Dabiskie ogļūdeņražu avoti. Dabasgāze: sastāvs, izmantošana kā kurināmais. Dabiskie ogļūdeņražu avoti, to apstrāde Dabiskie ogļūdeņražu avoti vēstījums
Fosilā kurināmā izcelsme.
Papildus tam, ka visi dzīvie organismi sastāv no organiskām vielām, galvenais organisko savienojumu avots ir: nafta, ogles, dabiskās un saistītās naftas gāzes.
Nafta, ogles un dabasgāze ir ogļūdeņražu avoti.
Tiek izmantoti šādi dabas resursi:
· Kā kurināmais (enerģijas un siltuma avots) - tā ir parastā sadedzināšana;
Izejvielu veidā tālākai apstrādei - tā ir organiskā sintēze.
Organisko vielu izcelsmes teorijas:
1- Organiskās izcelsmes teorija.
Saskaņā ar šo teoriju nogulsnes veidojās no izmirušu augu un dzīvnieku organismu atliekām, kas baktēriju, augsta spiediena un temperatūras ietekmē zemes garozas biezumā pārvērtās par ogļūdeņražu maisījumu.
2- Naftas minerālās (vulkāniskās) izcelsmes teorija.
Saskaņā ar šo teoriju planētas Zeme veidošanās sākotnējā stadijā veidojās nafta, ogles un dabasgāze. Šajā gadījumā metāli tiek apvienoti ar oglekli, veidojot karbīdus. Karbīdu reakcijas rezultātā ar ūdens tvaikiem planētas dzīlēs izveidojās gāzveida ogļūdeņraži, jo īpaši metāns un acetilēns. Un sildīšanas, starojuma un katalizatoru ietekmē no tiem veidojās citi eļļā esošie savienojumi. Litosfēras augšējos slāņos šķidrās naftas sastāvdaļas iztvaikoja, šķidrums sabiezēja, pārvērtās par asfaltu un pēc tam par oglēm.
Šo teoriju vispirms izteica D.I.Mendeļejevs, un pēc tam 20.gadsimtā franču zinātnieks P.Sabatjē laboratorijā simulēja aprakstīto procesu un ieguva naftai līdzīgu ogļūdeņražu maisījumu.
galvenā sastāvdaļa dabasgāze ir metāns. Tas satur arī etānu, propānu, butānu. Jo lielāka ir ogļūdeņraža molekulmasa, jo mazāk to satur dabasgāze.
Pielietojums: Dedzinot dabasgāzi, izdalās daudz siltuma, tāpēc tā kalpo kā energoefektīvs un lēts kurināmais rūpniecībā. Dabasgāze ir arī ķīmiskās rūpniecības izejvielu avots: acetilēna, etilēna, ūdeņraža, kvēpu, dažādu plastmasu, etiķskābes, krāsvielu, medikamentu un citu produktu ražošanā.
Saistītās naftas gāzes dabiski atrodams virs eļļas vai izšķīdis tajā zem spiediena. Iepriekš saistītās naftas gāzes netika izmantotas, tās tika sadedzinātas. Pašlaik tie tiek notverti un izmantoti kā degviela un vērtīgas ķīmiskās izejvielas. Saistītās gāzes satur mazāk metāna nekā dabasgāze, taču tās satur daudz vairāk tā homologu. Saistītās naftas gāzes tiek atdalītas šaurākā sastāvā.
Piemēram: dabīgais benzīns - benzīnam tiek pievienots pentāna, heksāna un citu ogļūdeņražu maisījums, lai uzlabotu dzinēja iedarbināšanu; kā degvielu izmanto propāna-butāna frakciju sašķidrinātas gāzes veidā; sauso gāzi - pēc sastāva līdzīgu dabasgāzei - izmanto acetilēna, ūdeņraža un arī kā kurināmā ražošanai.Dažkārt saistītās naftas gāzes tiek pakļautas rūpīgākai atdalīšanai un no tām tiek iegūti atsevišķi ogļūdeņraži, no kuriem pēc tam iegūst nepiesātinātos ogļūdeņražus.
Ogles joprojām ir viens no visizplatītākajiem kurināmajiem un organiskās sintēzes izejvielām. Kādi ogļu veidi pastāv, no kurienes nāk ogles un kādi produkti tiek izmantoti to iegūšanai - tie ir galvenie jautājumi, kurus mēs šodien aplūkosim nodarbībā. Kā ķīmisko vielu avots ogles tika izmantotas agrāk nekā nafta un dabasgāze.
Ogles nav atsevišķa viela. Tas sastāv no: brīva oglekļa (līdz 10%), organiskām vielām, kas bez oglekļa un ūdeņraža satur skābekli, sēru, slāpekli, minerālvielas, kas paliek izdedžu veidā, sadedzinot ogles.
Akmeņogles ir organiskas izcelsmes cietais fosilais kurināmais. Saskaņā ar biogēno hipotēzi, tas veidojies no mirušiem augiem mikroorganismu dzīvībai svarīgās aktivitātes rezultātā paleozoja laikmeta karbona periodā (apmēram pirms 300 miljoniem gadu). Ogles ir lētākas par naftu, tās ir vienmērīgāk sadalītas zemes garozā, to dabiskās rezerves krietni pārsniedz naftas krājumus un, pēc zinātnieku domām, tās neizsīks vēl gadsimtu.
Ogļu veidošanās no augu atliekām (koalifikācija) notiek vairākos posmos: kūdra - brūnogles - akmeņogles - antracīts.
Koalifikācijas process ietver pakāpenisku oglekļa relatīvā satura palielināšanos organiskajās vielās, jo tajā samazinās skābekļa un ūdeņraža daudzums. Kūdras un brūnogļu veidošanās notiek augu atlieku bioķīmiskas sadalīšanās rezultātā bez skābekļa. Brūnogļu pāreja uz akmeni notiek paaugstinātas temperatūras un spiediena ietekmē, kas saistīta ar kalnu veidošanās un vulkāniskajiem procesiem.
OGĻŪDEŅRAŽU DABĪGI AVOTI
Ogļūdeņraži visi ir tik dažādi -
Šķidrs, ciets un gāzveida.
Kāpēc dabā to ir tik daudz?
Tas ir nepiesātināms ogleklis.
Patiešām, šis elements, tāpat kā neviens cits, ir “nepiesātināms”: tas cenšas veidot ķēdes, taisnas un sazarotas, tad gredzenus, tad režģus no daudziem tā atomiem. Līdz ar to daudzi oglekļa un ūdeņraža atomu savienojumi.
Ogļūdeņraži ir gan dabasgāze – metāns, gan cita sadzīves deggāze, kas pildīta ar baloniem – propāns C 3 H 8. Ogļūdeņraži ir eļļa, benzīns un petroleja. Un arī - organiskais šķīdinātājs C 6 H 6, parafīns, no kura tiek izgatavotas Jaungada sveces, vazelīns no aptiekas un pat plastmasas maisiņš pārtikas iepakojumam ...
Nozīmīgākie dabiskie ogļūdeņražu avoti ir minerāli – ogles, nafta, gāze.
