassa pienimolekyylisistä alkaaneista. Maakaasun pääkomponentti on metaani. Sen prosenttiosuus voi kaasukentästä riippuen olla 75 - 99 %. Toisella sijalla pitoisuudessa on leveällä marginaalilla etaani, propaania on vielä vähemmän jne. Perimmäinen ero maakaasun ja siihen liittyvän öljykaasun välillä on, että propaanin ja isomeeristen butaanien osuus siihen liittyvässä maakaasussa on paljon suurempi.
Hiili	Monikomponenttinen seos erilaisten hiilen, vedyn, hapen, typen ja rikin yhdisteistä. Myös kivihiilen koostumuksessa on huomattava määrä epäorgaanisia aineita, joiden osuus on huomattavasti suurempi kuin öljyssä.

Öljynjalostus

Öljy on monikomponenttinen seos eri aineita, pääasiassa hiilivetyjä. Nämä komponentit eroavat toisistaan ​​kiehumispisteissä. Tältä osin, jos öljyä kuumennetaan, siitä haihtuu ensin kevyimmät kiehuvat komponentit, sitten yhdisteet, joilla on korkeampi kiehumispiste jne. Tämän ilmiön perusteella primäärinen öljynjalostus , joka koostuu tislaus (oikaisu) öljy. Tätä prosessia kutsutaan primääriseksi, koska oletetaan, että sen aikana ei tapahdu aineiden kemiallisia muutoksia ja öljy erottuu vain jakeiksi, joilla on eri kiehumispisteet. Alla on kaaviollinen kaavio tislauskolonnista, jossa on lyhyt kuvaus itse tislausprosessista:

Ennen rektifikaatioprosessia öljy valmistetaan erityisellä tavalla, eli se poistetaan epäpuhtaudesta vedestä siihen liuenneilla suoloilla ja kiinteistä mekaanisista epäpuhtauksista. Tällä tavalla valmistettu öljy menee putkimaiseen uuniin, jossa se kuumennetaan korkeaan lämpötilaan (320-350 o C). Putkiuunissa kuumentamisen jälkeen korkean lämpötilan öljy tulee tislauskolonnin alaosaan, jossa yksittäiset fraktiot haihtuvat ja niiden höyryt nousevat tislauskolonniin. Mitä korkeampi tislauskolonnin osuus on, sitä alhaisempi sen lämpötila on. Siten seuraavat jakeet otetaan eri korkeuksilta:

1) tislauskaasut (otettu kolonnin yläosasta, joten niiden kiehumispiste ei ylitä 40 ° C);

2) bensiinijae (kiehumispiste 35 - 200 o C);

3) teollisuusbensiinifraktio (kiehumispisteet 150 - 250 o C);

4) kerosiinifraktio (kiehumispisteet 190 - 300 o C);

5) dieselfraktio (kiehumispiste 200 - 300 o C);

6) polttoöljy (kiehumispiste yli 350 o C).

On huomattava, että öljyn rektifioinnin aikana eristetyt keskimääräiset jakeet eivät täytä polttoaineen laatustandardeja. Lisäksi öljyn tislauksen seurauksena muodostuu huomattava määrä polttoöljyä - kaukana kysytyimmistä tuotteista. Tältä osin öljyn ensikäsittelyn jälkeen tehtävänä on lisätä kalliimpien, erityisesti bensiinijakeiden saantoa, sekä parantaa näiden jakeiden laatua. Nämä tehtävät ratkaistaan ​​erilaisilla prosesseilla. Öljynjalostus , kuten halkeilua jauudistamassa .

On huomattava, että öljyn toissijaisessa käsittelyssä käytettyjen prosessien määrä on paljon suurempi, ja käsittelemme vain joitain tärkeimmistä. Ymmärrämme nyt, mikä näiden prosessien merkitys on.

Halkeilu (lämpö tai katalyyttinen)

Tämä prosessi on suunniteltu lisäämään bensiinijakeen saantoa. Tätä tarkoitusta varten raskaita fraktioita, kuten polttoöljyä, kuumennetaan voimakkaasti, useimmiten katalyytin läsnä ollessa. Tämän toiminnan seurauksena raskaisiin fraktioihin kuuluvat pitkäketjuiset molekyylit repeytyvät ja muodostuu alhaisemman molekyylipainon omaavia hiilivetyjä. Itse asiassa tämä johtaa alkuperäistä polttoöljyä arvokkaamman bensiinijakeen lisäsaantoon. Tämän prosessin kemiallinen olemus näkyy yhtälössä:

Uudistaminen

Tämä prosessi suorittaa tehtävän parantaa bensiinijakeen laatua, erityisesti lisäämällä sen nakutuskestävyyttä (oktaaniluku). Tämä bensiinien ominaisuus ilmoitetaan huoltoasemilla (92., 95., 98. bensiini jne.).

Reformointiprosessin seurauksena aromaattisten hiilivetyjen osuus bensiinijakeessa kasvaa, jolla on muiden hiilivetyjen joukossa yksi korkeimmista oktaaniluvuista. Tällainen aromaattisten hiilivetyjen osuuden lisäys saavutetaan pääasiassa reformointiprosessin aikana tapahtuvien dehydrosyklisointireaktioiden seurauksena. Esimerkiksi kun lämmitetään riittävästi n-heksaani platinakatalyytin läsnäollessa muuttuu bentseeniksi ja n-heptaani samalla tavalla - tolueeniksi:

Hiilen käsittely

Pääasiallinen kivihiilen käsittelymenetelmä on koksaus . Hiilen koksaus kutsutaan prosessiksi, jossa hiiltä lämmitetään ilman pääsyä ilmaan. Samaan aikaan tällaisen lämmityksen seurauksena hiilestä eristetään neljä päätuotetta:

1) koksi

Kiinteä aine, joka on lähes puhdasta hiiltä.

