1. Dabiskie ogļūdeņražu avoti: gāze, nafta, ogles. To apstrāde un praktiskā pielietošana.

Galvenie dabiskie ogļūdeņražu avoti ir nafta, dabiskās un saistītās naftas gāzes un ogles.

Dabiskās un saistītās naftas gāzes.

Dabasgāze ir gāzu maisījums, kura galvenā sastāvdaļa ir metāns, pārējais ir etāns, propāns, butāns, un neliels daudzums piemaisījumu - slāpekļa, oglekļa monoksīda (IV), sērūdeņraža un ūdens tvaiku. 90% tiek patērēti kā degviela, atlikušie 10% tiek izmantoti kā izejviela ķīmiskajai rūpniecībai: ūdeņraža, etilēna, acetilēna, kvēpu, dažādu plastmasu, medikamentu u.c.

Saistītā naftas gāze arī ir dabasgāze, taču tā rodas kopā ar naftu – tā atrodas virs eļļas vai izšķīdusi tajā zem spiediena. Saistītā gāze satur 30-50% metāna, pārējais ir tā homologi: etāns, propāns, butāns un citi ogļūdeņraži. Turklāt tajā ir tādi paši piemaisījumi kā dabasgāzē.

Trīs saistītās gāzes frakcijas:

1. Benzīns; to pievieno benzīnam, lai uzlabotu dzinēja iedarbināšanu;

2. Propāna-butāna maisījums; izmanto kā mājsaimniecības degvielu;

3. Sausā gāze; izmanto acilēna, ūdeņraža, etilēna un citu vielu ražošanai, no kurām savukārt ražo gumijas, plastmasu, spirtus, organiskās skābes u.c.

Eļļa.

Eļļa ir eļļains šķidrums no dzeltenas vai gaiši brūnas līdz melnai krāsai ar raksturīgu smaržu. Tas ir vieglāks par ūdeni un tajā praktiski nešķīst. Eļļa ir aptuveni 150 ogļūdeņražu maisījums, kas sajaukts ar citām vielām, tāpēc tai nav noteiktas viršanas temperatūras.

90% no saražotās eļļas tiek izmantota kā izejviela dažādu degvielu un smērvielu ražošanai. Tajā pašā laikā eļļa ir vērtīga ķīmiskās rūpniecības izejviela.

Eļļu, kas iegūta no zemes zarnām, es saucu par jēlnaftu. Jēlnafta netiek izmantota, tā tiek pārstrādāta. Jēlnafta tiek attīrīta no gāzēm, ūdens un mehāniskiem piemaisījumiem, un pēc tam tiek pakļauta frakcionētai destilācijai.

Destilācija ir process, kurā maisījumus sadala atsevišķos komponentos vai frakcijās, pamatojoties uz to viršanas punktu atšķirībām.

Eļļas destilācijas laikā tiek izdalītas vairākas naftas produktu frakcijas:

1. Gāzes frakcija (tboil = 40°C) satur parastos un sazarotos alkānus CH4 - C4H10;

2. Benzīna frakcija (vārīšanās temperatūra = 40 - 200°C) satur ogļūdeņražus C 5 H 12 - C 11 H 24; atkārtotas destilācijas laikā no maisījuma izdalās vieglie naftas produkti, kas vārās zemākos temperatūras diapazonos: petrolēteris, aviācijas un motorbenzīns;

3. Ligroīna frakcija (smagais benzīns, viršanas temperatūra = 150 - 250 ° C), satur ogļūdeņražus ar sastāvu C 8 H 18 - C 14 H 30, izmanto kā degvielu traktoriem, dīzeļlokomotīvēm, kravas automašīnām;

4. Petrolejas frakcija (vārīšanās temperatūra = 180 - 300°C) ietver ogļūdeņražus ar sastāvu C 12 H 26 - C 18 H 38; to izmanto kā degvielu reaktīvajām lidmašīnām, raķetēm;

5. Gāzeļļa (tboil = 270 - 350°C) tiek izmantota kā dīzeļdegviela un tiek plašā mērogā krekinga.

Pēc frakciju destilācijas paliek tumšs viskozs šķidrums - mazuts. No mazuta tiek izolētas saules eļļas, vazelīns, parafīns. Mazuta destilācijas atlikums ir darva, to izmanto ceļu būves materiālu ražošanā.

Eļļas pārstrādes pamatā ir ķīmiskie procesi:

1. Krekinga - lielu ogļūdeņražu molekulu sadalīšana mazākās. Atšķirt termisko krekinga un katalītisko krekingu, kas pašlaik ir biežāk sastopams.

2. Reformēšana (aromatizācija) ir alkānu un cikloalkānu pārvēršana aromātiskos savienojumos. Šo procesu veic, karsējot benzīnu paaugstinātā spiedienā katalizatora klātbūtnē. Reformēšanu izmanto, lai iegūtu aromātiskos ogļūdeņražus no benzīna frakcijām.

3. Naftas produktu pirolīzi veic, karsējot naftas produktus līdz 650 - 800°C temperatūrai, galvenie reakcijas produkti ir nepiesātinātie gāzveida un aromātiskie ogļūdeņraži.

Nafta ir izejviela ne tikai degvielas, bet arī daudzu organisko vielu ražošanai.

Ogles.

Ogles ir arī enerģijas avots un vērtīga ķīmiskā izejviela. Akmeņogļu sastāvā galvenokārt ir organiskas vielas, kā arī ūdens, minerāli, kas degot veido pelnus.

Viens no ogļu apstrādes veidiem ir koksēšana - tas ir ogļu uzsildīšanas process līdz 1000 ° C temperatūrai bez gaisa piekļuves. Akmeņogļu koksēšanu veic koksa krāsnīs. Kokss sastāv no gandrīz tīra oglekļa. To izmanto kā reducētāju čuguna domnas ražošanā metalurģijas rūpnīcās.

Gaistošās vielas kondensācijas laikā akmeņogļu darva (satur daudz dažādu organisko vielu, no kurām lielākā daļa ir aromātiskas), amonjaka ūdens (satur amonjaku, amonija sāļus) un koksa krāsns gāzi (satur amonjaku, benzolu, ūdeņradi, metānu, oglekļa monoksīdu (II), etilēnu , slāpeklis un citas vielas).

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 ražošanai.

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 papildus ogleklim un ūdeņradim 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 vitālās 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.

