Natūralus angliavandenilių šaltinis	Pagrindinės jo savybės
Alyva	Daugiakomponentis mišinys, daugiausia sudarytas iš angliavandenilių. Angliavandenilius daugiausia sudaro alkanai, cikloalkanai ir arenai.
Susijusios naftos dujos	Mišinys, susidedantis beveik vien iš alkanų, turinčių ilgą anglies grandinę nuo 1 iki 6 anglies atomų, susidaro kartu su naftos išgavimu, taigi ir pavadinimo kilmė. Yra tokia tendencija: kuo mažesnė alkano molekulinė masė, tuo didesnis jo procentas susijusiose naftos dujose.
Gamtinių dujų	Mišinys, sudarytas daugiausia iš mažos molekulinės masės alkanų. Pagrindinis gamtinių dujų komponentas yra metanas. Jo procentas, priklausomai nuo dujų telkinio, gali būti nuo 75 iki 99%. Antroje vietoje pagal koncentraciją dideliu skirtumu yra etanas, dar mažiau yra propano ir kt. Pagrindinis skirtumas tarp gamtinių dujų ir susijusių naftos dujų yra tas, kad propano ir izomerinių butanų dalis susijusiose naftos dujose yra daug didesnė.
Anglis	Daugiakomponentis įvairių anglies, vandenilio, deguonies, azoto ir sieros junginių mišinys. Be to, anglies sudėtyje yra daug neorganinių medžiagų, kurių dalis yra žymiai didesnė nei naftos.

Naftos rafinavimas

Aliejus yra daugiakomponentis įvairių medžiagų, daugiausia angliavandenilių, mišinys. Šie komponentai skiriasi vienas nuo kito virimo taškais. Šiuo atžvilgiu, jei aliejus šildomas, iš jo pirmiausia išgaruos lengviausiai verdantys komponentai, o tada aukštesnės virimo temperatūros junginiai ir kt. Remiantis šiuo reiškiniu pirminis naftos perdirbimas , susidedantis iš distiliavimas (ištaisymas) Alyva. Šis procesas vadinamas pirminiu, nes daroma prielaida, kad jo eigoje nevyksta cheminių medžiagų virsmų, o aliejus tik suskirstomas į frakcijas su skirtinga virimo temperatūra. Žemiau pateikiama distiliavimo kolonėlės schema su trumpu paties distiliavimo proceso aprašymu:

Prieš rektifikavimo procesą aliejus ruošiamas specialiu būdu, ty pašalinamas iš priemaišų vandens su jame ištirpusiomis druskomis ir nuo kietų mechaninių priemaišų. Taip paruoštas aliejus patenka į vamzdinę krosnį, kur įkaitinama iki aukštos temperatūros (320-350 o C). Įkaitinus vamzdinėje krosnyje, aukštos temperatūros aliejus patenka į apatinę distiliavimo kolonėlės dalį, kur atskiros frakcijos išgaruoja ir jų garai kyla aukštyn distiliavimo kolona. Kuo aukštesnė distiliavimo kolonėlės dalis, tuo žemesnė jos temperatūra. Taigi skirtingu aukščiu imamos šios frakcijos:

1) distiliavimo dujos (paimtos iš pačios kolonėlės viršaus, todėl jų virimo temperatūra neviršija 40 °C);

2) benzino frakcija (virimo temperatūra nuo 35 iki 200 o C);

3) pirminio benzino frakcija (virimo temperatūra nuo 150 iki 250 o C);

4) žibalo frakcija (virimo temperatūra nuo 190 iki 300 o C);

5) dyzelino frakcija (virimo temperatūra nuo 200 iki 300 o C);

6) mazutas (virimo temperatūra virš 350 o C).

Pažymėtina, kad alyvos rektifikavimo metu išskirtos vidutinės frakcijos neatitinka kuro kokybės standartų. Be to, dėl alyvos distiliavimo susidaro nemažas kiekis mazuto – toli gražu ne pats paklausiausias produktas. Šiuo atžvilgiu po pirminio naftos perdirbimo užduotis yra padidinti brangesnių, ypač benzino, frakcijų išeigą, taip pat pagerinti šių frakcijų kokybę. Šios užduotys sprendžiamos naudojant įvairius procesus. naftos perdirbimas , toks kaip trūkinėjant irreformuojantis .

Pažymėtina, kad antriniame naftos perdirbime naudojamų procesų skaičius yra daug didesnis, ir mes paliečiame tik kai kuriuos iš pagrindinių. Dabar išsiaiškinkime, kokia yra šių procesų prasmė.

Krekingas (terminis arba katalizinis)

Šis procesas skirtas padidinti benzino frakcijos išeigą. Šiuo tikslu sunkiosios frakcijos, tokios kaip mazutas, yra stipriai kaitinamos, dažniausiai esant katalizatoriui. Dėl šio veiksmo ilgos grandinės molekulės, kurios yra sunkiųjų frakcijų dalis, suplėšomos ir susidaro mažesnės molekulinės masės angliavandeniliai. Tiesą sakant, tai leidžia papildomai gauti vertingesnės benzino frakcijos nei originalus mazutas. Cheminę šio proceso esmę atspindi lygtis:

Reformavimas

Šis procesas pagerina benzino frakcijos kokybę, ypač padidina jo atsparumą smūgiams (oktaninį skaičių). Būtent tokia benzinų charakteristika nurodoma degalinėse (92-asis, 95-asis, 98-asis benzinas ir kt.).

Dėl riformingo proceso padidėja aromatinių angliavandenilių dalis benzino frakcijoje, kuri tarp kitų angliavandenilių turi vieną didžiausių oktaninių skaičių. Toks aromatinių angliavandenilių dalies padidėjimas pasiekiamas daugiausia dėl dehidrociklizacijos reakcijų, vykstančių riformingo proceso metu. Pavyzdžiui, kai pakankamai šildomas n-heksanas, esant platinos katalizatoriui, virsta benzenu, o n-heptanas panašiu būdu - toluenu:

Anglies perdirbimas

Pagrindinis anglies perdirbimo būdas yra koksavimas . Anglies koksavimas vadinamas procesas, kai anglis šildoma neprisileidžiant oro. Tuo pačiu metu dėl tokio šildymo iš anglies išskiriami keturi pagrindiniai produktai:

1) koksas

Kieta medžiaga, kuri yra beveik gryna anglis.

2) akmens anglių degutas

Sudėtyje yra daug įvairių daugiausia aromatinių junginių, tokių kaip benzenas, jo homologai, fenoliai, aromatiniai alkoholiai, naftalenas, naftaleno homologai ir kt.;

3) Amoniako vanduo

Nepaisant pavadinimo, šioje frakcijoje, be amoniako ir vandens, taip pat yra fenolio, vandenilio sulfido ir kai kurių kitų junginių.

4) kokso krosnies dujinės

Pagrindiniai kokso krosnies dujų komponentai yra vandenilis, metanas, anglies dioksidas, azotas, etilenas ir kt.

GAMTINIAI ANGLIANDENILIŲ ŠALTINIAI

Angliavandeniliai yra tokie skirtingi -
Skystas, kietas ir dujinis.
Kodėl gamtoje jų tiek daug?
Tai nepasotinama anglis.

Iš tiesų, šis elementas, kaip niekas kitas, yra „nepasotinamas“: jis iš daugybės savo atomų stengiasi sudaryti arba tiesias ir šakotas grandines, arba žiedus, arba tinklelius. Taigi daugybė anglies ir vandenilio atomų junginių.

Angliavandeniliai yra ir gamtinės dujos – metanas, ir kitos buitinės degiosios dujos, pripildytos balionais – propanas C 3 H 8. Angliavandeniliai yra nafta, benzinas ir žibalas. Taip pat - organinis tirpiklis C 6 H 6, parafinas, iš kurio gaminamos naujametinės žvakės, vazelinas iš vaistinės ir net plastikinis maišelis maisto pakavimui ...