OGLES
Plašāk pazīstams visā pasaulē 36 tūkst ogļu baseini un atradnes, kas kopā aizņem 15% zemeslodes teritorijas. Ogļu lauki var stiepties tūkstošiem kilometru. Kopumā ogļu vispārējās ģeoloģiskās rezerves uz zemeslodes ir 5 triljoni 500 miljardi tonnu, ieskaitot izpētītās atradnes - 1 triljons 750 miljardi tonnu.
Ir trīs galvenie fosilo ogļu veidi. Dedzinot brūnogles, antracītu, liesma ir neredzama, degšana ir bezdūmu, un ogles degot rada skaļu plaisu.
Antracītsir vecākā fosilā ogle. Atšķiras ar lielo blīvumu un spīdumu. Satur līdz 95% ogleklis.
Ogles- satur līdz 99% ogleklis. No visām fosilajām oglēm tā ir visplašāk izmantotā.
Brūnogles- satur līdz 72% ogleklis. Ir brūna krāsa. Kā jaunākā fosilā ogle, tā bieži saglabā pēdas no koka struktūras, no kuras tā veidojusies. Atšķiras ar augstu higroskopiskumu un augstu pelnu saturu ( no 7% līdz 38%), tāpēc to izmanto tikai kā vietējo degvielu un kā izejvielu ķīmiskai pārstrādei. Jo īpaši vērtīgus šķidrās degvielas veidus iegūst hidrogenējot: benzīnu un petroleju.
Ogleklis ir galvenā ogļu sastāvdaļa 99% ), brūnogles ( līdz 72%). Nosaukuma oglekļa izcelsme, t.i., “nesošā ogle”. Tāpat latīņu nosaukums "carboneum" pie pamatnes satur sakni carbo-coog.
Tāpat kā eļļa, ogles satur lielu daudzumu organisko vielu. Papildus organiskajām vielām tajā ietilpst arī neorganiskas vielas, piemēram, ūdens, amonjaks, sērūdeņradis un, protams, pats ogleklis - ogles. Viens no galvenajiem akmeņogļu pārstrādes veidiem ir koksēšana – kalcinēšana bez gaisa piekļuves. Koksēšanas rezultātā, kas tiek veikta 1000 0 C temperatūrā, veidojas:
koksa krāsns gāze- tas sastāv no ūdeņraža, metāna, oglekļa monoksīda un oglekļa dioksīda, amonjaka, slāpekļa un citu gāzu piemaisījumiem.
Akmeņogļu darva - satur vairākus simtus dažādu organisko vielu, tostarp benzolu un tā homologus, fenolu un aromātiskos spirtus, naftalīnu un dažādus heterocikliskos savienojumus.
Augšējais darvas vai amonjaka ūdens - kas satur, kā norāda nosaukums, izšķīdinātu amonjaku, kā arī fenolu, sērūdeņradi un citas vielas.
Kokss– ciets koksēšanas atlikums, praktiski tīrs ogleklis.
Kokss tiek izmantots dzelzs un tērauda ražošanā, amonjaks tiek izmantots slāpekļa un kombinēto mēslojumu ražošanā, un organisko koksēšanas produktu nozīmi nevar pārvērtēt. Kāda ir šī minerāla izplatības ģeogrāfija?
Galvenā ogļu resursu daļa ietilpst ziemeļu puslodē - Āzijā, Ziemeļamerikā, Eirāzijā. Kuras valstis izceļas ar rezervēm un ogļu ieguvi?
Ķīna, ASV, Indija, Austrālija, Krievija.
Valstis ir galvenās ogļu eksportētājas.
ASV, Austrālija, Krievija, Dienvidāfrika.
galvenie importa centri.
Japāna, Aizjūras Eiropa.
Tā ir videi ļoti netīra degviela. Ogļu ieguves laikā notiek metāna sprādzieni un ugunsgrēki, un rodas noteiktas vides problēmas.
Vides piesārņojums - tās ir jebkuras nevēlamas izmaiņas šīs vides stāvoklī cilvēka darbības rezultātā. Tas notiek arī kalnrūpniecībā. Iedomājieties situāciju ogļu ieguves rajonā. Kopā ar akmeņoglēm virspusē paceļas milzīgs daudzums atkritumiežu, kas kā nevajadzīgi tiek vienkārši nosūtīti uz izgāztuvēm. Pamazām veidojas atkritumu kaudzes- milzīgi, desmitiem metru augsti, konusveida atkritumiežu kalni, kas deformē dabas ainavas izskatu. Un vai visas virszemē paceltās ogles noteikti tiks eksportētas patērētājam? Protams, nē. Galu galā process nav hermētisks. Uz zemes virsmas nosēžas milzīgs daudzums ogļu putekļu. Tā rezultātā mainās augsnes un gruntsūdeņu sastāvs, kas neizbēgami ietekmēs reģiona floru un faunu.
Akmeņogles satur radioaktīvo oglekli - C, bet pēc degvielas sadegšanas bīstamā viela kopā ar dūmiem nonāk gaisā, ūdenī, augsnē un tiek pārcepta izdedžos vai pelnos, ko izmanto būvmateriālu ražošanai. Rezultātā dzīvojamās ēkās sienas un griesti “kvēlo” un rada draudus cilvēku veselībai.
EĻĻA
Eļļa cilvēcei ir zināma kopš seniem laikiem. Eifratas krastos tas tika mīnēts
6-7 tūkstošus gadu pirms mūsu ēras uh . To izmantoja mājokļu apgaismošanai, javas pagatavošanai, kā zāles un ziedes, kā arī balzamēšanai. Nafta senajā pasaulē bija milzīgs ierocis: ugunīgas upes lija uz galvām tiem, kas iebruka cietokšņa sienās, degošas bultas, kas iemērc eļļā, lidoja uz aplenktajām pilsētām. Nafta bija neatņemama aizdedzinošā aģenta sastāvdaļa, kas ar nosaukumu iegāja vēsturē "Grieķu uguns" Viduslaikos to galvenokārt izmantoja ielu apgaismošanai.
Ir izpētīti vairāk nekā 600 naftas un gāzes baseini, 450 tiek izstrādāti , un kopējais naftas atradņu skaits sasniedz 50 tūkstošus.
Atšķiriet vieglo un smago eļļu. Vieglā eļļa tiek iegūta no zemes dzīlēm ar sūkņiem vai ar strūklakas metodi. Pārsvarā no šādas eļļas ražo benzīnu un petroleju. Smagās eļļas dažreiz tiek iegūtas pat ar raktuvju metodi (Komi Republikā), un no tās tiek sagatavots bitumens, mazuts un dažādas eļļas.
Eļļa ir visdaudzpusīgākā degviela, ar augstu kaloriju daudzumu. Tās ieguve ir salīdzinoši vienkārša un lēta, jo, iegūstot naftu, nav nepieciešams nolaist cilvēkus pazemē. Naftas transportēšana pa cauruļvadiem nav liela problēma. Galvenais šāda veida degvielas trūkums ir zemā resursu pieejamība (apmēram 50 gadi ) . Vispārējās ģeoloģiskās rezerves ir vienādas ar 500 miljardiem tonnu, ieskaitot izpētītās 140 miljardus tonnu .