Mērķis. Vispārināt zināšanas par organisko savienojumu dabiskajiem avotiem un to apstrādi; parādīt petroķīmijas un koksa ķīmijas attīstības panākumus un perspektīvas, to lomu valsts tehniskajā progresā; padziļināt zināšanas no ekonomiskās ģeogrāfijas kursa par gāzes nozari, mūsdienu gāzes pārstrādes virzieniem, izejvielu un enerģētikas problēmām; attīstīt patstāvību darbā ar mācību grāmatu, uzziņu un populārzinātnisko literatūru.

PLĀNS

Dabiskie ogļūdeņražu avoti. Dabasgāze. Saistītās naftas gāzes.
Nafta un naftas produkti, to pielietojums.
Termiskā un katalītiskā krekinga.
Koksa ražošana un šķidrās degvielas iegūšanas problēma.
No OJSC Rosneft-KNOS attīstības vēstures.
Rūpnīcas ražošanas jauda. Ražotajiem produktiem.
Saziņa ar ķīmijas laboratoriju.
Vides aizsardzība rūpnīcā.
Augu plāni nākotnei.

Dabiskie ogļūdeņražu avoti.
Dabasgāze. Saistītās naftas gāzes

Pirms Lielā Tēvijas kara rūpniecības krājumi dabasgāze bija zināmi Karpatu reģionā, Kaukāzā, Volgas reģionā un ziemeļos (Komi ASSR). Dabasgāzes rezervju izpēte bija saistīta tikai ar naftas izpēti. Rūpnieciskās dabasgāzes rezerves 1940. gadā sasniedza 15 miljardus m 3 . Tad gāzes atradnes tika atklātas Ziemeļkaukāzā, Aizkaukāzā, Ukrainā, Volgas reģionā, Vidusāzijā, Rietumsibīrijā un Tālajos Austrumos. Uz
1976. gada 1. janvārī izpētītās dabasgāzes rezerves bija 25,8 triljoni m 3, no kuriem 4,2 triljoni m 3 (16,3%) PSRS Eiropas daļā, 21,6 triljoni m 3 (83,7 %), t.sk.
18,2 triljoni m 3 (70,5%) - Sibīrijā un Tālajos Austrumos, 3,4 triljoni m 3 (13,2%) - Vidusāzijā un Kazahstānā. 1980. gada 1. janvārī potenciālās dabasgāzes rezerves sastādīja 80-85 triljonus m 3 , izpētītās - 34,3 triljonus m 3 . Turklāt krājumi palielinājās galvenokārt, pateicoties atradņu atrašanai valsts austrumu daļā – izpētītās rezerves tur bija apm.
30,1 triljons m 3, kas bija 87,8% no visas Savienības.
Mūsdienās Krievijai ir 35% no pasaules dabasgāzes rezervēm, kas ir vairāk nekā 48 triljoni m 3 . Galvenās dabasgāzes sastopamības jomas Krievijā un NVS valstīs (lauki):

Rietumsibīrijas naftas un gāzes province:
Urengojskoje, Jamburgskoje, Zapoliarnoje, Medvežje, Nadimskoje, Tazovskoje – Jamalo-Ņencu autonomais apgabals;
Pokhromskoje, Igrimskoje - Berezovskas gāzes nesošais reģions;
Meldžinskoje, Lugiņecoje, Ust-Silginskoje - Vasjuganas gāzes nesošais reģions.
Volgas-Urālu naftas un gāzes province:
nozīmīgākā ir Vuktilskoje, Timānas-Pečoras naftas un gāzes reģionā.
Vidusāzija un Kazahstāna:
nozīmīgākā Vidusāzijā ir Gazli, Ferganas ielejā;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk.
Ziemeļkaukāzs un Aizkaukāzija:
Karadag, Duvanny - Azerbaidžāna;
Dagestānas gaismas — Dagestāna;
Severo-Stavropolskoje, Pelagiadinskoje - Stavropoles apgabals;
Ļeņingradskoje, Maikopskoje, Staro-Minskoje, Berezanskoje - Krasnodaras apgabals.

Tāpat dabasgāzes atradnes ir zināmas Ukrainā, Sahalīnā un Tālajos Austrumos.
Dabasgāzes rezervju ziņā izceļas Rietumsibīrija (Urengoja, Jamburgskoje, Zapoliarnoje, Medvežje). Rūpnieciskās rezerves šeit sasniedz 14 triljonus m 3 . Jamalas gāzes kondensāta lauki (Bovanenkovskoje, Kruzenshternskoje, Kharasaveyskoye uc) tagad iegūst īpašu nozīmi. Uz to pamata tiek īstenots projekts Yamal-Europe.
Dabasgāzes ražošana ir ļoti koncentrēta un orientēta uz teritorijām ar lielākajām un ienesīgākajām atradnēm. Tikai piecās atradnēs - Urengoje, Jamburgskoje, Zapoliarnoje, Medvežje un Orenburgskoje - ir 1/2 no visām Krievijas rūpnieciskajām rezervēm. Tiek lēsts, ka Medvežjes rezerves ir 1,5 triljoni m 3 , bet Urengojas - 5 triljoni m 3 .
Nākamā iezīme ir dabasgāzes ieguves vietu dinamiskais izvietojums, kas skaidrojams ar apzināto resursu robežu straujo paplašināšanos, kā arī to iesaistes attīstībā relatīvo vieglumu un lētumu. Īsā laikā galvenie dabasgāzes ieguves centri no Volgas reģiona pārcēlās uz Ukrainu, Ziemeļkaukāzu. Turpmākas teritoriālās izmaiņas izraisīja atradņu attīstība Rietumsibīrijā, Vidusāzijā, Urālos un ziemeļos.