2) Kivihiiliterva

Sisältää suuren määrän erilaisia ​​pääasiassa aromaattisia yhdisteitä, kuten bentseeniä, sen homologeja, fenoleja, aromaattisia alkoholeja, naftaleenia, naftaleenin homologeja jne.;

3) Ammoniakkivesi

Nimestään huolimatta tämä fraktio sisältää ammoniakin ja veden lisäksi myös fenolia, rikkivetyä ja joitain muita yhdisteitä.

4) koksiuunikaasu

Koksauskaasun pääkomponentit ovat vety, metaani, hiilidioksidi, typpi, eteeni jne.

HIILIVYÖN LUONNALLISET LÄHTEET

Hiilivedyt ovat kaikki niin erilaisia ​​-
Nestemäinen, kiinteä ja kaasumainen.
Miksi niitä on niin paljon luonnossa?
Se on kyltymätön hiili.

Itse asiassa tämä alkuaine, kuten mikään muu, on "tyydyttymätön": se pyrkii muodostamaan ketjuja, suoria ja haaroittuneita, sitten renkaita ja sitten verkkoja monista atomeistaan. Tästä syystä monet hiili- ja vetyatomien yhdisteet.

Hiilivedyt ovat sekä maakaasua - metaania että toista kotitalouksien palavaa kaasua, joka on täytetty sylintereillä - propaani C 3 H 8. Hiilivedyt ovat öljy, bensiini ja kerosiini. Ja myös - orgaaninen liuotin C 6 H 6, parafiini, josta valmistetaan uudenvuoden kynttilöitä, vaseliini apteekista ja jopa muovipussi elintarvikkeiden pakkaamiseen ...

Tärkeimmät luonnolliset hiilivetyjen lähteet ovat mineraalit - kivihiili, öljy, kaasu.

HIILI

Tunnetaan enemmän ympäri maailmaa 36 tuhat hiilialtaat ja -esiintymät, jotka yhdessä vievät 15% maapallon alueilla. Hiilikentät voivat ulottua tuhansia kilometrejä. Kaiken kaikkiaan maapallon yleiset geologiset kivivarat ovat 5 biljoonaa 500 miljardia tonnia mukaan lukien tutkitut talletukset - 1 triljoona 750 miljardia tonnia.

Fossiilisia hiiltä on kolme päätyyppiä. Ruskohiiltä, ​​antrasiittia poltettaessa liekki on näkymätön, palaminen on savutonta ja hiili säröilee palaessaan.

Antrasiittion vanhin fossiilinen kivihiili. Eroaa suuren tiheyden ja kiillon suhteen. Sisältää jopa 95% hiili.

Hiili- sisältää enintään 99% hiili. Kaikista fossiilisista hiileistä sitä käytetään eniten.

Ruskohiili- sisältää enintään 72% hiili. On ruskea väri. Nuorimpana fossiilisena kivihiilenä se säilyttää usein jälkiä sen puun rakenteesta, josta se muodostui. Se eroaa korkeasta hygroskooppisuudesta ja korkeasta tuhkapitoisuudesta ( 7 prosentista 38 prosenttiin, siksi sitä käytetään vain paikallisena polttoaineena ja kemiallisen käsittelyn raaka-aineena. Erityisesti hydrauksella saadaan arvokkaita nestemäisiä polttoaineita: bensiiniä ja kerosiinia.

Hiili on hiilen pääainesosa 99% ), ruskohiili ( jopa 72 %). Hiili-nimen alkuperä, eli "kantava hiili". Samoin latinankielinen nimi "carboneum" pohjassa sisältää juuren hiili-hiili.

Kuten öljy, kivihiili sisältää suuren määrän orgaanista ainetta. Orgaanisten aineiden lisäksi se sisältää myös epäorgaanisia aineita, kuten vettä, ammoniakkia, rikkivetyä ja tietysti itse hiiltä - hiiltä. Yksi tärkeimmistä kivihiilen käsittelytavoista on koksaus - kalsinointi ilman ilmaa. Koksauksen seurauksena, joka suoritetaan lämpötilassa 1000 0 C, muodostuu seuraavaa:

koksiuuni kaasu- Se koostuu vedystä, metaanista, hiilimonoksidista ja hiilidioksidista, ammoniakin epäpuhtauksista, typestä ja muista kaasuista.

Kivihiiliterva - sisältää useita satoja erilaisia ​​orgaanisia aineita, mukaan lukien bentseeniä ja sen homologeja, fenolia ja aromaattisia alkoholeja, naftaleenia ja erilaisia ​​heterosyklisiä yhdisteitä.

Top-terva tai ammoniakkivesi - sisältää nimensä mukaisesti liuennutta ammoniakkia sekä fenolia, rikkivetyä ja muita aineita.

Koksi– kiinteä koksausjäännös, käytännössä puhdasta hiiltä.

Koksia käytetään raudan ja teräksen valmistuksessa, ammoniakkia typen ja yhdistelmälannoitteiden valmistuksessa, eikä orgaanisten koksaustuotteiden merkitystä voi yliarvioida. Mikä on tämän mineraalin levinneisyyden maantiede?

Suurin osa hiilivaroista kuuluu pohjoiselle pallonpuoliskolle - Aasiaan, Pohjois-Amerikkaan, Euraasiaan. Mitkä maat erottuvat joukosta varastojen ja hiilen tuotannon suhteen?

Kiina, USA, Intia, Australia, Venäjä.