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

ANGLYS

Plačiau žinomas visame pasaulyje 36 tūkstantis anglies baseinų ir telkinių, kurie kartu užima 15% Žemės rutulio teritorijos. Anglies laukai gali nusidriekti tūkstančius kilometrų. Iš viso bendrieji geologiniai anglies rezervai pasaulyje yra 5 trilijonai 500 milijardų tonų, įskaitant ištirtus telkinius - 1 trilijonas 750 milijardų tonų.

Yra trys pagrindiniai iškastinių anglių tipai. Deginant rudosioms anglims, antracitui, liepsna nematoma, degimas yra be dūmų, o anglys degdamos garsiai trūkinėja.

Antracitasyra seniausia iškastinė anglis. Skiriasi dideliu tankiu ir blizgesiu. Sudėtyje yra iki 95% anglies.

Anglis- yra iki 99% anglies. Iš visų iškastinių anglių ji yra plačiausiai naudojama.

Rudos anglys- yra iki 72% anglies. Turi rudą spalvą. Kaip jauniausia iškastinė anglis, ji dažnai išlaiko medžio, iš kurio susidarė, struktūros pėdsakus. Skiriasi dideliu higroskopiškumu ir dideliu pelenų kiekiu ( nuo 7% iki 38%), todėl jis naudojamas tik kaip vietinis kuras ir kaip cheminio apdorojimo žaliava. Ypač vertingos skystojo kuro rūšys gaunamos hidrinant: benzinas ir žibalas.

Anglis yra pagrindinė anglies sudedamoji dalis 99% ), rusvoji anglis ( iki 72 proc.). Anglies pavadinimo kilmė, t. y. „nešanti anglį“. Panašiai lotyniško pavadinimo „carboneum“ apačioje yra anglies anglies šaknis.

Kaip ir nafta, anglys turi daug organinių medžiagų. Be organinių medžiagų, ji apima ir neorganines medžiagas, tokias kaip vanduo, amoniakas, sieros vandenilis ir, žinoma, pati anglis – anglis. Vienas pagrindinių anglies perdirbimo būdų yra koksavimas – kalcinavimas be oro prieigos. Dėl koksavimo, kuris atliekamas 1000 0 C temperatūroje, susidaro:

kokso krosnies dujinės- susideda iš vandenilio, metano, anglies monoksido ir anglies dioksido, amoniako priemaišų, azoto ir kitų dujų.

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

Viršutinis dervos arba amoniako vanduo - kuriuose, kaip rodo pavadinimas, yra ištirpusio amoniako, taip pat fenolio, vandenilio sulfido ir kitų medžiagų.

Koksas– kietas koksavimo likutis, praktiškai gryna anglis.

Koksas naudojamas geležies ir plieno gamyboje, amoniakas – azoto ir kombinuotųjų trąšų gamyboje, o organinių koksavimo produktų svarbos negalima pervertinti. Kokia šio mineralo paplitimo geografija?

Didžioji anglies išteklių dalis patenka į šiaurinį pusrutulį – Aziją, Šiaurės Ameriką, Euraziją. Kokios šalys išsiskiria atsargomis ir anglies gavyba?

Kinija, JAV, Indija, Australija, Rusija.

Šalys yra pagrindinės anglies eksportuotojos.

JAV, Australija, Rusija, Pietų Afrika.

pagrindiniai importo centrai.

Japonija, Užjūrio Europa.

Tai labai aplinką tausojantis kuras. Anglies kasybos metu įvyksta metano sprogimai ir gaisrai, kyla tam tikrų aplinkosaugos problemų.

Aplinkos tarša - tai bet koks nepageidaujamas šios aplinkos būklės pokytis dėl žmogaus veiklos. Tai atsitinka ir kasyboje. Įsivaizduokite situaciją anglies kasybos rajone. Kartu su anglimi į paviršių iškyla didžiulis atliekų uolienų kiekis, kuris, kaip nereikalingas, tiesiog siunčiamas į sąvartynus. Palaipsniui formuojasi atliekų krūvos- didžiuliai, dešimčių metrų aukščio kūgio formos atliekų kalnai, iškreipiantys natūralaus kraštovaizdžio vaizdą. O ar visos į paviršių iškeltos anglys būtinai bus eksportuojamos vartotojui? Žinoma ne. Juk procesas nėra hermetiškas. Didžiulis anglies dulkių kiekis nusėda ant žemės paviršiaus. Dėl to keičiasi dirvožemio ir požeminio vandens sudėtis, o tai neišvengiamai paveiks regiono florą ir fauną.

Akmens anglys turi radioaktyviosios anglies – C, tačiau deginant kurą pavojinga medžiaga kartu su dūmais patenka į orą, vandenį, dirvožemį, virsta šlaku ar pelenais, iš kurių gaminamos statybinės medžiagos. Dėl to gyvenamuosiuose pastatuose sienos ir lubos „švyti“ ir kelia grėsmę žmonių sveikatai.

ALYVA

Aliejus žmonijai buvo žinomas nuo seniausių laikų. Eufrato pakrantėse jis buvo iškasamas

6-7 tūkstančius metų prieš Kristų ai . Jis buvo naudojamas gyvenamosioms patalpoms apšviesti, skiediniams ruošti, kaip vaistai ir tepalai, balzamuoti. Nafta senovės pasaulyje buvo didžiulis ginklas: ugningos upės liejosi ant tvirtovės sienas šturmavusių žmonių galvų, degančios strėlės, panardintos į naftą, skrisdavo į apgultus miestus. Nafta buvo neatskiriama padegamojo agento, kuris į istoriją įėjo tokiu pavadinimu, dalis "Graikijos ugnis" Viduramžiais jis daugiausia buvo naudojamas gatvių apšvietimui.

Ištirta daugiau nei 600 naftos ir dujų baseinų, 450 yra kuriami , ir bendras naftos telkinių skaičius siekia 50 tūkst.

Atskirkite lengvąją ir sunkiąją alyvą. Šviesioji alyva išgaunama iš podirvio siurbliais arba fontaniniu būdu. Dažniausiai iš tokios alyvos gaminamas benzinas ir žibalas. Sunkiosios alyvos kartais išgaunamos net kasyklų būdu (Komi Respublikoje), iš jos ruošiamas bitumas, mazutas, įvairios alyvos.

Aliejus yra universaliausias kuras, kaloringas. Jo gavyba gana paprasta ir pigi, nes išgaunant naftą nereikia žmonių nuleisti po žeme. Naftos transportavimas vamzdynais nėra didelė problema. Pagrindinis šios rūšies kuro trūkumas yra mažas išteklių prieinamumas (apie 50 metų ) . Bendrieji geologiniai rezervai yra lygūs 500 milijardų tonų, įskaitant ištirtus 140 milijardų tonų .

AT 2007 Rusijos mokslininkai pasaulio bendruomenei įrodė, kad Arkties vandenyne esantys povandeniniai Lomonosovo ir Mendelejevo kalnagūbriai yra žemyno šelfinė zona, todėl priklauso Rusijos Federacijai. Chemijos mokytojas pasakos apie aliejaus sudėtį, savybes.

Nafta yra „energijos pluoštas“. Turėdami tik 1 ml jo, vienu laipsniu pašildysite visą kibirą vandens, o tam, kad išvirti kibirą samovarą, reikia mažiau nei pusės stiklinės aliejaus. Pagal energijos koncentraciją tūrio vienete nafta užima pirmąją vietą tarp natūralių medžiagų. Net radioaktyviosios rūdos šiuo atžvilgiu negali su ja konkuruoti, nes jose yra toks mažas radioaktyviųjų medžiagų kiekis, kad galima išgauti 1mg. branduolinio kuro turi būti apdorotos tonos uolienų.

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

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

Aliejus yra riebus tamsiai rudas skystis su rausvu arba žalsvu atspalviu, kartais juodas, raudonas, mėlynas arba šviesus ir netgi skaidrus, turintis būdingą aštrų kvapą. Kartais nafta būna balta arba bespalvė, kaip vanduo (pavyzdžiui, Azerbaidžano Surukhanskoye telkinyje, kai kuriuose Alžyro telkiniuose).