Pēc PSRS sabrukuma Krievijā bija vērojams dabasgāzes ražošanas apjoma kritums. Kritums tika novērots galvenokārt Ziemeļu ekonomiskajā reģionā (8 miljardi m 3 1990. gadā un 4 miljardi m 3 1994. gadā), Urālos (43 miljardi m 3 un 35 miljardi m 3 un
555 miljardi m 3) un Ziemeļkaukāzā (6 un 4 miljardi m 3). Dabasgāzes ražošana palika tādā pašā līmenī Volgas reģionā (6 miljardi m3) un Tālo Austrumu ekonomiskajos reģionos.
1994. gada beigās bija vērojama ražošanas līmeņa pieauguma tendence.
No bijušās PSRS republikām visvairāk gāzi nodrošina Krievijas Federācija, otrajā vietā ir Turkmenistāna (vairāk nekā 1/10), kam seko Uzbekistāna un Ukraina.
Īpaši svarīga ir dabasgāzes ieguve Pasaules okeāna šelfā. 1987. gadā piekrastes atradnēs tika saražoti 12,2 miljardi m 3 jeb aptuveni 2% no valstī saražotās gāzes. Saistītā gāzes ražošana tajā pašā gadā sasniedza 41,9 miljardus m3. Daudzās jomās viena no gāzveida kurināmā rezervēm ir ogļu un slānekļa gazifikācija. Ogļu pazemes gazifikācija tiek veikta Donbasā (Lisičanskā), Kuzbasā (Kiseļevskā) un Maskavas apgabala baseinā (Tula).
Dabasgāze ir bijusi un paliek nozīmīgs eksporta produkts Krievijas ārējā tirdzniecībā.
Galvenie dabasgāzes pārstrādes centri atrodas Urālos (Orenburgā, Škapovā, Almetjevskā), Rietumsibīrijā (Ņižņevartovskā, Surgutā), Volgas reģionā (Saratovā), Ziemeļkaukāzā (Groznijā) un citās gāzes apgabalos. nesošās provinces. Var atzīmēt, ka gāzes pārstrādes rūpnīcas mēdz izmantot izejvielu avotus - atradnes un lielus gāzes vadus.
Vissvarīgākais dabasgāzes izmantojums ir kā kurināmais. Pēdējā laikā vērojama tendence uz dabasgāzes īpatsvara pieaugumu valsts degvielas bilancē.

Novērtētākā dabasgāze ar augstu metāna saturu ir Stavropole (97,8% CH 4), Saratova (93,4%), Urengoja (95,16%).
Dabasgāzes rezerves uz mūsu planētas ir ļoti lielas (apmēram 1015 m 3). Krievijā ir zināmi vairāk nekā 200 atradņu, tie atrodas Rietumsibīrijā, Volgas-Urāles baseinā, Ziemeļkaukāzā. Krievija ieņem pirmo vietu pasaulē dabasgāzes rezervju ziņā.
Dabasgāze ir visvērtīgākais degvielas veids. Dedzinot gāzi, izdalās daudz siltuma, tāpēc tā kalpo kā energoefektīvs un lēts kurināmais katlu iekārtās, domnās, martena krāsnīs un stikla kausēšanas krāsnīs. Dabasgāzes izmantošana ražošanā ļauj būtiski palielināt darba ražīgumu.
Dabasgāze ir ķīmiskās rūpniecības izejvielu avots: acetilēna, etilēna, ūdeņraža, kvēpu, dažādu plastmasu, etiķskābes, krāsvielu, medikamentu un citu produktu ražošanai.

Saistītā naftas gāze- šī ir gāze, kas pastāv kopā ar eļļu, tā ir izšķīdusi eļļā un atrodas virs tās, veidojot "gāzes vāciņu", zem spiediena. Pie izejas no akas spiediens pazeminās, un saistītā gāze tiek atdalīta no eļļas. Šo gāzi agrāk neizmantoja, bet vienkārši sadedzināja. Pašlaik tas tiek uztverts un izmantots kā degviela un vērtīga ķīmiskā izejviela. Saistīto gāzu izmantošanas iespējas ir pat plašākas nekā dabasgāzei. to sastāvs ir bagātāks. Saistītās gāzes satur mazāk metāna nekā dabasgāze, taču tās satur ievērojami vairāk metāna homologu. Lai racionālāk izmantotu saistīto gāzi, tā tiek sadalīta šaurāka sastāva maisījumos. Pēc atdalīšanas iegūst benzīnu, propānu un butānu, sauso gāzi. Tiek iegūti arī atsevišķi ogļūdeņraži - etāns, propāns, butāns un citi. Tos dehidrogenējot, tiek iegūti nepiesātinātie ogļūdeņraži - etilēns, propilēns, butilēns u.c.

Nafta un naftas produkti, to pielietojums

Eļļa ir eļļains šķidrums ar asu smaku. Tas ir sastopams daudzās vietās uz zemeslodes, piesūcot porainus akmeņus dažādos dziļumos.
Pēc lielākās daļas zinātnieku domām, nafta ir ģeoķīmiski izmainītas augu un dzīvnieku atliekas, kas kādreiz dzīvoja pasaulē. Šo eļļas organiskās izcelsmes teoriju apstiprina fakts, ka eļļa satur dažas slāpekli saturošas vielas - augu audos esošo vielu sadalīšanās produktus. Pastāv arī teorijas par naftas neorganisko izcelsmi: tās veidošanās ūdens iedarbības rezultātā zemeslodes slāņos uz karstiem metālu karbīdiem (metālu savienojumiem ar oglekli), kam seko iegūto ogļūdeņražu izmaiņas reibumā. augsta temperatūra, augsts spiediens, metālu, gaisa, ūdeņraža utt. iedarbība.
Iegūstot naftu no naftu saturošiem slāņiem, kas dažkārt atrodas zemes garozā vairāku kilometru dziļumā, eļļa vai nu nonāk virspusē zem uz tās esošo gāzu spiediena, vai arī tiek izsūknēta ar sūkņiem.

Naftas rūpniecība mūsdienās ir liels valsts ekonomiskais komplekss, kas dzīvo un attīstās saskaņā ar saviem likumiem. Ko nafta šodien nozīmē valsts tautsaimniecībai? Eļļa ir izejviela naftas ķīmijai sintētiskā kaučuka, spirtu, polietilēna, polipropilēna, plaša spektra dažādu plastmasu un no tām gatavo izstrādājumu, mākslīgo audumu ražošanā; dzinēju degvielas (benzīna, petrolejas, dīzeļdegvielas un reaktīvo degvielas), eļļu un smērvielu, kā arī katlu un kurtuvju degvielas (mazuts), būvmateriālu (bitumena, darvas, asfalta) ražošanas avots; izejviela vairāku proteīna preparātu ražošanai, ko izmanto kā piedevas lopbarībā, lai stimulētu tās augšanu.
Nafta ir mūsu nacionālā bagātība, valsts varas avots, tās ekonomikas pamats. Krievijas naftas kompleksā ietilpst 148 tūkstoši naftas urbumu, 48,3 tūkstoši km maģistrālo naftas vadu, 28 naftas pārstrādes rūpnīcas ar kopējo jaudu vairāk nekā 300 miljonus tonnu naftas gadā, kā arī liels skaits citu ražotņu.
Naftas rūpniecības un tās apkalpojošo nozaru uzņēmumos ir nodarbināti aptuveni 900 tūkstoši cilvēku, tai skaitā zinātnes un zinātnisko pakalpojumu jomā ir aptuveni 20 tūkstoši cilvēku.
Pēdējo desmitgažu laikā degvielas nozares struktūrā ir notikušas fundamentālas izmaiņas, kas saistītas ar ogļu rūpniecības īpatsvara samazināšanos un naftas un gāzes ieguves un pārstrādes nozaru izaugsmi. Ja 1940.gadā tie sastādīja 20,5%, tad 1984.gadā - 75,3% no kopējās minerālās degvielas produkcijas. Tagad priekšplānā izvirzās dabasgāze un atklātās ogles. Samazināsies naftas patēriņš enerģētikas vajadzībām, gluži otrādi, paplašināsies tās kā ķīmiskās izejvielas izmantošana. Šobrīd degvielas un enerģijas bilances struktūrā nafta un gāze veido 74%, savukārt naftas īpatsvars samazinās, savukārt gāzes īpatsvars pieaug un ir aptuveni 41%. Ogļu īpatsvars ir 20%, atlikušie 6% ir elektrība.
Naftas rafinēšanu pirmie uzsāka brāļi Dubinini Kaukāzā. Primārā naftas rafinēšana sastāv no tās destilācijas. Destilāciju veic naftas pārstrādes rūpnīcās pēc naftas gāzu atdalīšanas.