Maat ovat tärkeimmät hiilen viejät.

USA, Australia, Venäjä, Etelä-Afrikka.

tärkeimmät tuontikeskukset.

Japani, merentakainen Eurooppa.

Se on ympäristöllisesti erittäin likainen polttoaine. Hiilen louhinnan aikana tapahtuu räjähdyksiä ja metaanipaloja, ja tiettyjä ympäristöongelmia syntyy.

Ympäristön saastuminen - tämä on mikä tahansa ei-toivottu muutos tämän ympäristön tilassa, joka johtuu ihmisen toiminnasta. Tätä tapahtuu myös kaivostoiminnassa. Kuvittele tilanne kivihiilen kaivosalueella. Yhdessä hiilen kanssa pintaan nousee valtava määrä jätekiveä, joka tarpeettomana lähetetään yksinkertaisesti kaatopaikoille. Muodostunut vähitellen jätekasoja- valtavat, kymmeniä metrejä korkeat, kartion muotoiset jätekivivuoret, jotka vääristävät luonnonmaiseman ulkonäköä. Ja viedäänkö kaikki pintaan nostettu hiili välttämättä kuluttajalle? Ei tietenkään. Loppujen lopuksi prosessi ei ole hermeettinen. Valtava määrä hiilipölyä laskeutuu maan pinnalle. Tämän seurauksena maaperän ja pohjaveden koostumus muuttuu, mikä väistämättä vaikuttaa alueen kasvistoon ja eläimistöön.

Kivihiili sisältää radioaktiivista hiiltä - C, mutta polttoaineen polton jälkeen vaarallinen aine pääsee savun mukana ilmaan, veteen, maaperään ja paisuu kuonaksi tai tuhkaksi, jota käytetään rakennusmateriaalien valmistukseen. Tämän seurauksena asuinrakennuksissa seinät ja katot "hohtavat" ja muodostavat uhan ihmisten terveydelle.

ÖLJY

Öljy on ollut ihmiskunnan tiedossa muinaisista ajoista lähtien. Se louhittiin Eufratin rannalla

6-7 tuhatta vuotta eaa uh . Sitä käytettiin asuntojen valaistukseen, laastien valmistukseen, lääkkeinä ja voiteena sekä balsamointiin. Öljy oli muinaisessa maailmassa valtava ase: tuliset joet valuivat linnoituksen muureille tunkeutuneiden päihin, öljyyn upotetut palavat nuolet lensivät piiritettyihin kaupunkeihin. Öljy oli olennainen osa sytytysainetta, joka meni historiaan nimellä "Kreikkalainen tuli" Keskiajalla sitä käytettiin pääasiassa katuvalaistukseen.

Yli 600 öljy- ja kaasuallasta on tutkittu, 450 on kehitteillä , ja öljykenttien kokonaismäärä on 50 tuhatta.

Erota kevyet ja raskaat öljyt. Kevyt öljy uutetaan pohjamaasta pumpuilla tai suihkulähdemenetelmällä. Tällaisesta öljystä valmistetaan enimmäkseen bensiiniä ja kerosiinia. Raskaat öljyt uutetaan joskus jopa kaivosmenetelmällä (Komin tasavallassa) ja niistä valmistetaan bitumia, polttoöljyä ja erilaisia ​​öljyjä.

Öljy on monipuolisin polttoaine, korkeakalorinen. Sen louhinta on suhteellisen yksinkertaista ja halpaa, koska öljyä louhittaessa ei tarvitse laskea ihmisiä maan alle. Öljyn kuljettaminen putkistojen kautta ei ole suuri ongelma. Tämän tyyppisen polttoaineen suurin haitta on resurssien alhainen saatavuus (noin 50 vuotta ) . Yleiset geologiset varat ovat 500 miljardia tonnia, mukaan lukien tutkitut 140 miljardia tonnia .

AT 2007 Venäläiset tutkijat osoittivat maailman yhteisölle, että Jäämerellä sijaitsevat Lomonosovin ja Mendelejevin vedenalaiset harjut ovat mantereen hyllyvyöhyke ja kuuluvat siksi Venäjän federaatioon. Kemian opettaja kertoo öljyn koostumuksesta, sen ominaisuuksista.

Öljy on "energianippu". Vain 1 ml:lla sitä voi lämmittää kokonaisen ämpärillisen vettä yhdellä asteella, ja ämpärisamovarin keittämiseen tarvitaan 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 pieni, että 1 mg voidaan uuttaa. ydinpolttoainetta on käsiteltävä tonnia kiviä.

Öljy ei ole vain minkä tahansa valtion polttoaine- ja energiakompleksin perusta.

Tässä ovat D. I. Mendelejevin kuuluisat sanat paikallaan "Öljyn polttaminen on sama asia kuin uunin lämmittäminen setelit". Jokainen öljypisara sisältää enemmän kuin 900 erilaisia ​​kemiallisia yhdisteitä, yli puolet jaksollisen järjestelmän kemiallisista alkuaineista. Tämä on todellinen luonnon ihme, petrokemian teollisuuden perusta. Noin 90 % kaikesta tuotetusta öljystä käytetään polttoaineena. Huolimatta “ oma 10%" , petrokemiallinen synteesi tarjoaa tuhansia orgaanisia yhdisteitä, jotka täyttävät nyky-yhteiskunnan kiireelliset tarpeet. Ei ihme, että ihmiset kutsuvat öljyä kunnioittavasti "musta kullaksi", "maan vereksi".