Aliejaus sudėtis nėra vienoda. Tačiau visuose juose dažniausiai yra trijų rūšių angliavandenilių – alkanų (daugiausia normalios struktūros), cikloalkanų ir aromatinių angliavandenilių. Šių angliavandenilių santykis skirtingų telkinių naftoje yra skirtingas: pavyzdžiui, Mangyshlak naftoje gausu alkanų, o Baku regiono naftoje – cikloalkanų.

Pagrindinės naftos atsargos yra šiauriniame pusrutulyje. Iš viso 75 pasaulio šalys gamina naftą, tačiau 90% jos gavybos tenka tik 10 šalių. Netoliese ? pasaulio naftos atsargos yra besivystančiose šalyse. (Mokytoja paskambina ir rodo žemėlapyje).

Pagrindinės gaminančios šalys:

Saudo Arabija, JAV, Rusija, Iranas, Meksika.

Tuo pačiu daugiau 4/5 naftos suvartojimas patenka į ekonomiškai išsivysčiusių šalių, kurios yra pagrindinės importuojančios šalys, dalį:

Japonija, Užjūrio Europa, JAV.

Neapdorotas aliejus niekur nenaudojamas, tačiau naudojami rafinuoti produktai.

Naftos rafinavimas

Šiuolaikinę gamyklą sudaro alyvos šildymo krosnis ir distiliavimo kolonėlė, į kurią atskiriama alyva frakcijos - atskiri angliavandenilių mišiniai pagal jų virimo temperatūras: benzinas, benzinas, žibalas. Krosnyje yra ilgas vamzdis, susuktas į ritę. Krosnis šildoma mazuto arba dujų degimo produktais. Alyva nuolat tiekiama į ritę: ten ji įkaista iki 320 - 350 0 C skysčio ir garų mišinio pavidalu ir patenka į distiliavimo kolonėlę. Distiliavimo kolonėlė yra plieninis cilindrinis aparatas, kurio aukštis apie 40 m. Jo viduje yra kelios dešimtys horizontalių pertvarų su skylutėmis – vadinamosios plokštės. Alyvos garai, patekę į kolonėlę, pakyla aukštyn ir praeina pro plokštelėse esančias skylutes. Kai jie palaipsniui vėsta, judėdami aukštyn, jie iš dalies suskystėja. Mažiau lakūs angliavandeniliai suskystėja jau pirmosiose plokštelėse, sudarydami gazolio frakciją; aukščiau surenkami daugiau lakiųjų angliavandenilių ir susidaro žibalo frakcija; dar didesnė – pirminio benzino frakcija. Lakiausi angliavandeniliai palieka kolonėlę garų pavidalu ir po kondensacijos sudaro benziną. Dalis benzino grąžinama į kolonėlę „drėkinimui“, o tai prisideda prie geresnio veikimo režimo. (Įrašas į sąsiuvinį). Benzinas - yra angliavandenilių C5 - C11, verdančių nuo 40 0 ​​C iki 200 0 C; pirminis benzinas - yra angliavandenilių C8 - C14, kurių virimo temperatūra nuo 120 0 C iki 240 0 C; žibalas - yra angliavandenilių C12 - C18, verdančių 180 0 C - 300 0 C temperatūroje; gazolis - yra angliavandenilių C13 - C15, distiliuotas nuo 230 0 C iki 360 0 C temperatūroje; tepalinės alyvos - C16 - C28, virinama 350 0 C ir aukštesnėje temperatūroje.

Distiliavus lengvus produktus iš naftos, lieka klampus juodas skystis – mazutas. Tai vertingas angliavandenilių mišinys. Tepalinės alyvos gaunamos iš mazuto papildomai distiliuojant. Nedistiliuojanti mazuto dalis vadinama derva, kuri naudojama statybose ir tiesiant kelius.(Vaizdo fragmento demonstravimas). Vertingiausia tiesioginio naftos distiliavimo frakcija yra benzinas. Tačiau šios frakcijos išeiga neviršija 17-20 % žalios naftos masės. Iškyla problema: kaip patenkinti vis didėjančius visuomenės poreikius automobilių ir aviacinių degalų srityje? Išeitį XIX amžiaus pabaigoje rado rusų inžinierius Vladimiras Grigorjevičius Šuhovas. AT 1891 metais jis pirmą kartą atliko pramoninę trūkinėjant naftos žibalo frakcija, kuri leido padidinti benzino išeigą iki 65-70% (skaičiuojant kaip žalia nafta). Tik už naftos produktų terminio krekingo proceso plėtrą dėkinga žmonija aukso raidėmis įrašė šio unikalaus žmogaus vardą civilizacijos istorijoje.

Produktai, gauti dėl alyvos rektifikavimo, yra chemiškai apdorojami, apimantys daugybę sudėtingų procesų, vienas iš jų yra naftos produktų krekingas (iš anglų kalbos "Cracking" - skaidymas). Yra keli krekingo tipai: terminis, katalizinis, aukšto slėgio krekingas, redukcinis. Terminis krekingas susideda iš angliavandenilių molekulių su ilga grandine padalijimo į trumpesnes, veikiant aukštai temperatūrai (470-550 0 C). Šio skilimo metu kartu su alkanais susidaro alkenai:

Šiuo metu katalizinis krekingas yra labiausiai paplitęs. Jis atliekamas 450-500 0 C temperatūroje, bet didesniu greičiu ir leidžia gauti aukštesnės kokybės benziną. Katalizinio krekingo sąlygomis kartu su skilimo reakcijomis vyksta izomerizacijos reakcijos, tai yra, normalios struktūros angliavandeniliai virsta šakotaisiais angliavandeniliais.

Izomerizacija turi įtakos benzino kokybei, nes šakotųjų angliavandenilių buvimas labai padidina jo oktaninį skaičių. Krekingas vadinamas antriniais naftos perdirbimo procesais. Kai kurie kiti kataliziniai procesai, tokie kaip riformingas, taip pat priskiriami antriniams. Reformavimas- tai benzinų aromatizavimas kaitinant juos esant katalizatoriui, pavyzdžiui, platinai. Tokiomis sąlygomis alkanai ir cikloalkanai virsta aromatiniais angliavandeniliais, dėl to žymiai padidėja ir benzino oktaninis skaičius.

Ekologija ir naftos telkiniai

Naftos chemijos gamybai ypač aktuali aplinkos problema. Naftos gamyba siejama su energijos sąnaudomis ir aplinkos tarša. Pavojingas vandenynų taršos šaltinis yra naftos gavyba jūroje, vandenynai taip pat užteršiami gabenant naftą. Kiekvienas iš mūsų per televiziją matė naftos tanklaivių avarijų pasekmes. Juodi, nafta padengti krantai, juodas banglentininkas, dūstantys delfinai, Paukščiai, kurių sparnai yra klampiame mazute, žmonės su apsauginiais kostiumais kastuvais ir kibirais renka aliejų. Norėčiau pacituoti duomenis apie rimtą ekologinę nelaimę, įvykusią Kerčės sąsiauryje 2007 m. lapkritį. Į vandenį pateko 2000 tonų naftos produktų ir apie 7000 tonų sieros. Labiausiai dėl nelaimės nukentėjo Tuzlos nerija, esanti Juodosios ir Azovo jūrų sankirtoje bei Chuškos nerija. Po nelaimės į dugną nusėdo mazutas, dėl kurio žuvo mažas kriauklės širdies formos, pagrindinis jūros gyventojų maistas. Ekosistemai atkurti prireiks 10 metų. Nugaišo daugiau nei 15 tūkstančių paukščių. Litras aliejaus, nukritęs į vandenį, jo paviršiumi pasklinda 100 kv.m dėmėmis. Naftos plėvelė, nors ir labai plona, ​​sudaro neįveikiamą barjerą deguonies keliui iš atmosferos į vandens stulpelį. Dėl to sutrinka deguonies režimas ir vandenynas. „uždusinti“. Planktonas, kuris yra vandenyno maisto grandinės pagrindas, miršta. Šiuo metu apie 20% pasaulio vandenyno ploto yra padengta naftos išsiliejimu, o naftos taršos paveikta teritorija auga. Be to, kad Pasaulio vandenynas yra padengtas naftos plėvele, galime jį stebėti ir sausumoje. Pavyzdžiui, Vakarų Sibiro naftos telkiniuose per metus išsilieja daugiau naftos nei talpina tanklaivis – iki 20 mln. Maždaug pusė šios alyvos atsiduria žemėje dėl nelaimingų atsitikimų, likusi dalis yra „planuoti“ fontanai ir nutekėjimai gręžinių paleidimo, tiriamojo gręžimo ir vamzdynų remonto metu. Didžiausia nafta užterštos žemės plotas, pasak Jamalo-Nencų autonominio apygardos aplinkos komiteto, patenka į Purovskio rajoną.