No naftas tiek izolēti dažādi produkti, kam ir liela praktiska nozīme. Pirmkārt, no tā tiek noņemti izšķīdušie gāzveida ogļūdeņraži (galvenokārt metāns). Pēc gaistošo ogļūdeņražu destilācijas eļļu karsē. Ogļūdeņraži ar nelielu oglekļa atomu skaitu molekulā, kuriem ir salīdzinoši zema viršanas temperatūra, pirmie pāriet tvaika stāvoklī un tiek destilēti. Paaugstinoties maisījuma temperatūrai, tiek destilēti ogļūdeņraži ar augstāku viršanas temperatūru. Tādā veidā var savākt atsevišķus eļļas maisījumus (frakcijas). Visbiežāk ar šo destilāciju tiek iegūtas četras gaistošās frakcijas, kuras pēc tam tiek tālāk atdalītas.
Galvenās eļļas frakcijas ir šādas.
Benzīna frakcija, savākts no 40 līdz 200 °C, satur ogļūdeņražus no C5H12 līdz C11H24. Pēc tālākas izolētās frakcijas destilācijas, benzīns (t kip = 40–70 °C), benzīns
(t kip \u003d 70–120 ° С) - aviācija, automašīna utt.
Ligroīna frakcija, savākts diapazonā no 150 līdz 250 °C, satur ogļūdeņražus no C8H18 līdz C14H30. Ligroīnu izmanto kā degvielu traktoriem. Liels daudzums ligroīna tiek pārstrādāts benzīnā.
Petrolejas frakcija ietver ogļūdeņražus no C 12 H 26 līdz C 18 H 38 ar viršanas temperatūru no 180 līdz 300 ° C. Petroleja pēc attīrīšanas tiek izmantota kā degviela traktoriem, reaktīvajām lidmašīnām un raķetēm.
Gāzeļļas frakcija (tķīpa > 275 °C), saukta citādi dīzeļdegviela.
Atlikums pēc eļļas destilācijas - mazuts- satur ogļūdeņražus ar lielu oglekļa atomu skaitu (līdz daudziem desmitiem) molekulā. Mazuts tiek arī frakcionēts ar pazemināta spiediena destilāciju, lai izvairītos no sadalīšanās. Rezultātā iegūstiet saules eļļas(dīzeļdegviela), smēreļļas(autotraktors, aviācija, rūpniecība utt.), petrolatums(tehnisko vazelīnu izmanto metālizstrādājumu eļļošanai, lai pasargātu tos no korozijas, attīrītu vazelīnu izmanto par pamatu kosmētikā un medicīnā). No dažiem eļļas veidiem parafīns(sērkociņu, sveču u.c. ražošanai). Pēc gaistošo komponentu destilācijas no mazuta paliek darva. To plaši izmanto ceļu būvē. Papildus pārstrādei smēreļļās mazutu izmanto arī kā šķidro kurināmo katlu iekārtās. Ar benzīnu, kas iegūts eļļas destilācijas laikā, nepietiek, lai apmierinātu visas vajadzības. Labākajā gadījumā no naftas var iegūt līdz 20% benzīna, pārējais ir produkti ar augstu viršanas temperatūru. Šajā sakarā ķīmija saskārās ar uzdevumu atrast veidus, kā iegūt benzīnu lielos daudzumos. Ērts veids tika atrasts, izmantojot A.M. Butlerova izveidoto organisko savienojumu struktūras teoriju. Augstas viršanas eļļas destilācijas produkti nav piemēroti izmantošanai kā motordegviela. To augstā viršanas temperatūra ir saistīta ar to, ka šādu ogļūdeņražu molekulas ir pārāk garas ķēdes. Ja tiek sadalītas lielas molekulas, kas satur līdz 18 oglekļa atomiem, tiek iegūti produkti ar zemu viršanas temperatūru, piemēram, benzīns. Šo ceļu sekoja krievu inženieris V.G.Šuhovs, kurš 1891. gadā izstrādāja sarežģītu ogļūdeņražu sadalīšanas metodi, ko vēlāk sauca par krekingu (kas nozīmē šķelšanu).

Būtisks krekinga uzlabojums bija katalītiskā krekinga procesa ieviešana praksē. Pirmo reizi šo procesu 1918. gadā veica N.D. Zelinskis. Katalītiskā krekinga izmantošana ļāva iegūt aviācijas benzīnu lielā mērogā. Katalītiskā krekinga iekārtās 450 °C temperatūrā katalizatoru iedarbībā tiek sadalītas garās oglekļa ķēdes.