AT 2007 Krievu zinātnieki pierādīja pasaules sabiedrībai, ka Lomonosova un Mendeļejeva zemūdens grēdas, kas atrodas Ziemeļu Ledus okeānā, ir cietzemes šelfa zona un tāpēc pieder Krievijas Federācijai. Ķīmijas skolotājs pastāstīs par eļļas sastāvu, īpašībām.
Nafta ir "enerģijas kūlis". Tikai ar 1 ml tā var uzsildīt veselu spaini ūdens par vienu grādu, un, lai uzvārītu spainīša samovāru, vajag mazāk par pusglāzi eļļas. Pēc enerģijas koncentrācijas uz tilpuma vienību eļļa ieņem pirmo vietu starp dabas vielām. Pat radioaktīvās rūdas šajā ziņā nevar konkurēt ar to, jo radioaktīvo vielu saturs tajās ir tik mazs, ka var iegūt 1 mg. kodoldegviela ir jāapstrādā tonnām akmeņu.
Nafta nav tikai jebkuras valsts degvielas un enerģijas kompleksa pamatā.
Šeit vietā ir slavenie D. I. Mendeļejeva vārdi “Eļļu dedzināt ir tas pats, kas sildīt krāsni banknotes". Katrs eļļas piliens satur vairāk nekā 900 dažādi ķīmiskie savienojumi, vairāk nekā puse no periodiskās sistēmas ķīmiskajiem elementiem. Tas patiesi ir dabas brīnums, naftas ķīmijas rūpniecības pamats. Apmēram 90% no visas saražotās naftas tiek izmantoti kā degviela. Par spīti “ pieder 10%” , naftas ķīmijas sintēze nodrošina daudzus tūkstošus organisko savienojumu, kas apmierina mūsdienu sabiedrības neatliekamās vajadzības. Nav brīnums, ka cilvēki naftu ar cieņu sauc par “melno zeltu”, “Zemes asinīm”.
Eļļa ir eļļains tumši brūns šķidrums ar sarkanīgu vai zaļganu nokrāsu, dažreiz melns, sarkans, zils vai gaišs un pat caurspīdīgs ar raksturīgu asu smaržu. Dažreiz eļļa ir balta vai bezkrāsaina, piemēram, ūdens (piemēram, Surukhanskoje laukā Azerbaidžānā, dažos laukos Alžīrijā).
Eļļas sastāvs nav vienāds. Bet visi tie parasti satur trīs veidu ogļūdeņražus - alkānus (galvenokārt normālas struktūras), cikloalkānus un aromātiskos ogļūdeņražus. Šo ogļūdeņražu attiecība dažādu atradņu eļļā ir atšķirīga: piemēram, Mangyshlak eļļa ir bagāta ar alkāniem, bet eļļa Baku reģionā ir bagāta ar cikloalkāniem.
Galvenās naftas rezerves atrodas ziemeļu puslodē. Kopā 75 pasaules valstis ražo naftu, bet 90% no tās produkcijas ir tikai 10 valstu daļa. Netālu ? pasaules naftas rezerves atrodas jaunattīstības valstīs. (Skolotājs zvana un parāda kartē).
Galvenās ražotājvalstis:
Saūda Arābija, ASV, Krievija, Irāna, Meksika.
Tajā pašā laikā vairāk 4/5 naftas patēriņš samazinās uz ekonomiski attīstīto valstu īpatsvaru, kas ir galvenās importētājvalstis:
Japāna, Aizjūras Eiropa, ASV.
Eļļu neapstrādātā veidā nekur neizmanto, bet izmanto rafinētus produktus.
Naftas rafinēšana
Mūsdienīga iekārta sastāv no eļļas sildīšanas krāsns un destilācijas kolonnas, kurā tiek atdalīta eļļa frakcijas - atsevišķi ogļūdeņražu maisījumi pēc to viršanas temperatūras: benzīns, ligroīns, petroleja. Krāsnī ir gara caurule, kas satīta spolē. Krāsni silda mazuta vai gāzes sadegšanas produkti. Eļļa tiek nepārtraukti piegādāta uz spoli: tur tā tiek uzkarsēta līdz 320 - 350 0 C šķidruma un tvaiku maisījuma veidā un nonāk destilācijas kolonnā. Destilācijas kolonna ir tērauda cilindrisks aparāts, kura augstums ir aptuveni 40 m. Tā iekšpusē ir vairāki desmiti horizontālu starpsienu ar caurumiem - tā sauktās plāksnes. Eļļas tvaiki, nonākot kolonnā, paceļas uz augšu un iziet cauri plākšņu caurumiem. Pakāpeniski atdziestot, virzoties uz augšu, tie daļēji sašķidrinās. Mazāk gaistošie ogļūdeņraži tiek sašķidrināti jau pirmajās plāksnēs, veidojot gāzeļļas frakciju; augstāk tiek savākti vairāk gaistošu ogļūdeņražu, kas veido petrolejas frakciju; vēl augstāka – ligroīna frakcija. Gaistošākie ogļūdeņraži atstāj kolonnu kā tvaiki un pēc kondensācijas veido benzīnu. Daļa benzīna tiek padots atpakaļ kolonnā “apūdeņošanai”, kas veicina labāku darbības režīmu. (Ieraksts piezīmju grāmatiņā). Benzīns - satur ogļūdeņražus C5-C11, viršanas diapazonā no 40 0 C līdz 200 0 C; ligroīns - satur ogļūdeņražus C8 - C14 ar viršanas temperatūru no 120 0 C līdz 240 0 C; petroleja - satur ogļūdeņražus C12 - C18, vārās temperatūrā no 180 0 C līdz 300 0 C; gāzeļļa - satur ogļūdeņražus C13 - C15, destilēti no 230 0 C līdz 360 0 C temperatūrā; smēreļļas - C16 - C28, vāra temperatūrā 350 0 C un augstāk.
Pēc vieglo produktu destilācijas no eļļas paliek viskozs melns šķidrums - mazuts. Tas ir vērtīgs ogļūdeņražu maisījums. Smēreļļas iegūst no mazuta ar papildu destilāciju. Mazuta nedestilējošā daļa tiek saukta par darvu, ko izmanto būvniecībā un ceļu bruģēšanā.(Video fragmenta demonstrācija). Visvērtīgākā tiešās naftas destilācijas frakcija ir benzīns. Tomēr šīs frakcijas iznākums nepārsniedz 17-20% no jēlnaftas svara. Rodas problēma: kā apmierināt arvien pieaugošās sabiedrības vajadzības pēc automobiļu un aviācijas degvielas? Risinājumu 19. gadsimta beigās atrada krievu inženieris Vladimirs Grigorjevičs Šuhovs. AT 1891 gadā viņš pirmo reizi veica rūpniecisko plaisāšana naftas petrolejas frakcija, kas ļāva palielināt benzīna iznākumu līdz 65-70% (rēķinot kā jēlnaftu). Tikai naftas produktu termiskās krekinga procesa attīstībai pateicīgā cilvēce ar zelta burtiem ierakstīja šīs civilizācijas vēsturē unikālās personas vārdu.