Öljy on öljymäistä tummanruskeaa nestettä, jolla on punertava tai vihertävä sävy, joskus musta, punainen, sininen tai vaalea ja jopa läpinäkyvä, jolla on tyypillinen pistävä haju. Joskus öljy on valkoista tai väritöntä, kuten vesi (esimerkiksi Surukhanskoye-kentällä Azerbaidžanissa, joillakin kentillä Algeriassa).

Öljyn koostumus ei ole sama. Mutta ne kaikki sisältävät yleensä kolmen tyyppisiä hiilivetyjä - alkaanit (pääasiassa normaalirakenne), sykloalkaanit ja aromaattiset hiilivedyt. Näiden hiilivetyjen suhde eri kenttien öljyssä on erilainen: esimerkiksi Mangyshlak-öljyssä on runsaasti alkaaneja ja Bakun alueen öljyssä on runsaasti sykloalkaaneja.

Tärkeimmät öljyvarat sijaitsevat pohjoisella pallonpuoliskolla. Kaikki yhteensä 75 maailman maat tuottavat öljyä, mutta 90 % sen tuotannosta kuuluu vain 10 maan osuuteen. Lähellä ? maailman öljyvarat ovat kehitysmaissa. (Opettaja soittaa ja näyttää kartalla).

Tärkeimmät tuottajamaat:

Saudi-Arabia, USA, Venäjä, Iran, Meksiko.

Samalla enemmän 4/5 öljyn kulutus laskee taloudellisesti kehittyneiden maiden osuuteen, jotka ovat tärkeimmät tuojamaat:

Japani, Merentakaiset Eurooppa, USA.

Öljyä raakana ei käytetä missään, vaan käytetään jalostettuja tuotteita.

Öljynjalostus

Nykyaikainen laitos koostuu öljylämmitysuunista ja tislauskolonnista, johon öljy erotetaan ryhmittymät - yksittäiset hiilivetyjen seokset niiden kiehumispisteiden mukaan: bensiini, teollisuusbensiini, kerosiini. Uunissa on pitkä putki, joka on kierretty kelaksi. Uunia lämmitetään polttoöljyn tai kaasun palamistuotteista. Öljyä syötetään jatkuvasti kierukkaan: siellä se kuumennetaan 320 - 350 0 C:een nesteen ja höyryn seoksena ja menee tislauskolonniin. Tislauskolonni on teräksinen lieriömäinen laite, jonka korkeus on noin 40 m. Sen sisällä on useita kymmeniä vaakasuoria väliseiniä, joissa on reikiä - niin sanottuja levyjä. Kolonniin tulevat öljyhöyryt nousevat ylös ja kulkevat levyissä olevien reikien läpi. Kun ne vähitellen jäähtyvät liikkuessaan ylöspäin, ne nesteytyvät osittain. Vähemmän haihtuvat hiilivedyt nesteytetään jo ensimmäisillä levyillä muodostaen kaasuöljyfraktion; enemmän haihtuvia hiilivetyjä kerätään edellä ja muodostavat kerosiinifraktion; vielä korkeampi - teollisuusbensiinin jae. Haihtuvimmat hiilivedyt poistuvat kolonnista höyryinä ja muodostavat kondensaation jälkeen bensiiniä. Osa bensiinistä syötetään takaisin kolonniin "kasteluun", mikä edistää parempaa toimintatapaa. (Kirjoita muistivihkoon). Bensiini - sisältää hiilivetyjä C5 - C11, kiehuvat välillä 40 0 ​​C - 200 0 C; teollisuusbensiini - sisältää hiilivetyjä C8 - C14, joiden kiehumispiste on 120 0 C - 240 0 C; kerosiini - sisältää hiilivetyjä C12 - C18, kiehuvat lämpötilassa 180 0 C - 300 0 C; kaasuöljy - sisältää hiilivetyjä C13 - C15, tislattu pois lämpötilassa 230 0 C - 360 0 C; voiteluöljyt - C16 - C28, keitetään vähintään 350 0 C:n lämpötilassa.

Kun kevyitä tuotteita on tislattu öljystä, jäljelle jää viskoosi musta neste - polttoöljy. Se on arvokas hiilivetyjen seos. Voiteluöljyt saadaan polttoöljystä lisätislaamalla. Polttoöljyn tislaamatonta osaa kutsutaan tervaksi, jota käytetään rakentamisessa ja teiden päällystämiseen (videokatkelman esittely). Öljyn suoratislauksen arvokkain fraktio on bensiini. Tämän fraktion saanto ei kuitenkaan ylitä 17-20 painoprosenttia raakaöljystä. Ongelma syntyy: kuinka vastata yhteiskunnan jatkuvasti kasvaviin auto- ja lentopolttoainetarpeisiin? Ratkaisun löysi 1800-luvun lopulla venäläinen insinööri Vladimir Grigorjevitš Shukhov. AT 1891 vuonna hän suoritti ensin teollisen halkeiluaöljyn kerosiinifraktio, joka mahdollisti bensiinin saannon nostamisen 65-70 %:iin (raakaöljyksi laskettuna). Vain öljytuotteiden lämpökrakkausprosessin kehittämiseksi kiitollinen ihmiskunta kirjoitti tämän ainutlaatuisen henkilön nimen sivilisaation historiaan kultaisilla kirjaimilla.