Termiskā un katalītiskā krekinga

Galvenais eļļas frakciju apstrādes veids ir dažādi krekinga veidi. Pirmo reizi (1871–1878) naftas plaisāšanu laboratorijas un daļēji rūpnieciskā mērogā veica Sanktpēterburgas Tehnoloģiskā institūta darbinieks A. A. Letnijs. Pirmo patentu krekinga iekārtai iesniedza Šuhovs 1891. gadā. Krekinga rūpniecībā ir kļuvusi plaši izplatīta kopš 20. gadsimta 20. gadiem.
Krekinga ir ogļūdeņražu un citu eļļas sastāvdaļu termiskā sadalīšanās. Jo augstāka temperatūra, jo lielāks ir plaisāšanas ātrums un lielāka gāzu un aromātisko vielu izdalīšanās.
Naftas frakciju krekinga rezultātā papildus šķidrajiem produktiem tiek iegūta ļoti svarīga izejviela - gāzes, kas satur nepiesātinātos ogļūdeņražus (olefīnus).
Ir šādi galvenie plaisāšanas veidi:
šķidrā fāze (20–60 atm, 430–550 °C), dod nepiesātinātu un piesātinātu benzīnu, benzīna iznākums ir ap 50%, gāzēm 10%;
galvas telpa(normāls vai pazemināts spiediens, 600 °C), dod nepiesātinātu aromātisku benzīnu, iznākums ir mazāks nekā ar šķidrās fāzes krekingu, veidojas liels daudzums gāzu;
pirolīze eļļa (normāls vai pazemināts spiediens, 650–700 °C), dod aromātisko ogļūdeņražu maisījumu (pirobenzolu), iznākums ap 15%, vairāk nekā puse izejvielas pārvēršas gāzēs;
destruktīva hidrogenēšana (ūdeņraža spiediens 200–250 atm, 300–400 °C katalizatoru - dzelzs, niķeļa, volframa uc klātbūtnē), dod marginālu benzīnu ar iznākumu līdz 90%;
katalītiskā krekinga (300–500 °С katalizatoru - AlCl 3, aluminosilikātu, MoS 3, Cr 2 O 3 uc klātbūtnē), dod gāzveida produktus un augstas kvalitātes benzīnu ar izostruktūras aromātisko un piesātināto ogļūdeņražu pārsvaru.
Tehnoloģijās t.s katalītiskā reformēšana– zemas kvalitātes benzīna pārvēršana augstas kvalitātes benzīnā ar augstu oktānskaitli vai aromātiskajiem ogļūdeņražiem.
Galvenās reakcijas krekinga laikā ir ogļūdeņražu ķēžu sadalīšanās reakcijas, izomerizācija un ciklizācija. Liela loma šajos procesos ir brīvajiem ogļūdeņražu radikāļiem.

Koksa ražošana
un šķidrās degvielas iegūšanas problēma

Akcijas akmeņogles dabā ievērojami pārsniedz naftas rezerves. Tāpēc ogles ir vissvarīgākais ķīmiskās rūpniecības izejvielu veids.
Pašlaik rūpniecībā tiek izmantoti vairāki ogļu pārstrādes veidi: sausā destilācija (koksēšana, puskoksēšana), hidrogenēšana, nepilnīga sadegšana un kalcija karbīda ražošana.

Ogļu sauso destilāciju izmanto, lai iegūtu koksu metalurģijā vai sadzīves gāzē. Koksējot ogles, tiek iegūts kokss, akmeņogļu darva, darvas ūdens un koksa gāzes.
Akmeņogļu darva satur plašu aromātisko un citu organisko savienojumu klāstu. To sadala vairākās frakcijās, destilējot normālā spiedienā. No akmeņogļu darvas iegūst aromātiskos ogļūdeņražus, fenolus u.c.
koksa gāzes satur galvenokārt metānu, etilēnu, ūdeņradi un oglekļa monoksīdu (II). Daži tiek sadedzināti, daži tiek pārstrādāti.
Ogļu hidrogenēšanu veic 400–600 °C temperatūrā ūdeņraža spiedienā līdz 250 atm katalizatora, dzelzs oksīdu klātbūtnē. Tādējādi tiek iegūts šķidrs ogļūdeņražu maisījums, kas parasti tiek hidrogenēts uz niķeļa vai citiem katalizatoriem. Zemas kvalitātes brūnogles var hidrogenēt.

Kalcija karbīdu CaC 2 iegūst no akmeņoglēm (koksa, antracīta) un kaļķa. Vēlāk to pārvērš acetilēnā, ko arvien plašākā mērogā izmanto visu valstu ķīmiskajā rūpniecībā.

No OJSC Rosneft-KNOS attīstības vēstures

Rūpnīcas attīstības vēsture ir cieši saistīta ar Kubanas naftas un gāzes nozari.
Naftas ieguves sākums mūsu valstī ir tāla pagātne. Vēl X gadsimtā. Azerbaidžāna tirgoja naftu ar dažādām valstīm. Kubanā rūpnieciskās naftas attīstība sākās 1864. gadā Maikopas reģionā. Pēc Kubas apgabala priekšnieka ģenerāļa Karmaļina lūguma D.I.Mendeļejevs 1880.gadā sniedza atzinumu par Kubanas naftas saturu: Iļskaja.
Pirmo piecu gadu plānu gados tika veikti vērienīgi izpētes darbi un uzsākta komerciāla naftas ieguve. Saistītā naftas gāze tika daļēji izmantota kā mājsaimniecības degviela strādnieku apmetnēs, un lielākā daļa šī vērtīgā produkta tika sadedzināta. Lai izbeigtu dabas resursu izšķērdēšanu, PSRS Naftas rūpniecības ministrija 1952. gadā nolēma būvēt gāzes un benzīna rūpnīcu Afipskas ciemā.
1963. gadā tika parakstīts akts par Afipsky gāzes un benzīna rūpnīcas pirmās kārtas nodošanu ekspluatācijā.
1964. gada sākumā sākās Krasnodaras apgabala gāzes kondensātu apstrāde ar A-66 benzīna un dīzeļdegvielas ražošanu. Izejviela bija gāze no Kaņevskas, Berezanskas, Ļeņingradas, Maikopskas un citiem lieliem laukiem. Uzlabojot ražošanu, rūpnīcas darbinieki apguva aviācijas benzīna B-70 un A-72 benzīna ražošanu.
1970. gada augustā tika nodoti ekspluatācijā divi jauni tehnoloģiskie bloki gāzes kondensāta pārstrādei ar aromātisko vielu (benzola, toluola, ksilola) ražošanu: sekundārās destilācijas iekārta un katalītiskā riforminga iekārta. Vienlaikus tika uzbūvētas attīrīšanas iekārtas ar notekūdeņu bioloģisko attīrīšanu un ražotnes preču un izejvielu bāze.
1975. gadā tika nodota ekspluatācijā ksilola ražošanas rūpnīca, bet 1978. gadā - importa toluola demetilēšanas iekārta. Rūpnīca ir kļuvusi par vienu no Minnefteprom līderiem aromātisko ogļūdeņražu ražošanā ķīmiskajai rūpniecībai.
Lai uzlabotu uzņēmuma vadības struktūru un ražotņu organizāciju 1980. gada janvārī tika izveidota ražošanas apvienība Krasnodarnefteorgsintez. Asociācijā bija trīs rūpnīcas: Krasnodaras objekts (darbojas kopš 1922. gada augusta), Tuapse naftas pārstrādes rūpnīca (darbojas kopš 1929. gada) un Afipskas naftas pārstrādes rūpnīca (darbojas kopš 1963. gada decembra).
1993. gada decembrī uzņēmums tika reorganizēts, un 1994. gada maijā OJSC Krasnodarnefteorgsintez tika pārdēvēts par Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC.