GAMTOS IR SUSIJUSIOS NAFTOS DUJOS

Gamtinėse dujose yra mažos molekulinės masės angliavandenilių, pagrindiniai komponentai yra metano. Jo kiekis įvairių laukų dujose svyruoja nuo 80% iki 97%. Be metano – etanas, propanas, butanas. Neorganinis: azotas - 2%; CO2; H2O; H2S, inertinės dujos. Deginant gamtines dujas išsiskiria daug šilumos.

Savo savybėmis gamtinės dujos kaip kuras lenkia net naftą, yra kaloringesnės. Tai jauniausia kuro pramonės šaka. Dujas dar lengviau išgauti ir transportuoti. Tai ekonomiškiausias iš visų kuro rūšių. Tiesa, yra ir trūkumų: sudėtingas tarpkontinentinis dujų transportavimas. Cisternos – metano mėšlas, transportuojančios suskystintas dujas, yra itin sudėtingos ir brangios konstrukcijos.

Naudojamas kaip: efektyvus kuras, žaliava chemijos pramonėje, acetileno, etileno, vandenilio, suodžių, plastikų, acto rūgšties, dažiklių, vaistų ir kt. gamyboje. Naftos dujose yra mažiau metano, bet daugiau propano, butano ir kitų aukštesnių angliavandenilių. Kur gaminamos dujos?

Daugiau nei 70 pasaulio šalių turi komercinių dujų atsargų. Be to, kaip ir naftos atveju, besivystančios šalys turi labai dideles atsargas. Tačiau dujų gamybą daugiausia vykdo išsivysčiusios šalys. Jie turi galimybių juo pasinaudoti arba parduoti dujas kitoms šalims, esančioms su jais tame pačiame žemyne. Tarptautinė dujų prekyba yra mažiau aktyvi nei prekyba nafta. Apie 15% pasaulyje pagaminamų dujų patenka į tarptautinę rinką. Beveik 2/3 pasaulio dujų pagamina Rusija ir JAV. Neabejotinai pirmaujantis dujų gavybos regionas ne tik mūsų šalyje, bet ir pasaulyje yra Jamalo-Nencų autonominis rajonas, kuriame ši pramonė vystosi jau 30 metų. Mūsų miestas Novy Urengoy teisėtai pripažintas dujų sostine. Didžiausi telkiniai yra Urengoyskoye, Yamburgskoye, Medvezhye, Zapolyarnoye. Urengojaus laukas įtrauktas į Gineso rekordų knygą. Indėlio atsargos ir gamyba yra unikalūs. Ištirti rezervai viršija 10 trln. m 3, 6 trl. m 3. 2008 m. UAB „Gazprom“ Urengojaus telkinyje planuoja pagaminti 598 mlrd. m 3 „mėlynojo aukso“.

Dujos ir ekologija

Naftos ir dujų gavybos technologijos, jų transportavimo netobulumas sąlygoja nuolatinį dujų tūrio degimą kompresorinių stočių šilumos mazguose ir fakelose. Kompresorių stotys sudaro apie 30 % šių emisijų. Fakelų įrenginiuose kasmet sudeginama apie 450 000 tonų gamtinių ir susijusių dujų, o į atmosferą patenka daugiau nei 60 000 tonų teršalų.

Nafta, dujos, anglis yra vertingos žaliavos chemijos pramonei. Netolimoje ateityje jie ras pakaitalą mūsų šalies kuro ir energetikos komplekse. Šiuo metu mokslininkai ieško būdų, kaip panaudoti saulės ir vėjo energiją, branduolinį kurą, siekiant visiškai pakeisti naftą. Vandenilis yra perspektyviausias ateities kuras. Naftos naudojimo mažinimas šiluminėje energetikoje yra kelias ne tik į racionalesnį jos naudojimą, bet ir į šios žaliavos išsaugojimą ateities kartoms. Angliavandenilių žaliavos turėtų būti naudojamos tik perdirbimo pramonėje įvairiems produktams gauti. Deja, situacija kol kas nesikeičia, o iki 94% pagamintos alyvos sunaudojama kaip kuras. D. I. Mendelejevas išmintingai pasakė: „Deginti aliejų yra tas pats, kas kaitinti krosnį su banknotais“.

Svarbiausi natūralūs angliavandenilių šaltiniai yra Alyva , gamtinių dujų ir anglis . Jie sudaro turtingas nuosėdas įvairiuose Žemės regionuose.

Anksčiau išgauti natūralūs produktai buvo naudojami tik kaip kuras. Šiuo metu yra sukurti ir plačiai naudojami jų apdorojimo būdai, leidžiantys išskirti vertingus angliavandenilius, kurie naudojami ir kaip kokybiškas kuras, ir kaip žaliava įvairiai organinei sintezei. Natūralių žaliavų šaltinių perdirbimas naftos chemijos pramonė . Panagrinėkime pagrindinius natūralių angliavandenilių perdirbimo būdus.

Vertingiausias natūralių žaliavų šaltinis – Alyva . Tai riebus, tamsiai rudos arba juodos spalvos, būdingo kvapo skystis, praktiškai netirpsta vandenyje. Alyvos tankis yra 0,73–0,97 g/cm3. Nafta yra sudėtingas įvairių skystųjų angliavandenilių mišinys, kuriame yra ištirpę dujiniai ir kietieji angliavandeniliai, o skirtingų telkinių naftos sudėtis gali skirtis. Alkanų, cikloalkanų, aromatinių angliavandenilių, taip pat deguonies, sieros ir azoto turinčių organinių junginių aliejaus sudėtyje gali būti įvairiomis proporcijomis.

Žalia nafta praktiškai nenaudojama, o apdorojama.

Išskirti pirminis naftos perdirbimas (distiliavimas ), t.y. atskiriant jį į frakcijas, kurių virimo temperatūra skiriasi, ir perdirbimas (trūkinėjant ), kurio metu pakeičiama angliavandenilių struktūra

dov įtrauktas į jo sudėtį.

Pirminis naftos perdirbimas Jis pagrįstas tuo, kad kuo didesnė angliavandenilių virimo temperatūra, tuo didesnė jų molinė masė. Aliejuje yra junginių, kurių virimo temperatūra yra nuo 30 iki 550°C. Distiliavimo metu aliejus suskirstomas į frakcijas, verdančias skirtingoje temperatūroje ir turinčias skirtingos molinės masės angliavandenilių mišinius. Šios frakcijos naudojamos įvairiai (žr. 10.2 lentelę).

10.2 lentelė. Pirminio naftos perdirbimo produktai.

Frakcija	Virimo temperatūra, °C	Junginys	Taikymas
Suskystintos dujos	<30	Angliavandeniliai С 3 -С 4	Dujinis kuras, žaliavos chemijos pramonei
Benzinas	40-200	Angliavandeniliai C 5 - C 9	Aviacinis ir automobilių kuras, tirpiklis
Pirminio benzino	150-250	Angliavandeniliai C 9 - C 12	Dyzelinio variklio kuras, tirpiklis
Žibalas	180-300	Angliavandeniliai С 9 -С 16	Dyzelinių variklių kuras, buitinis kuras, apšvietimo kuras
gazolis	250-360	Angliavandeniliai С 12 -С 35	Dyzelinas, katalizinio krekingo žaliava
kuras	> 360	Didesni angliavandeniliai, O, N, S, Me turinčios medžiagos	Kuras katilinėms ir pramoninėms krosnims, žaliava tolesniam distiliavimui

Mazuto dalis sudaro apie pusę naftos masės. Todėl jis taip pat yra termiškai apdorojamas. Siekiant išvengti skilimo, mazutas distiliuojamas sumažintame slėgyje. Šiuo atveju gaunamos kelios frakcijos: skysti angliavandeniliai, kurie naudojami kaip tepalinės alyvos ; skystų ir kietų angliavandenilių mišinys - petrolatumas naudojamas tepalams ruošti; kietųjų angliavandenilių mišinys - parafino , vykstant į batų tepalo, žvakių, degtukų ir pieštukų gamybą, taip pat medienos impregnavimui; nelakiosios liekanos deguto naudojamas kelių, statybų ir stogų bitumui gaminti.