Öljyn puhdistuksen tuloksena saadut tuotteet alistetaan kemialliseen käsittelyyn, joka sisältää useita monimutkaisia ​​prosesseja, joista yksi on öljytuotteiden krakkaus (englanniksi "Cracking"-splitting). Krakkauksia on useita tyyppejä: lämpö-, katalyyttinen, korkeapainekrakkaus, pelkistys. Terminen krakkaus koostuu pitkäketjuisten hiilivetymolekyylien halkeamisesta lyhyemmiksi korkean lämpötilan (470-550 0 C) vaikutuksesta. Tämän halkeamisen aikana alkaanien kanssa muodostuu alkeeneja:

Tällä hetkellä katalyyttinen krakkaus on yleisin. Se suoritetaan lämpötilassa 450-500 0 C, mutta suuremmalla nopeudella ja mahdollistaa korkealaatuisemman bensiinin saamisen. Katalyyttisen krakkauksen olosuhteissa tapahtuu katkaisureaktioiden ohella isomerointireaktioita, eli normaalirakenteisten hiilivetyjen muuttumista haarautuneiksi hiilivedyiksi.

Isomerointi vaikuttaa bensiinin laatuun, koska haarautuneiden hiilivetyjen läsnäolo lisää suuresti sen oktaanilukua. Krakkauksella tarkoitetaan öljynjalostuksen ns. toissijaisia ​​prosesseja. Myös joukko muita katalyyttisiä prosesseja, kuten reformointi, luokitellaan toissijaisiksi. Uudistaminen- tämä on bensiinien aromatisointia kuumentamalla niitä katalyytin, esimerkiksi platinan, läsnä ollessa. Näissä olosuhteissa alkaanit ja sykloalkaanit muuttuvat aromaattisiksi hiilivedyiksi, minkä seurauksena myös bensiinin oktaaniluku kasvaa merkittävästi.

Ekologia ja öljykenttä

Petrokemian tuotannossa ympäristöongelma on erityisen tärkeä. Öljyntuotanto liittyy energiakustannuksiin ja ympäristön saastumiseen. Vaarallinen valtamerten saastelähde on offshore-öljyntuotanto, ja valtameret saastuvat myös öljyn kuljetuksen aikana. Jokainen meistä on nähnyt televisiosta öljytankkerien onnettomuuksien seuraukset. Mustat, öljyn peittämät rannat, musta surffaa, tukehtuvia delfiinejä, lintuja, joiden siivet ovat viskoosissa polttoöljyssä, suojapuvuissa olevat ihmiset keräämässä öljyä lapioilla ja ämpeillä. Haluaisin lainata tietoja vakavasta ympäristökatastrofista, joka tapahtui Kertšin salmessa marraskuussa 2007. 2000 tonnia öljytuotteita ja noin 7000 tonnia rikkiä pääsi veteen. Eniten katastrofista kärsivät Tuzlan kynnäs, joka sijaitsee Mustan ja Azovinmeren risteyksessä, ja Chushka-kynsä. Onnettomuuden jälkeen polttoöljy laskeutui pohjaan, mikä tappoi pienen kuori-sydämen muotoisen, meren asukkaiden pääravinnon. Ekosysteemin palauttaminen vie 10 vuotta. Yli 15 tuhatta lintua kuoli. Litra öljyä, joka on pudonnut veteen, leviää sen pinnalle 100 neliömetrin paikoissa. Öljykalvo, vaikkakin hyvin ohut, muodostaa ylitsepääsemättömän esteen hapen tielle ilmakehästä vesipatsaan. Tämän seurauksena happijärjestelmä ja valtameri ovat häiriintyneet. "tukehtua". Plankton, joka on valtamerten ravintoketjun selkäranka, on kuolemassa. Tällä hetkellä noin 20 % maailman valtameren pinta-alasta on öljyvuotojen peitossa, ja öljysaasteiden vaikutusalue kasvaa. Sen lisäksi, että Maailman valtameri on peitetty öljykalvolla, voimme tarkkailla sitä myös maalla. Esimerkiksi Länsi-Siperian öljykentillä vuotaa vuodessa enemmän öljyä kuin tankkeriin mahtuu - jopa 20 miljoonaa tonnia. Noin puolet tästä öljystä päätyy maahan onnettomuuksien seurauksena, loput ovat "suunniteltuja" suihkulähteitä ja vuotoja kaivon käynnistysten, koeporausten ja putkistojen korjausten yhteydessä. Jamalo-Nenetsien autonomisen piirikunnan ympäristökomitean mukaan suurin öljyllä saastuneen maan alue kuuluu Purovskin alueelle.

MAAKAASU JA SIIHEN LIITTYVÄ ÖLJIKAASU

Maakaasu sisältää hiilivetyjä, joiden molekyylipaino on pieni, pääkomponentit ovat metaani. Sen pitoisuus eri kenttien kaasussa vaihtelee 80 %:sta 97 %:iin. Metaanin lisäksi - etaani, propaani, butaani. Epäorgaaniset: typpi - 2%; CO2; H20; H2S, jalokaasut. Maakaasua poltettaessa vapautuu paljon lämpöä.

Maakaasu polttoaineena ominaisuuksiltaan ylittää jopa öljyn, se on kaloripitoisempaa. Tämä on polttoaineteollisuuden nuorin ala. Kaasu on vielä helpompi ottaa talteen ja kuljettaa. Se on kaikista polttoaineista edullisin. Totta, on myös haittoja: kaasun monimutkainen mannertenvälinen kuljetus. Säiliövaunut - metaanilanta, joka kuljettaa kaasua nesteytetyssä tilassa, ovat erittäin monimutkaisia ​​ja kalliita rakenteita.

Sitä käytetään: tehokkaana polttoaineena, raaka-aineena kemianteollisuudessa, asetyleenin, eteenin, vedyn, noen, muovien, etikkahapon, väriaineiden, lääkkeiden jne. tuotannossa. Maaöljykaasu sisältää vähemmän metaania, mutta enemmän propaania, butaania ja muita korkeampia hiilivetyjä. Missä kaasu tuotetaan?