Raksts tapis ar Met S LLC atbalstu. Ja nepieciešams atbrīvoties no čuguna vannas, izlietnes vai citiem metāla atkritumiem, tad labākais risinājums būtu sazināties ar uzņēmumu Met C. Vietnē, kas atrodas www.Metalloloms.Ru, jūs varat, neizejot no monitora ekrāna, pasūtīt metāllūžņu demontāžu un izvešanu par izdevīgu cenu. Met S uzņēmumā strādā tikai augsti kvalificēti speciālisti ar ilgu darba pieredzi.

Beidzas būt

Materiālu pārskats

Materiālu pārskats

Integrētā stunda ķīmijā un ģeogrāfijā 10.klasē par tēmu "Ogļūdeņražu dabiskie avoti"

“... Var sildīt arī ar banknotēm”

DI. Mendeļejevs

Aprīkojums: Krievijas un pasaules derīgo izrakteņu ģeogrāfiskās kartes, kartes "Pasaules degvielas rūpniecība", "Pasaules derīgo izrakteņu resursi", mācību grāmatu kartes, atlanti, mācību grāmatu tabulas, statistikas materiāli. kolekcijas “Degviela”, “Nafta un tās pārstrādes produkti”, “Minerāli”, multimediju instalācija, tabulas “Naftas destilācijas produkti”, “Destilācijas kolonna”, “Naftas pārstrāde...”, “Kaitīgā ietekme uz vidi.. ”.

Nodarbības mērķi:

1. Atkārtojiet ogļūdeņražu atradņu izvietošanu Krievijā un pasaulē.

2. Vispārināt zināšanas par dabiskajiem ogļūdeņražu avotiem: to sastāvu, fizikālajām īpašībām, ieguves metodēm, apstrādi.

3. Apsveriet kurināmā un enerģijas kompleksa struktūras maiņas perspektīvas (alternatīvie enerģijas avoti).

Mācību metodes: stāstīšana, lekcija, saruna, krājumu demonstrēšana,patstāvīgais darbs ar ģeogrāfisko karti, atlantu.

Tēma “Ogļūdeņražu dabiskie avoti” tagad ir aktuālāka nekā jebkad agrāk. Ogļūdeņražu atradņu attīstība sabiedrībai rada daudzas problēmas. Tās galvenokārt ir sociālās problēmas, kas saistītas ar grūti sasniedzamu teritoriju attīstību, kur nav sociālās struktūras. Smagos apstākļos ir nepieciešams izstrādāt jaunas tehnoloģijas izejvielu ieguvei un transportēšanai. Jēlnaftas produktu eksports, attīstītas rūpnieciskās bāzes trūkums to pārstrādei, naftas produktu trūkums Krievijas iekšējā tirgū ir ekonomiskas un politiskas problēmas. Vides problēmas, kas saistītas ar ogļūdeņražu ražošanu, transportēšanu, pārstrādi. Cilvēku sabiedrība ir spiesta meklēt veidus, kā atrisināt visas šīs problēmas. Ir svarīgi iemācīties pieņemt lēmumus, izdarīt izvēli, būt atbildīgam par savas darbības rezultātiem.

Nodarbību laikā

Uz studentu galdiem ir cietā kurināmā un minerālu kolekcijas, atlanti, ģeogrāfijas mācību grāmatas.

Nodarbība sākas ar ķīmijas skolotāja, stāstot skolēniem par gāzes un eļļas nozīmi ne tikai kā enerģijas avotu, bet arī kā ķīmiskās rūpniecības izejvielu. Pēc tam ar skolēniem tiek pārrunāts jautājums par gāzveida kurināmā priekšrocībām pār cieto kurināmo Diskusijas laikā tiek formulēti un fiksēti secinājumi.

Ķīmijas skolotājs

Galvenie dabiskie ogļūdeņražu avoti ir:

Dabiskās un saistītās naftas gāzes

Eļļa

Ogles

Dabiskās un saistītās naftas gāzes atšķiras pēc to klātbūtnes pēc būtības, sastāva un lietojuma.

Apskatīsim dabasgāzes sastāvu.

Dabasgāzes sastāvs.

CH4 93 - 98% С4Н10 0,1 - 1%

С2Н6 0,5 - 4% С5Н12 0 - 1%

С3Н8 0,2 - 1,5% N2 2 - 13%

un citas gāzes.

Kā redzam, dabasgāzes galvenā daļa ir metāns.

Saistītā naftas gāze satur ievērojami mazāk metāna (30-50%), bet vairāk tā tuvāko homologu: etānu. propāns, butāns, pentāns (katrs līdz 20%) un citi piesātinātie ogļūdeņraži. Dabasgāzes atradnes parasti atrodas naftas atradņu tuvumā; acīmredzot dabasgāze (kā arī ar to saistītā naftas gāze) radās naftas ogļūdeņražu sadalīšanās rezultātā anaerobo baktēriju darbības rezultātā.

Dabiskās un saistītās naftas gāzes ir lēta degviela un vērtīgas ķīmiskās izejvielas.Visnozīmīgākais gāzveida kurināmā veids ir dabasgāze, lēta un kaloriju (līdz 39 700 kJ), jo tās galvenā sastāvdaļa ir metāns (līdz 93-98%). ).

Kāpēc, jūsuprāt, dabasgāze tiek izmantota kā gāzveida kurināmais?

Gāzveida kurināmajam ir ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar cieto kurināmo:

viegli un pilnībā sajaucas ar gaisu, tādēļ, to sadedzinot, pilnīgai sadegšanai nepieciešams tikai neliels gaisa pārpalikums;

gāzi var iepriekš uzsildīt īpašos ģeneratoros, lai iegūtu augstāko liesmas temperatūru;

krāšņu izvietojums ir daudz vienkāršāks, jo degšanas laikā nav izdedžu vai pelnu;

dūmu neesamība labvēlīgi ietekmē vides sanitāros un higiēniskos apstākļus; ekoloģiskā tīrība;

Gāzveida kurināmo var pārvietot pa gāzes vadiem.