Naftos rafinavimas apima chemines reakcijas, kurios keičia angliavandenilių sudėtį ir cheminę struktūrą. Jo įvairovė

ty - terminis krekingas, katalizinis krekingas, katalizinis riformingas.

Terminis įtrūkimas dažniausiai veikiamas mazuto ir kitų sunkiųjų naftos frakcijų. Esant 450–550°C temperatūrai ir 2–7 MPa slėgiui, laisvųjų radikalų mechanizmas suskaido angliavandenilių molekules į fragmentus, turinčius mažesnį anglies atomų skaičių, susidaro sotieji ir nesotieji junginiai:

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

Tokiu būdu gaunamas automobilių benzinas.

katalizinis krekingas atliekami dalyvaujant katalizatoriams (dažniausiai aliumosilikatams) esant atmosferos slėgiui ir 550 - 600°C temperatūrai. Tuo pačiu metu aviacinis benzinas gaunamas iš žibalo ir gazolio frakcijų naftos.

Angliavandenilių skilimas dalyvaujant aliumosilikatams vyksta pagal joninį mechanizmą ir jį lydi izomerizacija, t.y. sočiųjų ir nesočiųjų angliavandenilių mišinio susidarymas su šakotu anglies karkasu, pavyzdžiui:

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

katė., t||

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

katalizinis reformavimas atliekama 470-540°C temperatūroje ir 1-5 MPa slėgyje naudojant platinos arba platinos-renio katalizatorius, nusodintus ant Al 2 O 3 pagrindo. Esant tokioms sąlygoms, parafinų transformacija ir

naftos cikloparafinus į aromatinius angliavandenilius

katė., t, p

¾¾¾¾® + 3H 2

katė., t, p

C 6 H 14 ¾¾¾¾® + 4H 2

Kataliziniai procesai leidžia gauti geresnės kokybės benziną, nes jame yra daug šakotųjų ir aromatinių angliavandenilių. Benzino kokybei būdinga jo oktaninis įvertinimas. Kuo labiau degalų ir oro mišinį suspaudžia stūmokliai, tuo didesnė variklio galia. Tačiau suspaudimas gali būti atliekamas tik iki tam tikros ribos, kurią viršijus įvyksta detonacija (sprogimas).

dujų mišinys, sukeliantis perkaitimą ir priešlaikinį variklio susidėvėjimą. Mažiausias atsparumas detonacijai normaliuose parafinuose. Sumažėjus grandinės ilgiui, padidėjus jos išsišakojimui ir padidėjus skaičiui dvigubai

ny ryšiai, jis didėja; jame ypač daug aromatinių angliavandenių.

prieš gimdymą. Norint įvertinti įvairių rūšių benzino atsparumą detonacijai, jie lyginami su panašiais mišinio rodikliais izooktanas ir n-heptanas su skirtingu komponentų santykiu; oktaninis skaičius yra lygus izooktano procentinei daliai šiame mišinyje. Kuo jis didesnis, tuo geresnė benzino kokybė. Oktaninį skaičių taip pat galima padidinti pridedant specialių antidetonacinių medžiagų, pvz. tetraetilo švinas Pb(C 2 H 5) 4 , tačiau toks benzinas ir jo degimo produktai yra toksiški.

Be skystojo kuro, kataliziniuose procesuose gaunami žemesni dujiniai angliavandeniliai, kurie vėliau naudojami kaip žaliavos organinei sintezei.

Kitas svarbus natūralus angliavandenilių šaltinis, kurio svarba nuolat didėja – gamtinių dujų. Jame yra iki 98 % tūrio metano, 2–3 % tūrio. artimiausi jo homologai, taip pat vandenilio sulfido, azoto, anglies dioksido, inertinių dujų ir vandens priemaišos. Naftos gamybos metu išsiskiriančios dujos ( praeinant ), yra mažiau metano, bet daugiau jo homologų.

Gamtinės dujos naudojamos kaip kuras. Be to, atskiri sotieji angliavandeniliai iš jo išskiriami distiliuojant, taip pat sintezės dujos , daugiausia sudarytas iš CO ir vandenilio; jie naudojami kaip žaliava įvairioms organinėms sintezėms.

Kasama dideliais kiekiais anglis - nehomogeniška juodos arba pilkai juodos spalvos kieta medžiaga. Tai sudėtingas įvairių stambiamolekulinių junginių mišinys.

Akmens anglys yra naudojamos kaip kietasis kuras, taip pat yra naudojamos koksavimas – sausas distiliavimas be oro prieigos 1000-1200°С temperatūroje. Šio proceso metu susidaro: koksas , kuris yra smulkiai susmulkintas grafitas ir naudojamas metalurgijoje kaip reduktorius; akmens anglių deguto , kuris yra distiliuojamas ir gaunami aromatiniai angliavandeniliai (benzenas, toluenas, ksilenas, fenolis ir kt.) ir pikis , vykstant į stogo dangos stogo dangos paruošimą; amoniako vanduo ir kokso krosnies dujinės kuriame yra apie 60 % vandenilio ir 25 % metano.

Taigi, natūralūs angliavandenilių šaltiniai suteikia

chemijos pramonė su įvairiomis ir gana pigiomis organinės sintezės žaliavomis, kurios leidžia gauti daugybę gamtoje neaptinkamų, bet žmogui reikalingų organinių junginių.

Bendrą natūralių žaliavų naudojimo pagrindinei organinei ir naftos cheminei sintezei schemą galima pavaizduoti taip.

Arenas Syngas Acetylene AlkenesAlkanes

Pagrindinė organinė ir naftos cheminė sintezė

Kontrolės užduotys.

1222. Kuo skiriasi pirminis naftos perdirbimas nuo antrinio?

1223. Kokie junginiai lemia aukštą benzino kokybę?

1224. Pasiūlykite būdą, kuris leistų, pradedant nuo aliejaus, gauti etilo alkoholį.

Tikslas. Apibendrinti žinias apie natūralius organinių junginių šaltinius ir jų perdirbimą; parodyti naftos chemijos ir kokso chemijos raidos sėkmes ir perspektyvas, jų vaidmenį šalies techninėje pažangoje; gilinti žinias iš ekonominės geografijos kurso apie dujų pramonę, šiuolaikines dujų perdirbimo kryptis, žaliavų ir energetikos problemas; ugdyti savarankiškumą dirbant su vadovėliu, žinynu ir mokslo populiarinimo literatūra.

PLANUOTI

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai. Gamtinių dujų. Susijusios naftos dujos.
Nafta ir naftos produktai, jų taikymas.
Terminis ir katalizinis krekingas.
Kokso gamyba ir skysto kuro gavimo problema.
Iš OJSC Rosneft-KNOS plėtros istorijos.
Gamyklos gamybos pajėgumai. Pagaminta produkcija.
Bendravimas su chemijos laboratorija.
Aplinkos apsauga gamykloje.
Augalų planai ateičiai.