Yli 70 maalla maailmassa on kaupallisia kaasuvarastoja. Lisäksi, kuten öljyn tapauksessa, kehitysmailla on erittäin suuret varannot. Mutta kaasuntuotantoa harjoittavat pääasiassa kehittyneet maat. Heillä on mahdollisuus käyttää sitä tai tapa myydä kaasua muihin maihin, jotka ovat heidän kanssaan samalla mantereella. Kansainvälinen kaasukauppa on vähemmän aktiivista kuin öljykauppa. Noin 15 % maailman tuotetusta kaasusta tulee kansainvälisille markkinoille. Lähes 2/3 maailman kaasuntuotannosta tuotetaan Venäjältä ja USA:lta. Epäilemättä johtava kaasuntuotantoalue ei vain maassamme, vaan myös maailmassa on Jamalo-Nenetsien autonominen alue, jossa tämä teollisuus on kehittynyt 30 vuoden ajan. Kaupunkimme Novy Urengoy on oikeutetusti tunnustettu kaasupääkaupungiksi. Suurimpia esiintymiä ovat Urengoyskoye, Yamburgskoye, Medvezhye, Zapolyarnoye. Urengoy-kenttä on mukana Guinnessin ennätysten kirjassa. Esiintymän varastot ja tuotanto ovat ainutlaatuisia. Tutkitut varannot ylittävät 10 biljoonaa. m 3, 6 trln. m 3. Vuonna 2008 JSC "Gazprom" aikoo tuottaa 598 miljardia kuutiometriä "sinistä kultaa" Urengoyn kentällä.

Kaasu ja ekologia

Öljyn ja kaasun tuotantotekniikan epätäydellisyys, niiden kuljetus aiheuttaa kaasun määrän jatkuvan palamisen kompressoriasemien lämpöyksiköissä ja soihduksissa. Kompressoriasemat aiheuttavat noin 30 % näistä päästöistä. Soihdutuslaitoksissa poltetaan vuosittain noin 450 000 tonnia maakaasua ja siihen liittyvää kaasua, ja yli 60 000 tonnia saasteita pääsee ilmakehään.

Öljy, kaasu ja kivihiili ovat arvokkaita raaka-aineita kemianteollisuudelle. Lähitulevaisuudessa he löytävät korvaavan maamme polttoaine- ja energiakompleksista. Tällä hetkellä tutkijat etsivät tapoja käyttää aurinko- ja tuulienergiaa, ydinpolttoainetta öljyn korvaamiseksi kokonaan. Vety on tulevaisuuden lupaavin polttoaine. Öljyn käytön vähentäminen lämpövoimatekniikassa on tie paitsi sen järkevämpään käyttöön, myös tämän raaka-aineen säilyttämiseen tulevia sukupolvia varten. Hiilivetyraaka-aineita tulisi käyttää vain jalostusteollisuudessa erilaisten tuotteiden saamiseksi. Valitettavasti tilanne ei ole vielä muuttumassa, ja jopa 94 ​​% tuotetusta öljystä käytetään polttoaineena. D. I. Mendelejev sanoi viisaasti: "Öljyn polttaminen on sama asia kuin uunin lämmittäminen seteleillä."

Tärkeimmät luonnolliset hiilivetyjen lähteet ovat öljy , maakaasu ja hiiltä . Ne muodostavat runsaita kerrostumia maapallon eri alueilla.

Aiemmin uutettuja luonnontuotteita käytettiin yksinomaan polttoaineena. Tällä hetkellä niiden käsittelyyn on kehitetty ja laajalti käytetty menetelmiä, joiden avulla on mahdollista eristää arvokkaita hiilivetyjä, joita käytetään sekä korkealaatuisena polttoaineena että raaka-aineena erilaisiin orgaanisiin synteesiin. Luonnollisten raaka-aineiden jalostus petrokemian teollisuus . Analysoidaan tärkeimpiä luonnollisten hiilivetyjen käsittelymenetelmiä.

Arvokkain luonnon raaka-aineiden lähde - öljy . Se on öljymäinen neste, jonka väri on tummanruskea tai musta ja jolla on ominainen tuoksu ja joka ei käytännössä liukene veteen. Öljyn tiheys on 0,73–0,97 g/cm3.Öljy on monimutkainen seos erilaisia ​​nestemäisiä hiilivetyjä, joihin on liuennut kaasumaisia ​​ja kiinteitä hiilivetyjä, ja eri kentiltä peräisin olevan öljyn koostumus voi vaihdella. Alkaaneja, sykloalkaaneja, aromaattisia hiilivetyjä sekä happea, rikkiä ja typpeä sisältäviä orgaanisia yhdisteitä voi olla eri suhteissa öljyn koostumuksessa.

Raakaöljyä ei käytännössä käytetä, vaan se käsitellään.

Erottaa primäärinen öljynjalostus (tislaus ), eli erottamalla se fraktioihin, joilla on eri kiehumispisteet, ja kierrätys (halkeilua ), jonka aikana hiilivetyjen rakenne muuttuu

dov sisältyy sen kokoonpanoon.

Ensisijainen öljynjalostus Se perustuu siihen, että hiilivetyjen kiehumispiste on sitä suurempi, mitä suurempi on niiden moolimassa. Öljy sisältää yhdisteitä, joiden kiehumispiste on 30 - 550 °C. Tislauksen tuloksena öljy erotetaan jakeiksi, jotka kiehuvat eri lämpötiloissa ja sisältävät hiilivetyjen seoksia, joilla on eri moolimassat. Näille fraktioille on useita käyttötarkoituksia (katso taulukko 10.2).

Taulukko 10.2. Ensisijaisen öljynjalostuksen tuotteet.