Naftas rektifikācijas rezultātā iegūtie produkti tiek pakļauti ķīmiskai apstrādei, kas ietver vairākus sarežģītus procesus, viens no tiem ir naftas produktu krekinga (no angļu valodas "Cracking" - splitting). Ir vairāki krekinga veidi: termiskā, katalītiskā, augstspiediena krekinga, reducēšana. Termiskā krekings sastāv no ogļūdeņražu molekulu ar garu ķēdi sadalīšanās īsākās augstas temperatūras (470-550 0 C) ietekmē. Šīs sadalīšanas procesā kopā ar alkāniem veidojas alkēni:
Pašlaik katalītiskā krekinga ir visizplatītākā. To veic 450-500 0 C temperatūrā, bet ar lielāku ātrumu un ļauj iegūt augstākas kvalitātes benzīnu. Katalītiskā krekinga apstākļos līdztekus šķelšanās reakcijām notiek izomerizācijas reakcijas, tas ir, normālas struktūras ogļūdeņražu pārvēršanās sazarotos ogļūdeņražos.
Izomerizācija ietekmē benzīna kvalitāti, jo sazarotu ogļūdeņražu klātbūtne ievērojami palielina tā oktānskaitli. Krekinga tiek apzīmēta ar tā sauktajiem sekundārajiem naftas rafinēšanas procesiem. Vairāki citi katalītiskie procesi, piemēram, riformings, arī tiek klasificēti kā sekundāri. Reformēšana- tā ir benzīnu aromatizēšana, karsējot tos katalizatora, piemēram, platīna, klātbūtnē. Šādos apstākļos alkāni un cikloalkāni tiek pārvērsti aromātiskos ogļūdeņražos, kā rezultātā ievērojami palielinās arī benzīna oktānskaitlis.
Ekoloģija un naftas atradne
Naftas ķīmijas ražošanā īpaši aktuāla ir vides problēma. Naftas ieguve ir saistīta ar enerģijas izmaksām un vides piesārņojumu. Bīstams okeānu piesārņojuma avots ir naftas ieguve jūrā, un okeāni tiek piesārņoti arī naftas transportēšanas laikā. Katrs no mums televīzijā ir redzējis naftas tankkuģu avāriju sekas. Melni, ar naftu klāti krasti, melni sērfot, aizrīšanās delfīni, putni, kuru spārni ir viskozā mazutā, cilvēki aizsargtērpos, kas savāc eļļu ar lāpstām un spaiņiem. Es vēlos minēt datus par nopietnu vides katastrofu, kas notika Kerčas šaurumā 2007. gada novembrī. Ūdenī nokļuva 2000 tonnu naftas produktu un aptuveni 7000 tonnu sēra. Katastrofas dēļ visvairāk cieta Tuzlas kāpa, kas atrodas Melnās un Azovas jūras krustojumā, un Čuškas kāpa. Pēc avārijas dibenā nosēdās mazuts, kas nogalināja mazu gliemežvāku-sirds formas, jūras iemītnieku galveno barību. Lai atjaunotu ekosistēmu, būs nepieciešami 10 gadi. Nomira vairāk nekā 15 tūkstoši putnu. Litrs eļļas, iekritusi ūdenī, izkliedējas pa tās virsmu 100 kv.m platībās. Eļļas plēve, lai arī ļoti plāna, veido nepārvaramu barjeru skābekļa ceļā no atmosfēras uz ūdens stabu. Rezultātā tiek traucēts skābekļa režīms un okeāns. "nosmakt". Planktons, kas ir okeāna barības ķēdes mugurkauls, mirst. Šobrīd aptuveni 20% no Pasaules okeāna platības ir klātas ar naftas noplūdēm, un naftas piesārņojuma skartā platība pieaug. Papildus tam, ka Pasaules okeāns ir pārklāts ar naftas plēvi, mēs to varam novērot arī uz sauszemes. Piemēram, Rietumsibīrijas naftas laukos gadā izplūst vairāk naftas, nekā spēj uzņemt tankkuģis - līdz 20 miljoniem tonnu. Apmēram puse šīs naftas avāriju rezultātā nonāk zemē, pārējā daļa ir “plānotās” strūklakas un noplūdes urbumu iedarbināšanas, izpētes urbšanas un cauruļvadu remontdarbu laikā. Saskaņā ar Jamalo-Ņencu autonomā apgabala Vides komitejas datiem lielākā ar naftu piesārņotās zemes platība atrodas Purovskas rajonā.
DABAS UN SAISTĪTĀ NAFTAS GĀZE
Dabasgāze satur ogļūdeņražus ar zemu molekulmasu, galvenās sastāvdaļas ir metāns. Tā saturs dažādu lauku gāzēs svārstās no 80% līdz 97%. Papildus metānam - etāns, propāns, butāns. Neorganiskais: slāpeklis - 2%; CO2; H2O; H2S, cēlgāzes. Dabasgāzi sadedzinot, izdalās daudz siltuma.
Pēc savām īpašībām dabasgāze kā degviela pārspēj pat naftu, tā ir kaloriskāka. Šī ir jaunākā degvielas nozares nozare. Gāzi ir vēl vieglāk iegūt un transportēt. Tā ir visekonomiskākā no visām degvielām. Tiesa, ir arī trūkumi: sarežģītā starpkontinentālā gāzes transportēšana. Cisternas - metāna kūtsmēsli, kas transportē gāzi sašķidrinātā stāvoklī, ir ārkārtīgi sarežģītas un dārgas konstrukcijas.
To izmanto kā: efektīvu degvielu, izejvielu ķīmiskajā rūpniecībā, acetilēna, etilēna, ūdeņraža, kvēpu, plastmasas, etiķskābes, krāsvielu, medikamentu uc ražošanā. Naftas gāze satur mazāk metāna, bet vairāk propāna, butāna un citus augstākus ogļūdeņražus. Kur tiek ražota gāze?
Vairāk nekā 70 pasaules valstīm ir komerciālās gāzes rezerves. Turklāt, tāpat kā naftas gadījumā, jaunattīstības valstīm ir ļoti lielas rezerves. Bet gāzes ražošanu galvenokārt veic attīstītās valstis. Viņiem ir iespējas to izmantot vai veids, kā pārdot gāzi citām valstīm, kas atrodas vienā kontinentā ar viņiem. Starptautiskā gāzes tirdzniecība ir mazāk aktīva nekā naftas tirdzniecība. Aptuveni 15% no pasaulē saražotās gāzes nonāk starptautiskajā tirgū. Gandrīz 2/3 pasaules gāzes ieguves nodrošina Krievija un ASV. Neapšaubāmi vadošais gāzes ieguves reģions ne tikai mūsu valstī, bet arī pasaulē ir Jamalas-Ņencu autonomais apgabals, kur šī nozare attīstās jau 30 gadus. Mūsu pilsēta Novy Urengoy ir pamatoti atzīta par gāzes galvaspilsētu. Lielākās atradnes ir Urengoyskoye, Yamburgskoje, Medvezhye, Zapolyarnoye. Urengojas lauks ir iekļauts Ginesa rekordu grāmatā. Depozīta rezerves un produkcija ir unikāla. Izpētītās rezerves pārsniedz 10 triljonus. m 3, 6 trln. m 3. 2008.gadā a/s "Gazprom" plāno Urengojas laukā saražot 598 miljardus m 3 "zilā zelta".