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai.
Gamtinių dujų. Susijusios naftos dujos

Prieš Didįjį Tėvynės karą pramonės akcijos gamtinių dujų buvo žinomi Karpatų regione, Kaukaze, Volgos regione ir Šiaurėje (Komi ASSR). Gamtinių dujų atsargų tyrimas buvo susijęs tik su naftos žvalgyba. Pramonės gamtinių dujų atsargos 1940 m. sudarė 15 mlrd. m 3 . Tada dujų telkiniai buvo aptikti Šiaurės Kaukaze, Užkaukazėje, Ukrainoje, Volgos regione, Centrinėje Azijoje, Vakarų Sibire ir Tolimuosiuose Rytuose. Ant
1976 m. sausio 1 d. ištirtos gamtinių dujų atsargos sudarė 25,8 trilijono m 3 , iš kurių 4,2 trilijono m 3 (16,3 %) SSRS europinėje dalyje, 21,6 trilijono m 3 (83,7 %), įskaitant
18,2 trilijono m 3 (70,5 %) - Sibire ir Tolimuosiuose Rytuose, 3,4 trilijono m 3 (13,2 %) - Vidurinėje Azijoje ir Kazachstane. 1980 m. sausio 1 d. potencialios gamtinių dujų atsargos siekė 80–85 trilijonus m 3 , ištirtos - 34,3 trilijonus m 3 . Negana to, atsargos didėjo daugiausia dėl telkinių aptikimo rytinėje šalies dalyje – išžvalgyti rezervai ten buvo maždaug
30,1 trilijono m 3, o tai sudarė 87,8% visos Sąjungos.
Šiandien Rusija turi 35 % pasaulio gamtinių dujų atsargų, ty daugiau nei 48 trilijonus m 3 . Pagrindinės gamtinių dujų atsiradimo sritys Rusijoje ir NVS šalyse (laukai):

Vakarų Sibiro naftos ir dujų provincija:
Urengoje, Jamburgskoje, Zapoliarnoje, Medvežje, Nadimskoje, Tazovskoje – Jamalo-Nencų autonominė apygarda;
Pokhromskoje, Igrimskoje - Berezovskajos dujinis regionas;
Meldžinskojė, Luginetskoje, Ust-Silginskojė – Vasjugano dujinis regionas.
Volgos-Uralo naftos ir dujų provincija:
reikšmingiausias yra Vuktylskoye, Timan-Pechora naftos ir dujų regione.
Vidurinė Azija ir Kazachstanas:
reikšmingiausias Centrinėje Azijoje yra Gazlis, Ferganos slėnyje;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk.
Šiaurės Kaukazas ir Užkaukazija:
Karadag, Duvanny – Azerbaidžanas;
Dagestano žibintai – Dagestanas;
Severo-Stavropolskoye, Pelagiadinskoye - Stavropolio teritorija;
Leningradskoye, Maykopskoje, Staro-Minskoye, Berezanskoye - Krasnodaro teritorija.

Taip pat gamtinių dujų telkiniai žinomi Ukrainoje, Sachaline ir Tolimuosiuose Rytuose.
Pagal gamtinių dujų atsargas išsiskiria Vakarų Sibiras (Urengojskojė, Jamburgskoje, Zapolyarnoje, Medvežje). Pramonės atsargos čia siekia 14 trilijonų m 3 . Jamalo dujų kondensato telkiniai (Bovanenkovskoje, Kruzenšternskoje, Kharasaveyskoje ir kt.) dabar įgauna ypatingą reikšmę. Jų pagrindu įgyvendinamas projektas Jamalas-Europa.
Gamtinių dujų gamyba yra labai koncentruota ir orientuota į sritis, kuriose yra didžiausi ir pelningiausi telkiniai. Tik penkiuose telkiniuose – Urengoje, Jamburgskoje, Zapoliarnoje, Medvežje ir Orenburgskoje – yra 1/2 visų Rusijos pramoninių atsargų. Medvežės atsargos vertinamos 1,5 trilijonų m 3 , o Urengojaus – 5 trilijonų m 3 .
Kitas bruožas – dinamiškas gamtinių dujų gavybos aikštelių išsidėstymas, paaiškinamas sparčiu identifikuojamų išteklių ribų plėtimu bei santykiniu jų įtraukimo į plėtrą lengvumu ir pigumu. Per trumpą laiką pagrindiniai gamtinių dujų gavybos centrai iš Volgos regiono persikėlė į Ukrainą, Šiaurės Kaukazą. Tolimesnius teritorinius poslinkius lėmė telkinių vystymasis Vakarų Sibire, Centrinėje Azijoje, Urale ir Šiaurėje.

Po SSRS žlugimo Rusijoje sumažėjo gamtinių dujų gavybos apimtys. Nuosmukis daugiausia buvo stebimas Šiaurės ekonominiame regione (8 mlrd. m 3 1990 m. ir 4 mlrd. m 3 1994 m.), Urale (43 mlrd. m 3 ir 35 mlrd.
555 mlrd. m 3) ir Šiaurės Kaukaze (6 ir 4 mlrd. m 3). Gamtinių dujų gamyba išliko tokia pati Volgos regione (6 mlrd. m3) ir Tolimųjų Rytų ekonominiuose regionuose.
1994 m. pabaigoje buvo pastebėta gamybos lygio didėjimo tendencija.
Iš buvusios SSRS respublikų daugiausiai dujų tiekia Rusijos Federacija, antroje vietoje yra Turkmėnistanas (daugiau nei 1/10), trečioje – Uzbekistanas ir Ukraina.
Ypač svarbi yra gamtinių dujų gavyba Pasaulio vandenyno šelfe. 1987 m. jūriniuose telkiniuose buvo pagaminta 12,2 mlrd. m 3 arba apie 2 % šalyje pagaminamų dujų. Tais pačiais metais dujų gamyba siekė 41,9 mlrd. m3. Daugelyje sričių viena iš dujinio kuro atsargų yra anglies ir skalūnų dujinimas. Požeminis anglies dujofikavimas vykdomas Donbase (Lisichanskas), Kuzbasas (Kiselevskas) ir Maskvos baseine (Tula).
Gamtinės dujos buvo ir išlieka svarbiu Rusijos užsienio prekybos eksporto produktu.
Pagrindiniai gamtinių dujų perdirbimo centrai yra Urale (Orenburgas, Škapovas, Almetjevskas), Vakarų Sibire (Nižnevartovskas, Surgutas), Volgos regione (Saratovas), Šiaurės Kaukaze (Grozne) ir kitose dujose. turinčios provincijos. Galima pastebėti, kad dujų perdirbimo įmonės yra linkusios į žaliavų šaltinius - telkinius ir didelius dujotiekius.
Svarbiausias gamtinių dujų panaudojimas yra kuras. Pastaruoju metu pastebima tendencija, kad šalies kuro balanse didėja gamtinių dujų dalis.

Labiausiai vertinamos gamtinės dujos su dideliu metano kiekiu yra Stavropolis (97,8% CH 4), Saratovas (93,4%), Urengojus (95,16%).
Gamtinių dujų atsargos mūsų planetoje yra labai didelės (apie 1015 m 3). Rusijoje žinoma daugiau nei 200 telkinių, jie yra Vakarų Sibire, Volgos-Uralo baseine, Šiaurės Kaukaze. Rusija užima pirmąją vietą pasaulyje pagal gamtinių dujų atsargas.
Gamtinės dujos yra vertingiausia kuro rūšis. Deginant dujas išsiskiria daug šilumos, todėl jos tarnauja kaip energiškai efektyvus ir pigus kuras katilinėse, aukštakrosnėse, krosnelėse ir stiklo lydymo krosnyse. Gamtinių dujų naudojimas gamyboje leidžia žymiai padidinti darbo našumą.
Gamtinės dujos yra žaliavų šaltinis chemijos pramonei: acetileno, etileno, vandenilio, suodžių, įvairių plastikų, acto rūgšties, dažiklių, vaistų ir kitų produktų gamybai.

Susijusios naftos dujos- tai dujos, kurios egzistuoja kartu su nafta, jos yra ištirpintos aliejuje ir yra virš jos, sudarydamos „dujų dangtelį“, veikiant slėgiui. Prie išėjimo iš gręžinio slėgis nukrenta, o susijusios dujos atskiriamos nuo naftos. Šios dujos anksčiau nebuvo naudojamos, o tiesiog deginamos. Šiuo metu jis gaudomas ir naudojamas kaip kuras ir vertinga cheminė žaliava. Susijusių dujų panaudojimo galimybės yra dar platesnės nei gamtinių dujų. jų sudėtis turtingesnė. Susijusiose dujose metano yra mažiau nei gamtinėse dujose, tačiau jose yra žymiai daugiau metano homologų. Siekiant racionaliau naudoti susijusias dujas, jos skirstomos į siauresnės sudėties mišinius. Po atskyrimo gaunamas dujinis benzinas, propanas ir butanas, sausos dujos. Taip pat išgaunami pavieniai angliavandeniliai – etanas, propanas, butanas ir kt. Juos dehidrogenuojant gaunami nesotieji angliavandeniliai – etilenas, propilenas, butilenas ir kt.