Lētums;

Augsta siltumspēja

Šī iemesla dēļ gāzveida degvielu arvien vairāk izmanto rūpniecībā, mājsaimniecībās un transportlīdzekļos, un tā ir viena no labākajām degvielām sadzīves un rūpnieciskām vajadzībām.

20. gadsimta otrajā pusē pasaules gāzes ieguve pieauga vairāk nekā 10 reizes un turpina pieaugt. Vēl nesen gāzi galvenokārt ražoja attīstītajās valstīs, taču pēdējā laikā pieaug Āzijas un Āfrikas valstu loma. Krievija ir neapšaubāma līdere gāzes rezervju un ieguves jomā. 15-20% iegūto izejvielu nonāk pasaules tirgū

Studentiem tiek uzdoti jautājumi:

1. Kur, jūsuprāt, tiek izmantoti degvielas resursi?

Pēc skolēnu atbildēm skolotājs rezumē un vēlreiz definē degvielas un enerģijas kompleksu. Pēc tam tiek doti uzdevumi. (darbs mazās grupās, karšu, tabulu, diagrammu lasīšana. Daļējs meklēšanas darbs)

1.uzdevums: Saskaņā ar mācību grāmatas tabulu Nr.4 iepazīties ar galveno degvielas veidu (naftas un gāzes ieguves) ražošanu pasaulē.

2. uzdevums: Izmantojot 23. attēlu, iepazīstieties ar globālā degvielas resursu patēriņa struktūras maiņu un atbildiet uz jautājumu: vai pasaulē pieaug gāzes patēriņš? (Atbilde ir jā)

Apspriežot 4.tabulas un 23.attēla datus, studenti nonāk pie secinājuma, ka ir vairākas svarīgākās naftas un gāzes ieguves jomas. Skolotājs ģeogrāfiskajā kartē parāda un nosauc galvenās naftas un gāzes ieguves jomas, skolēni salīdzina tos ar saviem atlantiem, nosauc valstis un pieraksta kladē.

Kopējais naftas atradņu skaits ir aptuveni 50 tūkstoši. Taču, ņemot vērā pašreizējo ražošanas līmeni, aprēķināsim cilvēces resursu pieejamību.

Piezīmju grāmatiņā: atcerieties aprēķina formulu (R = W / D)

Kādās vienībās tiek izteikta resursu pieejamība? (gadā). Izdari secinājumu! (daži)

Pasaulē ir valstis, kurām ir milzīgas naftas rezerves. Izmantojot tabulu, nosauciet 3 valstis ar lielākajām rezervēm. Kāda ir Krievijas pozīcija?

Daudzas valstis ražo naftu. Katrā reģionā ir vairākas valstis - ražošanas līderi. Izmantojot karti, nosauciet šīs valstis un ierakstiet piezīmju grāmatiņā

Eiropā: Āzijā: Amerikā: Āfrikā:

Kur tieši atrodas lielākās naftas atradnes? Šeit ir tikai daži no tiem.

1 barels naftas atbilst 158,988 litriem, 1 barels dienā - 50 tonnas gadā

Gavarā dienā tika saražoti vairāk nekā 680 tūkstoši tonnu naftas, turklāt 56,6 miljoni m³ dienā dabasgāzes.

Agadjari tiek ekspluatētas 60 plūstošas ​​akas, gada produkcija ir 31,4 miljoni tonnu

Lielajā Burganā darbojas 484 plūstošas ​​akas, gada produkcija ir aptuveni 70 miljoni tonnu

Kas ir plaukts?

Vai, jūsuprāt, ražošana ārzonā ir lētāka vai dārgāka nekā kontinentālajā daļā? Kāpēc?

Kuras valstis ir iezīmētas kartē? Kas viņus vieno? Kāds ir šīs organizācijas nosaukums? Viņas galvenais uzdevums?

Nafta tiek aktīvi pārdota pasaules tirgū. (40%) Starp valstīm pastāv stabilas saites, tā sauktie "naftas tilti". Vai varat nosaukt svarīgākos no tiem? Kā jūs izskaidrotu viņu eksistenci? Kā tiek transportēta nafta?

Lielākais tankkuģis ir 500 metrus garš. Uzņem līdz 500 000 tonnām naftas.

Supertankuģi ir mūsu laika zinātnes un tehnoloģiju revolūcijas produkts. Pats vārds cēlies no angļu vārda "tank" – tanks. Jūras tankkuģis ir kuģis, kas paredzēts šķidro kravu (naftas, skābes, augu eļļas, kausēta sēra u.c.) pārvadāšanai kuģa cisternās (cisternās). Supertankuģi vienā reisā var pārvadāt par 50 procentiem vairāk naftas nekā citi, savukārt ekspluatācijas izmaksas bunkurēšanai, apkalpei un apdrošināšanai ir tikai par 15 procentiem augstākas, ļaujot naftas kompānijām, kas nomā kuģi, palielināt savu peļņu un ietaupīt ietaupījumus. Pēc šādiem naftas tankkuģiem vienmēr būs pieprasījums.

Viens no šīs klases jūras kuģu pārstāvjiem bija naftas tankkuģis "Batillus". Šis kravas kuģis tika izveidots no sākuma līdz beigām pēc sākotnējā projekta bez papildu modernizācijas ekspluatācijas laikā. Tā tika uzbūvēta 10 mēnešos, un celtniecībā tika iztērēti aptuveni 70 000 tonnu tērauda. Ēka īpašniekam izmaksāja 130 miljonus dolāru.

Tuvie Austrumi: valstis ap Persijas līci (Saūda Arābija, Arābu Emirāti, Irāna, Irāka). Šis reģions veido 2/3 no pasaules naftas ieguves.

Ziemeļamerika: Aļaska, Teksasa.

Ziemeļāfrika un Rietumāfrika: Alžīrija, Lībija, Nigērija, Ēģipte.

Dienvidamerika: uz ziemeļiem no kontinentālās daļas, Venecuēla.

Eiropa: Ziemeļu un Norvēģijas jūras šelfs.

Krievija (Rietumsibīrija): Tomskas un Tjumeņas apgabali.

3. uzdevums: Pamatojoties uz 24. attēlu, noteikt vadošās valstis naftas ieguvē, pamatojoties uz 25. attēlu, noteikt ilgtspējīgu naftas tiltu veidošanos starp valstīm.

SECINĀJUMS: Naftas un gāzes ieguve galvenokārt tiek veikta jaunattīstības valstīs, patēriņš - attīstītajās.

Ķīmijas skolotāja turpina.