Murto-osa	Kiehumispiste, °С	Yhdiste	Sovellus
Nestekaasu	<30	Hiilivedyt С 3 - С 4	Kaasumaiset polttoaineet, kemianteollisuuden raaka-aineet
Bensiini	40-200	Hiilivedyt C 5 - C 9	Lento- ja autopolttoaine, liuotin
Teollisuusbensiini	150-250	Hiilivedyt C 9 - C 12	Dieselmoottorin polttoaine, liuotin
Kerosiini	180-300	Hiilivedyt С 9 - С 16	Dieselmoottoripolttoaine, kotitalouspolttoaine, valaistuspolttoaine
kaasuöljy	250-360	Hiilivedyt С 12 - С 35	Dieselpolttoaine, katalyyttisen krakkauksen raaka-aine
polttoöljy	> 360	Korkeammat hiilivedyt, O-, N-, S-, Me sisältävät aineet	Polttoaine kattilalaitoksiin ja teollisuusuuneihin, raaka-aine jatkotislaukseen

Polttoöljyn osuus on noin puolet öljyn massasta. Siksi se altistetaan myös lämpökäsittelylle. Hajoamisen estämiseksi polttoöljy tislataan alennetussa paineessa. Tässä tapauksessa saadaan useita fraktioita: nestemäisiä hiilivetyjä, joita käytetään voiteluöljyt ; nestemäisten ja kiinteiden hiilivetyjen seos - vaseliini käytetään voiteiden valmistukseen; kiinteiden hiilivetyjen seos - parafiini , menee kenkäkiillokkeiden, kynttilöiden, tulitikkujen ja kynien tuotantoon sekä puun kyllästämiseen; haihtumaton jäännös terva käytetään tie-, rakennus- ja kattobitumin valmistukseen.

Öljynjalostus Sisältää kemialliset reaktiot, jotka muuttavat hiilivetyjen koostumusta ja kemiallista rakennetta. Sen monipuolisuus

ty - lämpökrakkaus, katalyyttinen krakkaus, katalyyttinen reformointi.

Terminen halkeilu yleensä altistetaan polttoöljylle ja muille raskasöljyjakeille. 450–550 °C:n lämpötilassa ja 2–7 MPa:n paineessa vapaaradikaalimekanismi jakaa hiilivetymolekyylit fragmenteiksi, joissa on pienempi määrä hiiliatomeja, ja muodostuu tyydyttyneitä ja tyydyttymättömiä yhdisteitä:

C 16 N 34 ¾® C 8 N 18 + C 8 N 16

C 8 H 18 ¾® C 4 H 10 + C 4 H 8

Tällä tavalla saadaan autobensiiniä.

katalyyttinen krakkaus suoritetaan katalyyttien (yleensä alumiinisilikaattien) läsnä ollessa ilmakehän paineessa ja lämpötilassa 550 - 600 °C. Samaan aikaan lentobensiiniä saadaan öljyn kerosiini- ja kaasuöljyjakeista.

Hiilivetyjen pilkkominen alumiinisilikaattien läsnäollessa tapahtuu ionimekanismin mukaisesti ja siihen liittyy isomeroituminen, ts. tyydyttyneiden ja tyydyttymättömien hiilivetyjen seoksen muodostuminen haarautuneen hiilirungon kanssa, esimerkiksi:

CH3CH3CH3CH3CH3

kissa., t||

C16H34¾¾® CH3-C-C-CH3 + CH3-C \u003d C-CH-CH3

katalyyttinen reformointi suoritetaan lämpötilassa 470-540 °C ja paineessa 1-5 MPa käyttämällä platina- tai platina-renium-katalyyttejä, jotka on kerrostettu AI203-emäkselle. Näissä olosuhteissa parafiinien muuntaminen ja

maaöljysykloparafiinit aromaattisiksi hiilivedyiksi

kissa., t, s

¾¾¾¾® + 3H 2

kissa., t, s

C 6 H 14 ¾¾¾¾® + 4H 2

Katalyyttisten prosessien avulla on mahdollista saada parempilaatuista bensiiniä, koska siinä on runsaasti haarautuneita ja aromaattisia hiilivetyjä. Bensiinin laadulle on ominaista sen oktaaniluku. Mitä enemmän männät puristavat polttoaineen ja ilman seosta, sitä suurempi on moottorin teho. Puristus voidaan kuitenkin suorittaa vain tiettyyn rajaan asti, jonka yläpuolella tapahtuu räjähdys.

kaasuseos, joka aiheuttaa ylikuumenemista ja moottorin ennenaikaista kulumista. Pienin räjähdyskestävyys normaaleissa parafiineissa. Ketjun pituuden pienentyessä, sen haarautumisessa ja kaksinkertaistumisen määrässä

ny yhteyksiä, se kasvaa; se sisältää erityisen paljon aromaattisia hiilihydraatteja.

ennen synnytystä. Eri bensiinilaatujen räjähdyskestävyyden arvioimiseksi niitä verrataan vastaaviin seoksen indikaattoreihin isooktaani ja n-heptaani komponenttien eri suhteilla; oktaaniluku on yhtä suuri kuin isooktaanin prosenttiosuus tässä seoksessa. Mitä suurempi se on, sitä korkeampi laatu on bensiini. Oktaanilukua voidaan nostaa myös lisäämällä erityisiä nakutuksenestoaineita, esim. tetraetyylilyijyä Pb(C 2 H 5) 4 , mutta tällainen bensiini ja sen palamistuotteet ovat myrkyllisiä.

Nestemäisten polttoaineiden lisäksi katalyyttisissä prosesseissa saadaan alempia kaasumaisia ​​hiilivetyjä, joita sitten käytetään orgaanisen synteesin raaka-aineina.