Gāze un ekoloģija
Naftas un gāzes ieguves tehnoloģijas nepilnības, to transportēšana izraisa pastāvīgu gāzes tilpuma sadedzināšanu kompresoru staciju siltummezglos un lāpās. Kompresoru stacijas rada aptuveni 30% no šīm emisijām. Aptuveni 450 000 tonnu dabasgāzes un ar to saistītās gāzes katru gadu tiek sadedzinātas lāpu iekārtās, savukārt vairāk nekā 60 000 tonnu piesārņojošo vielu nonāk atmosfērā.
Nafta, gāze, ogles ir vērtīgas ķīmiskās rūpniecības izejvielas. Tuvākajā nākotnē viņi atradīs aizstājēju mūsu valsts degvielas un enerģijas kompleksā. Šobrīd zinātnieki meklē veidus, kā izmantot saules un vēja enerģiju, kodoldegvielu, lai pilnībā aizstātu naftu. Ūdeņradis ir visdaudzsološākā nākotnes degviela. Naftas izmantošanas samazināšana siltumenerģētikā ir ceļš ne tikai uz tās racionālāku izmantošanu, bet arī uz šīs izejvielas saglabāšanu nākamajām paaudzēm. Ogļūdeņražu izejvielas jāizmanto tikai pārstrādes rūpniecībā, lai iegūtu dažādus produktus. Diemžēl situācija pagaidām nemainās, un līdz 94% no saražotās naftas tiek izmantota kā degviela. D. I. Mendeļejevs gudri teica: "Eļļu dedzināt ir tas pats, kas karsēt krāsni ar banknotēm."
Nodarbības laikā varēs apgūt tēmu “Ogļūdeņražu dabiskie avoti. Naftas pārstrāde". Vairāk nekā 90% no visas cilvēces pašlaik patērētās enerģijas tiek iegūti no fosilajiem dabīgajiem organiskajiem savienojumiem. Uzzināsiet par dabas resursiem (dabasgāze, nafta, ogles), kas notiek ar naftu pēc tās ieguves.
Tēma: Ierobežot ogļūdeņražus
Nodarbība: Dabiskie ogļūdeņražu avoti
Apmēram 90% no mūsdienu civilizācijas patērētās enerģijas tiek iegūti, sadedzinot dabisko fosilo kurināmo – dabasgāzi, naftu un ogles.
Krievija ir valsts, kas bagāta ar dabisko fosilo kurināmo. Rietumsibīrijā un Urālos ir lielas naftas un dabasgāzes rezerves. Akmeņogles tiek iegūtas Kuzņeckas, Dienvidjakutskas baseinos un citos reģionos.
Dabasgāze sastāv vidēji 95% pēc tilpuma metāna.
Dabasgāze no dažādiem laukiem papildus metānam satur slāpekli, oglekļa dioksīdu, hēliju, sērūdeņradi un citus vieglos alkānus - etānu, propānu un butānus.
Dabasgāze tiek iegūta no pazemes atradnēm, kur tā atrodas zem augsta spiediena. Metāns un citi ogļūdeņraži veidojas no augu un dzīvnieku izcelsmes organiskām vielām to sadalīšanās laikā bez gaisa piekļuves. Metāns veidojas pastāvīgi un šobrīd mikroorganismu darbības rezultātā.
Metāns ir atrodams uz Saules sistēmas planētām un to pavadoņiem.
Tīram metānam nav smaržas. Taču ikdienā izmantotajai gāzei ir raksturīga nepatīkama smaka. Tā ir īpašu piedevu – merkaptānu – smarža. Merkaptānu smarža ļauj savlaicīgi atklāt sadzīves gāzes noplūdi. Metāna maisījumi ar gaisu ir sprādzienbīstami plašā attiecību diapazonā - no 5 līdz 15% gāzes tilpuma. Tāpēc, ja telpā jūtama gāzes smaka, var ne tikai iekurt uguni, bet arī izmantot elektrības slēdžus. Mazākā dzirkstele var izraisīt sprādzienu.
Rīsi. 1. Nafta no dažādiem laukiem
Eļļa- biezs šķidrums, piemēram, eļļa. Tās krāsa ir no gaiši dzeltenas līdz brūnai un melnai.
Rīsi. 2. Naftas lauki
Naftas no dažādiem laukiem sastāvs ir ļoti atšķirīgs. Rīsi. 1. Galvenā naftas daļa ir ogļūdeņraži, kas satur 5 vai vairāk oglekļa atomus. Pamatā šie ogļūdeņraži ir piesātināti, t.i. alkāni. Rīsi. 2.
Eļļas sastāvā ir arī organiskie savienojumi, kas satur sēru, skābekli, slāpekli.Eļļa satur ūdeni un neorganiskus piemaisījumus.
Eļļā tiek izšķīdinātas gāzes, kuras izdalās tās ekstrakcijas laikā - saistītās naftas gāzes. Tie ir metāns, etāns, propāns, butāni ar slāpekļa, oglekļa dioksīda un sērūdeņraža piemaisījumiem.
Ogles, tāpat kā eļļa, ir sarežģīts maisījums. Oglekļa daļa tajā veido 80-90%. Pārējais ir ūdeņradis, skābeklis, sērs, slāpeklis un daži citi elementi. Brūnoglēs oglekļa un organisko vielu īpatsvars ir mazāks nekā akmenī. Vēl mazāk organiski degslāneklis.
Rūpniecībā ogles karsē līdz 900-1100 0 C bez gaisa. Šo procesu sauc koksēšana. Rezultāts ir kokss ar augstu oglekļa saturu, koksa gāze un akmeņogļu darva, kas nepieciešama metalurģijai. No gāzes un darvas izdalās daudz organisko vielu. Rīsi. 3.
Rīsi. 3. Koksa krāsns iekārta
Dabasgāze un nafta ir svarīgākie ķīmiskās rūpniecības izejvielu avoti. Naftu, kā tā tiek ražota, jeb "jēlnaftu" ir grūti izmantot pat kā degvielu. Tāpēc jēlnafta tiek sadalīta frakcijās (no angļu valodas "fraction" - "daļa"), izmantojot tās sastāvā esošo vielu viršanas punktu atšķirības.
Eļļas atdalīšanas metodi, kuras pamatā ir tās sastāvā esošo ogļūdeņražu dažādie viršanas punkti, sauc par destilāciju vai destilāciju. Rīsi. 4.
Rīsi. 4. Naftas pārstrādes produkti
Frakciju, kas tiek destilēta no aptuveni 50 līdz 180 0 C, sauc benzīns.
Petroleja vārās 180-300 0 С temperatūrā.
Tiek saukts biezs melns atlikums, kas nesatur gaistošas vielas mazuts.
Ir arī vairākas starpfrakcijas, kas vārās šaurākos diapazonos - petrolēteri (40-70 0 C un 70-100 0 C), vaitspirts (149-204 ° C) un gāzeļļa (200-500 0 C). Tos izmanto kā šķīdinātājus. Mazutu var destilēt pazeminātā spiedienā, tādā veidā no tās iegūstot smēreļļas un parafīnu. Cietie atlikumi no mazuta destilācijas - asfalts. To izmanto ceļu segumu ražošanai.