Nafta ir naftos produktai, jų taikymas

Aliejus yra riebus skystis, turintis aštrų kvapą. Jis randamas daugelyje Žemės rutulio vietų, įvairiuose gyliuose impregnuodamas akytas uolienas.
Daugumos mokslininkų nuomone, nafta yra geochemiškai pakitusios augalų ir gyvūnų, kadaise gyvenusių Žemės rutulyje, liekanos. Šią aliejaus organinės kilmės teoriją patvirtina tai, kad aliejuje yra kai kurių azotinių medžiagų – augalų audiniuose esančių medžiagų skilimo produktų. Taip pat yra teorijų apie neorganinę naftos kilmę: jos susidarymas dėl vandens poveikio žemės rutulio sluoksniuose karštiems metalų karbidams (metalų junginiams su anglimi), o po to keičiasi susidarančių angliavandenilių kiekis. aukšta temperatūra, aukštas slėgis, metalų, oro, vandenilio ir kt.
Išgaunant naftą iš naftą turinčių sluoksnių, kurie kartais glūdi žemės plutoje kelių kilometrų gylyje, nafta arba iškyla į paviršių spaudžiama ant jos esančių dujų, arba išsiurbiama siurbliais.

Naftos pramonė šiandien yra didelis nacionalinis ekonominis kompleksas, kuris gyvena ir vystosi pagal savo įstatymus. Ką šiandien nafta reiškia šalies nacionalinei ekonomikai? Nafta yra žaliava naftos chemijai gaminant sintetinį kaučiuką, alkoholius, polietileną, polipropileną, platų asortimentą įvairių plastikų ir gatavų gaminių iš jų, dirbtinių audinių; variklių degalų (benzino, žibalo, dyzelino ir reaktyvinio kuro), alyvų ir tepalų, taip pat katilų ir krosnių kuro (mazutas), statybinių medžiagų (bitumo, dervos, asfalto) gamybos šaltinis; žaliava daugeliui baltymų preparatų, naudojamų kaip priedai gyvulių pašaruose, siekiant paskatinti jų augimą, gauti.
Nafta yra mūsų nacionalinis turtas, šalies galios šaltinis, jos ekonomikos pagrindas. Rusijos naftos kompleksą sudaro 148 tūkst. naftos gręžinių, 48,3 tūkst. km magistralinių naftotiekių, 28 naftos perdirbimo gamyklos, kurių bendras pajėgumas viršija 300 mln. tonų naftos per metus, taip pat daug kitų gavybos įrenginių.
Naftos pramonės ir jos paslaugų pramonės įmonėse dirba apie 900 tūkst. žmonių, iš jų apie 20 tūkst. – mokslo ir mokslinių paslaugų srityse.
Per pastaruosius dešimtmečius kuro pramonės struktūroje įvyko esminių pokyčių, susijusių su anglies pramonės dalies mažėjimu, naftos ir dujų gavybos bei perdirbimo pramonės augimu. Jei 1940 metais jie sudarė 20,5%, tai 1984 metais - 75,3% visos mineralinio kuro produkcijos. Dabar į priekį iškyla gamtinės dujos ir atviros duobės anglis. Sumažės naftos suvartojimas energetiniams tikslams, priešingai – plėsis jos kaip cheminės žaliavos naudojimas. Šiuo metu kuro ir energijos balanso struktūroje nafta ir dujos sudaro 74 proc., o naftos dalis mažėja, o dujų – auga ir sudaro apie 41 proc. Anglies dalis sudaro 20%, likusieji 6% – elektros energija.
Pirmieji naftą perdirbti pradėjo broliai Dubininai Kaukaze. Pirminis naftos perdirbimas susideda iš jos distiliavimo. Distiliavimas atliekamas naftos perdirbimo gamyklose, atskyrus naftos dujas.

Iš naftos išskiriami įvairūs produktai, turintys didelę praktinę reikšmę. Pirmiausia iš jo pašalinami ištirpę dujiniai angliavandeniliai (daugiausia metanas). Distiliavus lakiuosius angliavandenilius, aliejus kaitinamas. Angliavandeniliai, kurių molekulėje yra nedaug anglies atomų ir kurių virimo temperatūra yra santykinai žema, pirmieji pereina į garų būseną ir yra distiliuojami. Kylant mišinio temperatūrai, distiliuojami aukštesnės virimo temperatūros angliavandeniliai. Tokiu būdu galima surinkti atskirus aliejaus mišinius (frakcijas). Dažniausiai tokiu distiliavimu gaunamos keturios lakiosios frakcijos, kurios vėliau yra atskiriamos.
Pagrindinės aliejaus frakcijos yra šios.
Benzino frakcija, surinktas nuo 40 iki 200 °C, turi angliavandenilių nuo C5H12 iki C11H24. Toliau distiliuojant išskirtą frakciją, benzino (t kip = 40–70 °C), benzino
(t kip \u003d 70–120 ° С) - aviacija, automobilis ir kt.
Pirminio benzino frakcija, surenkamas 150–250 °C temperatūroje, turi angliavandenilių nuo C8H18 iki C14H30. Pirminis benzinas naudojamas kaip kuras traktoriuose. Didelis pirminio benzino kiekis perdirbamas į benziną.
Žibalo frakcija apima angliavandenilius nuo C 12 H 26 iki C 18 H 38, kurių virimo temperatūra nuo 180 iki 300 °C. Rafinuotas žibalas naudojamas kaip kuras traktoriuose, reaktyviniuose lėktuvuose ir raketose.
Gazolio frakcija (t rulonas > 275 °C), kitaip vadinamas dyzelinis kuras.
Likučiai po aliejaus distiliavimo - kuras- yra angliavandenilių, kurių molekulėje yra daug anglies atomų (iki dešimčių). Mazutas taip pat frakcionuojamas distiliuojant sumažintu slėgiu, kad būtų išvengta skilimo. Dėl to gaukite saulės alyvos(dyzelinis kuras), tepalinės alyvos(autotraktorius, aviacija, pramonė ir kt.), petrolatumas(techninis vazelinas naudojamas metalo gaminiams sutepti, siekiant apsaugoti juos nuo korozijos, išgrynintas vazelinas naudojamas kaip kosmetikos ir medicinos pagrindas). Iš kai kurių rūšių aliejaus parafino(degtukų, žvakių ir kt. gamybai). Distiliavus lakiuosius komponentus iš mazuto lieka deguto. Jis plačiai naudojamas kelių tiesimui. Be perdirbimo į tepalines alyvas, mazutas taip pat naudojamas kaip skystasis kuras katilinėse. Visiems poreikiams patenkinti neužtenka benzino, gauto distiliuojant naftą. Geriausiu atveju iš naftos galima gauti iki 20% benzino, likusi dalis – aukštai verdantys produktai. Šiuo atžvilgiu chemija susidūrė su užduotimi rasti būdų, kaip gauti benziną dideliais kiekiais. Patogus būdas buvo rastas naudojant A.M. Butlerovo sukurtą organinių junginių struktūros teoriją. Aukštai verdantys naftos distiliavimo produktai netinka naudoti kaip variklių kuras. Aukštą jų virimo temperatūrą lemia tai, kad tokių angliavandenilių molekulės yra per ilgos grandinės. Suskaidžius dideles molekules, turinčias iki 18 anglies atomų, gaunami žemai verdantys produktai, pavyzdžiui, benzinas. Tokiu būdu pasekė rusų inžinierius V.G.Šuchovas, 1891 metais sukūręs sudėtingų angliavandenilių skaidymo metodą, vėliau pavadintą krekingu (tai reiškia skilimą).