Toinen tärkeä luonnollinen hiilivetyjen lähde, jonka merkitys kasvaa jatkuvasti - maakaasu. Se sisältää jopa 98 tilavuusprosenttia metaania, 2–3 tilavuusprosenttia. sen lähimmät homologit sekä rikkivedyn, typen, hiilidioksidin, jalokaasujen ja veden epäpuhtaudet. Öljyntuotannon aikana vapautuvia kaasuja ( ohimennen ), sisältävät vähemmän metaania, mutta enemmän sen homologeja.

Polttoaineena käytetään maakaasua. Lisäksi yksittäiset tyydyttyneet hiilivedyt eristetään siitä tislaamalla, samoin kuin synteesikaasu , joka koostuu pääasiassa CO:sta ja vedystä; niitä käytetään erilaisten orgaanisten synteesien raaka-aineina.

Louhitaan suuria määriä hiiltä - epähomogeeninen kiinteä materiaali, jonka väri on musta tai harmaa-musta. Se on monimutkainen seos erilaisia ​​makromolekyyliyhdisteitä.

Kivihiiltä käytetään kiinteänä polttoaineena, ja se myös altistetaan koksaus – kuivatislaus ilman ilmaa 1000-1200°C:ssa. Tämän prosessin tuloksena muodostuu: koksi , joka on hienojakoista grafiittia ja jota käytetään metallurgiassa pelkistimenä; kivihiiliterva , joka tislataan ja saadaan aromaattisia hiilivetyjä (bentseeni, tolueeni, ksyleeni, fenoli jne.) ja piki , menossa kattokattojen valmisteluun; ammoniakkivettä ja koksiuuni kaasu joka sisältää noin 60 % vetyä ja 25 % metaania.

Siten luonnolliset hiilivetyjen lähteet tarjoavat

kemianteollisuus monipuolisilla ja suhteellisen halvoilla orgaanisten synteesien raaka-aineilla, jotka mahdollistavat lukuisten orgaanisten yhdisteiden saamisen, joita luonnossa ei esiinny, mutta jotka ovat ihmiselle välttämättömiä.

Yleinen kaavio luonnollisten raaka-aineiden käytölle tärkeimmässä orgaanisessa ja petrokemiallisessa synteesissä voidaan esittää seuraavasti.

Arenas Syngas asetyleenialkeenialkaanit

Orgaaninen ja petrokemiallinen perussynteesi

Ohjaustehtävät.

1222. Mitä eroa on primaarisen öljynjalostuksen ja sekundäärisen jalostuksen välillä?

1223. Mitkä yhdisteet määräävät bensiinin korkean laadun?

1224. Ehdota menetelmää, joka mahdollistaa etyylialkoholin saamiseksi öljystä alkaen.

Kohde. Yleistää tietoa orgaanisten yhdisteiden luonnollisista lähteistä ja niiden käsittelystä; osoittavat petrokemian ja koksikemian menestykset ja kehitysnäkymät, niiden roolin maan teknisessä kehityksessä; syventää talousmaantieteen kurssin tietämystä kaasuteollisuudesta, kaasunkäsittelyn nykyaikaisista suunnista, raaka-aineista ja energiaongelmista; kehittää itsenäisyyttä oppikirjan, hakuteoksen 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
1. tammikuuta 1976 tutkitut maakaasuvarat olivat 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 kaasukondensaattikentät (Bovanenkovskoje, Kruzenshternskoje, Kharasaveyskoye jne.) ovat nyt erityisen tärkeitä. Niiden perusteella 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 tuotanto laski. 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 kuutiometriä) 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 m 3 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 tapahtuu 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 tuotannossa.

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 saadaan kaasubensiini, propaani ja butaani, 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 km 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 vähenemiseen sekä öljyn ja kaasun tuotannon 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 energiataserakenteessa öljyn ja kaasun osuus on 74 %, kun taas 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 öljykaasujen 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 ensimmäisinä 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 polttoaineena traktoreissa, suihkukoneissa ja raketteissa.
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 laajalti 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 saamisen 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 halkeilusta:
nestefaasi (20–60 atm, 430–550 °C), antaa tyydyttymätöntä ja kylläistä bensiiniä, bensiinin saanto on noin 50 %, kaasut 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 - raudan, nikkelin, volframin jne. - läsnä ollessa), antaa marginaalisen bensiinin, jonka saanto on jopa 90 %;
katalyyttinen krakkaus (300–500 °C 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. Kivihiiltä koksattaessa saadaan koksia, kivihiilitervaa, tervavettä ja koksikaasuja.
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.
Hiilen hydraus suoritetaan 400–600 °C:ssa jopa 250 atm:n vetypaineessa katalyytin, rautaoksidien, läsnä ollessa. Tämä tuottaa nestemäisen seoksen hiilivetyjä, jotka tavallisesti hydrataan nikkelillä tai muilla katalyyteillä. Huonolaatuiset ruskohiilet 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 kaasu. 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 jätevedenpuhdistuksella 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 johtavista aromaattisten hiilivetyjen tuotannosta kemianteollisuudelle.
Yrityksen hallintorakenteen ja tuotantoyksiköiden organisoinnin parantamiseksi tammikuussa 1980 perustettiin tuotantoyhdistys Krasnodarnefteorgsintez. Yhdistykseen kuului kolme laitosta: Krasnodarin tehdas (toiminut elokuusta 1922), 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 sinun on päästävä eroon valurautaisesta kylpyammeesta, pesualtaasta tai muusta metallijätteestä, paras ratkaisu olisi ottaa yhteyttä Met C -yritykseen. Verkkosivustolla, 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