Saistīto naftas gāzu apstrāde ir atsevišķa nozare, kas ļauj iegūt vairākus vērtīgus produktus.
Apkopojot stundu
Nodarbības laikā apguvāt tēmu “Dabiskie ogļūdeņražu avoti. Naftas pārstrāde". Vairāk nekā 90% no visas cilvēces pašlaik patērētās enerģijas tiek iegūti no fosilajiem dabīgajiem organiskajiem savienojumiem. Jūs uzzinājāt par dabas resursiem (dabasgāzi, naftu, oglēm), par to, kas notiek ar naftu pēc tās ieguves.
Bibliogrāfija
1. Rudzītis G.E. Ķīmija. Vispārējās ķīmijas pamati. 10. klase: mācību grāmata izglītības iestādēm: pamatlīmenis / G. E. Rudzītis, F.G. Feldmanis. - 14. izdevums. - M.: Izglītība, 2012.
2. Ķīmija. 10. klase. Profila līmenis: mācību grāmata. vispārējai izglītībai iestādes / V.V. Eremins, N.E. Kuzmenko, V.V. Luņins un citi - M.: Drofa, 2008. - 463 lpp.
3. Ķīmija. 11. klase. Profila līmenis: mācību grāmata. vispārējai izglītībai iestādes / V.V. Eremins, N.E. Kuzmenko, V.V. Lunins un citi - M.: Drofa, 2010. - 462 lpp.
4. Homčenko G.P., Homčenko I.G. Problēmu krājums ķīmijā tiem, kas iestājas augstskolās. - 4. izd. - M.: RIA "Jaunais vilnis": Izdevējs Umerenkov, 2012. - 278 lpp.
Mājasdarbs
1. Nr.3, 6 (74.lpp.) Rudzītis G.E., Feldmanis F.G. Ķīmija: organiskā ķīmija. 10. klase: mācību grāmata izglītības iestādēm: pamatlīmenis / G. E. Rudzītis, F.G. Feldmanis. - 14. izdevums. - M.: Izglītība, 2012.
2. Kāda ir atšķirība starp saistīto naftas gāzi un dabasgāzi?
3. Kā tiek veikta naftas pārstrāde?
Dabisks ogļūdeņražu avots | Tās galvenās iezīmes |
Eļļa | Daudzkomponentu maisījums, kas sastāv galvenokārt no ogļūdeņražiem. Ogļūdeņražus galvenokārt pārstāv alkāni, cikloalkāni un arēni. |
Saistītā naftas gāze | Maisījums, kas sastāv gandrīz tikai no alkāniem ar garu oglekļa ķēdi no 1 līdz 6 oglekļa atomiem, veidojas kopā ar eļļas ekstrakciju, tāpēc nosaukums ir radies. Pastāv tendence: jo mazāka ir alkāna molekulmasa, jo lielāks ir tā procentuālais daudzums saistītajā naftas gāzē. |
Dabasgāze | Maisījums, kas galvenokārt sastāv no zemas molekulmasas alkāniem. Dabasgāzes galvenā sastāvdaļa ir metāns. Tās procentuālais daudzums atkarībā no gāzes lauka var būt no 75 līdz 99%. Otrajā vietā koncentrācijas ziņā ar lielu starpību ir etāns, vēl mazāk satur propāns utt. Būtiskā atšķirība starp dabasgāzi un saistīto naftas gāzi ir tāda, ka propāna un izomēru butānu īpatsvars saistītajā naftas gāzē ir daudz lielāks. |
Ogles | Daudzkomponentu dažādu oglekļa, ūdeņraža, skābekļa, slāpekļa un sēra savienojumu maisījums. Tāpat ogļu sastāvā ir ievērojams daudzums neorganisko vielu, kuru īpatsvars ir ievērojami lielāks nekā eļļā. |
Naftas rafinēšana
Eļļa ir daudzkomponentu dažādu vielu, galvenokārt ogļūdeņražu, maisījums. Šīs sastāvdaļas atšķiras viena no otras viršanas temperatūrā. Šajā sakarā, ja eļļu karsē, tad no tās vispirms iztvaiko visvieglāk vārošie komponenti, pēc tam savienojumi ar augstāku viršanas temperatūru utt. Pamatojoties uz šo fenomenu primārā naftas rafinēšana , kas sastāv no destilācija (labojums) eļļa. Šo procesu sauc par primāro, jo tiek pieņemts, ka tā gaitā nenotiek vielu ķīmiskās pārvērtības, un eļļa tiek sadalīta tikai frakcijās ar dažādu viršanas temperatūru. Zemāk ir destilācijas kolonnas shematiska diagramma ar īsu paša destilācijas procesa aprakstu:
Pirms rektifikācijas procesa eļļu sagatavo īpašā veidā, proti, to atdala no piemaisījumu ūdens ar tajā izšķīdinātajiem sāļiem un no cietajiem mehāniskajiem piemaisījumiem. Tādā veidā sagatavotā eļļa nonāk cauruļveida krāsnī, kur tiek uzkarsēta līdz augstai temperatūrai (320-350 o C). Augstas temperatūras eļļa pēc karsēšanas cauruļveida krāsnī nonāk destilācijas kolonnas apakšējā daļā, kur atsevišķas frakcijas iztvaiko un to tvaiki paceļas augšup pa destilācijas kolonnu. Jo augstāka ir destilācijas kolonnas sekcija, jo zemāka ir tās temperatūra. Tādējādi dažādos augstumos tiek ņemtas šādas frakcijas:
1) destilācijas gāzes (ņemtas no pašas kolonnas augšdaļas, un tāpēc to viršanas temperatūra nepārsniedz 40 ° C);
2) benzīna frakcija (viršanas temperatūra no 35 līdz 200 o C);
3) ligroīna frakcija (viršanas temperatūra no 150 līdz 250 o C);
4) petrolejas frakcija (viršanas temperatūra no 190 līdz 300 o C);
5) dīzeļdegvielas frakcija (viršanas temperatūra no 200 līdz 300 o C);
6) mazuts (viršanas temperatūra virs 350 o C).
Jāņem vērā, ka eļļas rektifikācijas laikā izolētās vidējās frakcijas neatbilst degvielas kvalitātes standartiem. Turklāt eļļas destilācijas rezultātā veidojas ievērojams daudzums mazuta - tālu no tā, ka tas ir pieprasītākais produkts. Šajā sakarā pēc naftas primārās pārstrādes uzdevums ir palielināt dārgāku, jo īpaši benzīna frakciju iznākumu, kā arī uzlabot šo frakciju kvalitāti. Šie uzdevumi tiek risināti, izmantojot dažādus procesus. naftas rafinēšana , piemēram, plaisāšana unreformējot .
Jāpiebilst, ka naftas otrreizējā pārstrādē izmantoto procesu skaits ir daudz lielāks, un mēs pieskaramies tikai dažiem galvenajiem. Tagad sapratīsim, kāda ir šo procesu nozīme.