Esminis krekingo patobulinimas buvo katalizinio krekingo proceso įdiegimas praktikoje. Pirmą kartą šį procesą 1918 metais atliko N.D. Zelinskis. Katalizinis krekingas leido gauti didelio masto aviacinį benziną. Katalizinio krekingo įrenginiuose 450 °C temperatūroje, veikiant katalizatoriams, suskaidomos ilgos anglies grandinės.

Terminis ir katalizinis krekingas

Pagrindinis naftos frakcijų apdorojimo būdas yra įvairių tipų krekingas. Pirmą kartą (1871–1878 m.) laboratoriniu ir pusiau pramoniniu mastu naftos krekingo darbus atliko Sankt Peterburgo technologijos instituto darbuotojas A.A.Letniy. Pirmąjį krekingo gamyklos patentą Shukhovas pateikė 1891 m. Krekingas pramonėje plačiai paplito nuo XX a. 20-ojo dešimtmečio.
Krekingas yra terminis angliavandenilių ir kitų naftos sudedamųjų dalių skilimas. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis krekingo greitis ir didesnė dujų bei aromatinių medžiagų išeiga.
Krekingo naftos frakcijos, be skystų produktų, gamina itin svarbią žaliavą – dujas, kuriose yra nesočiųjų angliavandenilių (olefinų).
Yra šie pagrindiniai įtrūkimų tipai:
skystoji fazė (20–60 atm, 430–550 °C), duoda nesočiųjų ir sočiųjų benziną, benzino išeiga apie 50%, dujų 10%;
viršų(normalus arba sumažintas slėgis, 600 °C), duoda nesočiųjų aromatinių benzinų, išeiga mažesnė nei skystos fazės krekingo atveju, susidaro daug dujų;
pirolizė aliejus (normalus arba sumažintas slėgis, 650–700 °C), duoda aromatinių angliavandenilių (pirobenzeno) mišinį, išeiga apie 15%, daugiau nei pusė žaliavos paverčiama dujomis;
destruktyvus hidrinimas (vandenilio slėgis 200–250 atm, 300–400 °C esant katalizatoriams - geležies, nikelio, volframo ir kt.), duoda ribinį benziną, kurio išeiga iki 90 %;
katalizinis krekingas (300–500 °С esant katalizatoriams - AlCl 3 , aliumosilikatams, MoS 3 , Cr 2 O 3 ir kt.), suteikia dujinius produktus ir aukštos kokybės benziną, kuriame vyrauja aromatiniai ir sotieji izostruktūros angliavandeniliai.
Technologijoje vadinamasis katalizinis reformavimas– žemos kokybės benzino pavertimas aukštos kokybės didelio oktaninio skaičiaus benzinu arba aromatiniais angliavandeniliais.
Pagrindinės krekingo reakcijos yra angliavandenilių grandinių skilimo, izomerizavimo ir ciklizacijos reakcijos. Laisvieji angliavandenilių radikalai vaidina didžiulį vaidmenį šiuose procesuose.

Kokso gamyba
ir skysto kuro gavimo problema

Atsargos akmens anglys gamtoje gerokai viršija naftos atsargas. Todėl anglys yra svarbiausia chemijos pramonės žaliava.
Šiuo metu pramonėje naudojami keli anglies perdirbimo būdai: sausa distiliacija (koksavimas, pusiau koksavimas), hidrinimas, nepilnas degimas ir kalcio karbido gamyba.

Sausas anglies distiliavimas naudojamas koksui gauti metalurgijoje arba buitinėse dujose. Koksuojant anglį gaunamas koksas, akmens anglių derva, deguto vanduo ir koksavimo dujos.
Akmens anglių degutas sudėtyje yra daug įvairių aromatinių ir kitų organinių junginių. Distiliuojant normaliu slėgiu, jis yra padalintas į keletą frakcijų. Iš akmens anglių deguto gaunami aromatiniai angliavandeniliai, fenoliai ir kt.
kokso dujos daugiausia yra metano, etileno, vandenilio ir anglies monoksido (II). Kai kurie sudeginami, kai kurie perdirbami.
Akmens anglys hidrinamas 400–600 °C temperatūroje iki 250 atm vandenilio slėgyje, esant katalizatoriui – geležies oksidams. Taip susidaro skystas angliavandenilių mišinys, kuris paprastai hidrinamas nikeliu ar kitais katalizatoriais. Žemos kokybės rudos anglys gali būti hidrintos.

Kalcio karbidas CaC 2 gaunamas iš akmens anglių (kokso, antracito) ir kalkių. Vėliau jis paverčiamas acetilenu, kuris vis plačiau naudojamas visų šalių chemijos pramonėje.

Iš OJSC Rosneft-KNOS plėtros istorijos

Gamyklos plėtros istorija yra glaudžiai susijusi su Kubano naftos ir dujų pramone.
Naftos gavybos pradžia mūsų šalyje – tolima praeitis. Dar X amžiuje. Azerbaidžanas prekiavo nafta su įvairiomis šalimis. Kubane pramoninė naftos plėtra prasidėjo 1864 m. Maykop regione. Kubos srities vadovo generolo Karmalino prašymu D. I. Mendelejevas 1880 m. pateikė nuomonę apie Kubano naftos kiekį: Ilskaja.
Pirmųjų penkerių metų planų metais buvo atlikti didelio masto žvalgybos darbai ir pradėta komercinė naftos gavyba. Susijusios naftos dujos iš dalies buvo naudojamos kaip buitinis kuras darbininkų gyvenvietėse, o didžioji dalis šio vertingo produkto buvo deginama. Siekdama nutraukti gamtos išteklių švaistymą, SSRS naftos pramonės ministerija 1952 m. nusprendė Afipskio kaime pastatyti dujų ir benzino gamyklą.
1963 m. buvo pasirašytas Afipskio dujų ir benzino gamyklos pirmojo etapo paleidimo aktas.
1964 m. pradžioje buvo pradėtas perdirbti dujų kondensatas iš Krasnodaro krašto, gaminant A-66 benziną ir dyzelinį kurą. Žaliava buvo dujos iš Kanevskio, Berezanskio, Leningrado, Maikopskio ir kitų didelių telkinių. Tobulindami gamybą gamyklos darbuotojai įsisavino aviacinio benzino B-70 ir benzino A-72 gamybą.
1970 m. rugpjūtį pradėti eksploatuoti du nauji technologiniai agregatai, skirti dujų kondensato perdirbimui su aromatinių medžiagų (benzeno, tolueno, ksileno) gamyba: antrinio distiliavimo agregatas ir katalizinio riformingo agregatas. Kartu buvo pastatyti valymo įrenginiai su biologiniu nuotekų valymu bei gamyklos prekinė ir žaliavų bazė.
1975 metais buvo pradėta eksploatuoti ksilenų gamybos gamykla, o 1978 metais – importuota tolueno demetilinimo gamykla. Gamykla tapo viena iš Minnefteprom lyderių, gaminančių aromatinius angliavandenilius chemijos pramonei.
Siekiant pagerinti įmonės valdymo struktūrą ir gamybos padalinių organizavimą, 1980 m. sausio mėn. buvo įkurta gamybinė asociacija „Krasnodarnefteorgsintez“. Asociacijai priklausė trys gamyklos: Krasnodaro gamykla (veikia nuo 1922 m. rugpjūčio mėn.), Tuapse naftos perdirbimo gamykla (veikia nuo 1929 m.) ir Afipskio naftos perdirbimo gamykla (veikia nuo 1963 m. gruodžio mėn.).
1993 m. gruodį įmonė buvo reorganizuota, o 1994 m. gegužę OJSC Krasnodarnefteorgsintez pervadinta į Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC.

Straipsnis parengtas remiant Met S LLC. Jei reikia atsikratyti ketaus vonios, kriauklės ar kitų metalinių šiukšlių, geriausia būtų kreiptis į Met C įmonę. Svetainėje, esančioje www.Metalloloms.Ru, galite, nepalikdami monitoriaus ekrano, užsisakyti metalo laužo išmontavimą ir išvežimą už nedidelę kainą. Met S įmonėje dirba tik aukštos kvalifikacijos specialistai, turintys ilgametę darbo patirtį.

Baigiasi būti