Krekinga (termiskā vai katalītiskā)
Šis process ir paredzēts, lai palielinātu benzīna frakcijas iznākumu. Šim nolūkam smagās frakcijas, piemēram, mazuts, tiek pakļautas spēcīgai karsēšanai, visbiežāk katalizatora klātbūtnē. Šīs darbības rezultātā tiek saplēstas garās ķēdes molekulas, kas ir daļa no smagajām frakcijām, un veidojas ogļūdeņraži ar mazāku molekulmasu. Faktiski tas rada vērtīgākas benzīna frakcijas papildu iznākumu nekā sākotnējā mazuta. Šī procesa ķīmisko būtību atspoguļo vienādojums:
Reformēšana
Šis process veic uzdevumu uzlabot benzīna frakcijas kvalitāti, jo īpaši palielinot tā triecienizturību (oktānskaitli). Tieši šī benzīnu īpašība ir norādīta degvielas uzpildes stacijās (92., 95., 98. benzīns utt.).
Reformēšanas procesa rezultātā benzīna frakcijā palielinās aromātisko ogļūdeņražu īpatsvars, kam citu ogļūdeņražu vidū ir viens no augstākajiem oktānskaitļiem. Šāds aromātisko ogļūdeņražu īpatsvara pieaugums tiek panākts galvenokārt dehidrociklizācijas reakciju rezultātā, kas notiek riforminga procesā. Piemēram, pietiekami uzkarsējot n-heksāns platīna katalizatora klātbūtnē pārvēršas benzolā, bet n-heptāns līdzīgā veidā - toluolā:
Ogļu pārstrāde
Galvenā ogļu pārstrādes metode ir koksēšana . Ogļu koksēšana sauc par procesu, kurā ogles karsē bez piekļuves gaisam. Tajā pašā laikā šādas apkures rezultātā no oglēm tiek izolēti četri galvenie produkti:
1) kokss
Cieta viela, kas ir gandrīz tīrs ogleklis.
2) Akmeņogļu darva
Satur lielu skaitu dažādu pārsvarā aromātisku savienojumu, piemēram, benzolu, tā homologus, fenolus, aromātiskos spirtus, naftalīnu, naftalīna homologus u.c.;
3) Amonjaka ūdens
Neskatoties uz nosaukumu, šī frakcija papildus amonjakam un ūdenim satur arī fenolu, sērūdeņradi un dažus citus savienojumus.
4) koksa krāsns gāze
Koksa krāsns gāzes galvenās sastāvdaļas ir ūdeņradis, metāns, oglekļa dioksīds, slāpeklis, etilēns utt.
Svarīgākie ogļūdeņražu avoti ir dabiskās un saistītās naftas gāzes, nafta un ogles.
Pēc rezervēm dabasgāze pirmā vieta pasaulē pieder mūsu valstij. Dabasgāze satur zemas molekulmasas ogļūdeņražus. Tam ir šāds aptuvenais sastāvs (pēc tilpuma): 80-98% metāna, 2-3% tā tuvāko homologu - etāns, propāns, butāns un neliels daudzums piemaisījumu - sērūdeņradis H 2 S, slāpeklis N 2, cēlgāzes , oglekļa monoksīds (IV ) CO 2 un ūdens tvaiki H 2 O . Gāzes sastāvs ir raksturīgs katram laukam. Pastāv šāda shēma: jo lielāka ir ogļūdeņraža relatīvā molekulmasa, jo mazāk to satur dabasgāze.
Dabasgāze tiek plaši izmantota kā lēts kurināmais ar augstu siltumspēju (sadedzinot 1m 3, izdalās līdz 54 400 kJ). Tas ir viens no labākajiem degvielas veidiem sadzīves un rūpnieciskām vajadzībām. Turklāt dabasgāze ir vērtīga izejviela ķīmiskajai rūpniecībai: acetilēna, etilēna, ūdeņraža, kvēpu, dažādu plastmasu, etiķskābes, krāsvielu, medikamentu un citu produktu ražošanai.
Saistītās naftas gāzes atrodas nogulsnēs kopā ar eļļu: tajā ir izšķīdinātas un atrodas virs eļļas, veidojot gāzes “vāciņu”. Iegūstot eļļu uz virsmas, strauja spiediena krituma dēļ no tās tiek atdalītas gāzes. Iepriekš saistītās gāzes netika izmantotas un tika sadedzinātas naftas ieguves laikā. Pašlaik tie tiek notverti un izmantoti kā degviela un vērtīgas ķīmiskās izejvielas. Saistītās gāzes satur mazāk metāna nekā dabasgāze, bet vairāk etāna, propāna, butāna un augstākus ogļūdeņražus. Turklāt tie satur būtībā tādus pašus piemaisījumus kā dabasgāzē: H 2 S, N 2, cēlgāzes, H 2 O tvaiki, CO 2 . Atsevišķi ogļūdeņraži (etāns, propāns, butāns u.c.) tiek iegūti no saistītajām gāzēm, to apstrāde dod iespēju dehidrogenēšanas ceļā iegūt nepiesātinātos ogļūdeņražus - propilēnu, butilēnu, butadiēnu, no kuriem pēc tam tiek sintezētas gumijas un plastmasas. Kā mājsaimniecības degvielu izmanto propāna un butāna (sašķidrinātās gāzes) maisījumu. Dabisko benzīnu (pentāna un heksāna maisījumu) izmanto kā piedevu benzīnam, lai labāk aizdedzinātu degvielu, iedarbinot dzinēju. Ogļūdeņražu oksidēšanās rezultātā rodas organiskās skābes, spirti un citi produkti.
Eļļa- eļļains uzliesmojošs tumši brūnas vai gandrīz melnas krāsas šķidrums ar raksturīgu smaržu. Tas ir vieglāks par ūdeni (= 0,73–0,97 g / cm 3), praktiski nešķīst ūdenī. Pēc sastāva eļļa ir sarežģīts dažādu molekulmasu ogļūdeņražu maisījums, tāpēc tai nav noteiktas viršanas temperatūras.
Nafta sastāv galvenokārt no šķidriem ogļūdeņražiem (tajos ir izšķīdināti cietie un gāzveida ogļūdeņraži). Parasti tie ir alkāni (galvenokārt normālas struktūras), cikloalkāni un arēni, kuru attiecība dažādu lauku eļļās ir ļoti atšķirīga. Urālu eļļa satur vairāk arēnu. Papildus ogļūdeņražiem eļļa satur skābekli, sēru un slāpekļa organiskos savienojumus.
Jēlnafta parasti netiek izmantota. Lai no naftas iegūtu tehniski vērtīgus produktus, tā tiek pakļauta apstrādei.
Primārā apstrāde eļļa sastāv no tās destilācijas. Destilāciju veic rafinēšanas rūpnīcās pēc saistīto gāzu atdalīšanas. Eļļas destilācijas laikā iegūst vieglos naftas produktus:
benzīns ( t kip \u003d 40–200 ° С) satur ogļūdeņražus С 5 -С 11,
ligroīns ( t kip \u003d 150–250 ° С) satur ogļūdeņražus С 8 -С 14,
petroleja ( t kip \u003d 180–300 ° С) satur ogļūdeņražus С 12 -С 18,
gāzeļļa ( t kip > 275 °C),
un pārējā daļā - viskozs melns šķidrums - mazuts.
Eļļa tiek pakļauta turpmākai apstrādei. To destilē pazeminātā spiedienā (lai novērstu sadalīšanos) un tiek izolētas smēreļļas: vārpstas, dzinēja, cilindra utt. Vazelīns un parafīns tiek izolēti no dažu kategoriju eļļas mazuta. Mazuta atlikumus pēc destilācijas – darvu – pēc daļējas oksidēšanas izmanto asfalta ražošanai. Galvenais naftas pārstrādes trūkums ir zemā benzīna iznākums (ne vairāk kā 20%).
Eļļas destilācijas produktiem ir dažādi pielietojumi.
Benzīns izmanto lielos daudzumos kā aviācijas un automobiļu degvielu. Tas parasti sastāv no ogļūdeņražiem, kuru molekulās ir vidēji 5 līdz 9 C atomi. Ligroīns To izmanto kā degvielu traktoriem, kā arī šķīdinātāju krāsu un laku rūpniecībā. Lielos daudzumos tiek pārstrādāts benzīns. Petroleja To izmanto kā degvielu traktoriem, reaktīvajām lidmašīnām un raķetēm, kā arī sadzīves vajadzībām. saules eļļa - gāzeļļa- izmanto kā motordegvielu, un smēreļļas- eļļošanas mehānismiem. Petrolatums izmanto medicīnā. Tas sastāv no šķidru un cietu ogļūdeņražu maisījuma. Parafīns izmanto augstāku karbonskābju iegūšanai, koksnes impregnēšanai sērkociņu un zīmuļu ražošanā, sveču, apavu krēmu ražošanā u.c. Tas sastāv no cieto ogļūdeņražu maisījuma. mazuts papildus pārstrādei smēreļļās un benzīnā to izmanto kā katlu šķidro kurināmo.
Plkst sekundārās apstrādes metodes eļļa ir izmaiņas ogļūdeņražu struktūrā, kas veido tās sastāvu. Starp šīm metodēm liela nozīme ir naftas ogļūdeņražu krekingam, ko veic, lai palielinātu benzīna iznākumu (līdz 65–70%).
Krekinga- eļļā esošo ogļūdeņražu šķelšanās process, kā rezultātā veidojas ogļūdeņraži ar mazāku C atomu skaitu molekulā. Ir divi galvenie krekinga veidi: termiskais un katalītiskais.
Termiskā plaisāšana tiek veikta, karsējot izejvielu (maztu u.c.) 470–550 °C temperatūrā un 2–6 MPa spiedienā. Šajā gadījumā ogļūdeņražu molekulas ar lielu skaitu C atomu tiek sadalītas molekulās ar mazāku gan piesātināto, gan nepiesātināto ogļūdeņražu atomu skaitu. Piemēram:
(radikāls mehānisms),
Tādā veidā tiek iegūts galvenokārt automašīnu benzīns. Tās izlaide no naftas sasniedz 70%. Termisko plaisāšanu atklāja krievu inženieris V. G. Šuhovs 1891. gadā.
katalītiskā krekinga tiek veikta katalizatoru (parasti aluminosilikātu) klātbūtnē 450–500 °C temperatūrā un atmosfēras spiedienā. Tādā veidā tiek iegūts aviācijas benzīns ar iznākumu līdz 80%. Šāda veida plaisāšana galvenokārt tiek pakļauta naftas petrolejas un gāzeļļas frakcijām. Katalītiskā krekinga gadījumā kopā ar šķelšanās reakcijām notiek izomerizācijas reakcijas. Pēdējā rezultātā veidojas piesātināti ogļūdeņraži ar sazarotu molekulu oglekļa karkasu, kas uzlabo benzīna kvalitāti:
Katalītiskā krekinga benzīns ir augstākas kvalitātes. Tā iegūšanas process norit daudz ātrāk, ar mazāku siltumenerģijas patēriņu. Turklāt katalītiskā krekinga laikā veidojas salīdzinoši daudz sazarotu ķēžu ogļūdeņražu (izosavienojumu), kuriem ir liela nozīme organiskajā sintēzē.
Plkst t= 700 °C un augstāk, notiek pirolīze.
Pirolīze- organisko vielu sadalīšanās bez gaisa piekļuves augstā temperatūrā. Eļļas pirolīzes laikā galvenie reakcijas produkti ir nepiesātinātie gāzveida ogļūdeņraži (etilēns, acetilēns) un aromātiskie ogļūdeņraži - benzols, toluols u.c.. Tā kā eļļas pirolīze ir viens no svarīgākajiem veidiem, kā iegūt aromātiskos ogļūdeņražus, šo procesu bieži sauc par eļļas aromatizāciju.
Aromatizācija– alkānu un cikloalkānu pārvēršana arēnās. Karsējot smagās naftas produktu frakcijas katalizatora (Pt vai Mo) klātbūtnē, ogļūdeņraži, kas satur 6–8 C atomus vienā molekulā, pārvēršas aromātiskajos ogļūdeņražos. Šie procesi notiek reformēšanas (benzīna atjaunināšanas) laikā.
Reformēšana- šī ir benzīnu aromatizācija, ko veic, karsējot tos katalizatora, piemēram, Pt, klātbūtnē. Šādos apstākļos alkāni un cikloalkāni tiek pārvērsti aromātiskos ogļūdeņražos, kā rezultātā ievērojami palielinās arī benzīna oktānskaitlis. Aromatizāciju izmanto, lai no naftas benzīna frakcijām iegūtu atsevišķus aromātiskos ogļūdeņražus (benzolu, toluolu).
Pēdējos gados naftas ogļūdeņraži ir plaši izmantoti kā ķīmisko izejvielu avots. No tiem dažādos veidos tiek iegūtas plastmasas ražošanai nepieciešamās vielas, sintētiskās tekstilšķiedras, sintētiskais kaučuks, spirti, skābes, sintētiskie mazgāšanas līdzekļi, sprāgstvielas, pesticīdi, sintētiskie tauki u.c.
Ogles tāpat kā dabasgāze un nafta, tā ir enerģijas avots un vērtīga ķīmiskā izejviela.
Galvenā ogļu pārstrādes metode ir koksēšana(sausā destilācija). Koksēšanas laikā (karsējot līdz 1000 °С - 1200 °С bez gaisa piekļuves) tiek iegūti dažādi produkti: kokss, akmeņogļu darva, darvas ūdens un koksa krāsns gāze (shēma).
Shēma
Kokss tiek izmantots kā reducētājs dzelzs ražošanā metalurģijas rūpnīcās.
Akmeņogļu darva kalpo kā aromātisko ogļūdeņražu avots. Tas tiek pakļauts rektifikācijas destilācijai un tiek iegūts benzols, toluols, ksilols, naftalīns, kā arī fenoli, slāpekli saturoši savienojumi u.c.
No darvas ūdens iegūst amonjaku, amonija sulfātu, fenolu u.c.
Koksa krāšņu sildīšanai izmanto koksa krāšņu gāzi (1 m 3 sadegšana izdala ap 18 000 kJ), bet galvenokārt tiek pakļauta ķīmiskai apstrādei. Tātad no tā tiek iegūts ūdeņradis amonjaka sintēzei, ko pēc tam izmanto, lai ražotu slāpekļa mēslojumu, kā arī metānu, benzolu, toluolu, amonija sulfātu un etilēnu.