Ievērojams kaloriju un lētāku degvielu (naftas un gāzes) ražošanas pieaugums ir izraisījis krasu cietā kurināmā īpatsvara samazināšanos valstu degvielas bilancē.

Saistītā naftas gāze (pēc izcelsmes) ir arī dabasgāze. Tas ir parādā savu nosaukumu eļļai, ar kuru tā sastopama dabā. Saistītā naftas gāze tiek izšķīdināta eļļā (daļēji) un daļēji atrodas virs tās, veidojot gāzes kupolu. Zem šīs gāzes spiediena eļļa pa urbumu paceļas uz virsmu. Kad spiediens samazinās, saistītā naftas gāze viegli atstāj eļļu.

Ilgu laiku saistītā naftas gāze netika izmantota un tika sadedzināta uz vietas. Pašlaik to uztver un izmanto kā degvielu vai kā vienu no organiskās sintēzes avotiem, jo ​​satur lielu skaitu metāna homologu. Racionālākai izmantošanai saistītā naftas gāze tiek sadalīta frakcijās.

Gāzes frakcijas: 1. C5H12, C6H14 un citi šķidrumi - benzīns;

2. C3H8, C4H10 - propāna-butāna maisījums

3. CH4, C2H6 un citi piemaisījumi - "sausā gāze"

Izmanto kā benzīna piedevu;

Kā degviela un kā sadzīves gāze;

Organiskajā sintēzē un kā degviela.

Mēs esam dzimuši un dzīvojam no naftas iegūto produktu un lietu pasaulē. Cilvēces vēsturē bija akmens un dzelzs periodi. Kas zina, varbūt vēsturnieki mūsu periodu nosauks par eļļu vai plastmasu. Nafta ir visizplatītākais minerālu veids. Viņu sauc gan par "enerģijas karalieni", gan "auglības karalieni". Un viņas karaliskā loma organiskajā ķīmijā ir “melnais zelts”. Nafta radīja jaunu nozari - naftas ķīmiju, tā radīja arī vairākas vides problēmas.

Eļļa cilvēcei ir zināma kopš seniem laikiem. Eifratas krastos tas tika iegūts 6-7 tūkstošus gadu pirms mūsu ēras. e. To izmantoja mājokļu apgaismošanai, balzamēšanai. Nafta bija neatņemama aizdedzinošā aģenta sastāvdaļa, kas vēsturē iegāja ar nosaukumu "grieķu uguns". Viduslaikos to galvenokārt izmantoja ielu apgaismošanai.

19. gadsimta sākumā Krievijā no eļļas destilējot tika iegūta gaismeļļa, ko sauc par petroleju, ko izmantoja 19. gadsimta vidū izgudrotajās lampās. Tajā pašā periodā saistībā ar rūpniecības izaugsmi un tvaika dzinēju parādīšanos sāka pieaugt pieprasījums pēc eļļas kā smērvielu avota. Īstenošana 60. gadu beigās. 19.gadsimta naftas urbšana tiek uzskatīta par naftas rūpniecības dzimšanu.

19. un 20. gadsimta mijā tika izgudroti benzīna un dīzeļdzinēji. Tas izraisīja strauju naftas ieguves un tās pārstrādes metožu attīstību.

Nafta ir "enerģijas kūlis". Izmantojot tikai 1 ml šīs vielas, par vienu grādu var uzsildīt veselu spaini ūdens, savukārt, 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 nevar ar to konkurēt šajā ziņā, jo radioaktīvo vielu saturs tajās ir tik zems, ka jāapstrādā tonnas iežu, lai iegūtu 1 mg kodoldegvielas.

Jēlnaftas un gāzes atradnes radās pirms 100-200 miljoniem gadu Zemes biezumā. Naftas izcelsme ir viens no slēptajiem dabas noslēpumiem.

Nafta un naftas produkti.

Nafta ir vienīgais šķidrais fosilais kurināmais. Dzeltens līdz tumši brūns eļļains šķidrums, gaišāks par ūdeni. (tiek parādīti eļļas paraugi.) Ir vieglās un smagās eļļas. Plaušas tiek izņemtas ar sūkņiem, strūklakas veidā, no tām galvenokārt ražo benzīnu un petroleju. Smagos dažreiz iegūst pat ar raktuvju metodi (Jaremskoje atradne Komi Republikā) un pārstrādā bitumenā, mazutā, eļļās.

Atšķirībā no citiem minerāliem, nafta, tāpat kā gāze, neveido atsevišķus slāņus, tā aizpilda tukšumus akmeņos: poras starp smilšu graudiem, plaisas.

Eļļa ir uzliesmojoša. Tas saglabā šo īpašību pat atrodoties uz ūdens virsmas, kur tas var aizdegties no degošas lāpas, līdz izplatās plānā zaigojošā plēvē. Eļļa ir unikāla degviela, tās siltumspēja ir 37-49 MJ/kg. Tātad 10 tonnas eļļas dod tikpat daudz siltuma kā 13 tonnas antracīta, 31 tonna malkas. Tas ir enerģētikas, ķīmiskās rūpniecības pamats. Zināma arī ar naftēniskiem un aromātiskiem ogļūdeņražiem bagāta ārstnieciskā eļļa.

Laboratorijas pieredze Nr.1. Eļļas fizikālās īpašības

Mēs pārbaudām mēģeni ar eļļu (eļļains šķidrums, tumši brūnā krāsā, gandrīz melns ar raksturīgu smaržu).

Eļļa nesmaržo pēc benzīna, ar ko saistās ideja par to. Eļļai aromātu piešķir tai pievienotais oglekļa disulfīds, augu un dzīvnieku organismu atliekas.

Eļļu izšķīdinām ūdenī (nešķīst, uz virsmas veidojas plēvīte). Plēves blīvums ir mazāks nekā ūdens, tāpēc tas atrodas uz virsmas.

Eļļas elementārais sastāvs.

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

H - 12 - 14% dažos noguldījumos līdz 5% S

Eļļa ir sarežģīts daudzu organisko savienojumu maisījums.

Naftas un tās produktu sastāvs.

Naftas rafinēšana (ķīmija)

Naftas rafinēšana ir process, kas ietver sarežģītu iekārtu izveidi.

Skolotājs: aizpildiet tabulu "Naftas rafinēšana"

Primārā apstrāde (fiziskie procesi)	tīrīšana	Dehidratācija, atsāļošana, gaistošo ogļūdeņražu atdalīšana (galvenokārt metāns)
	Destilācija	Eļļas termiskā sadalīšana frakcijās. pamatojoties uz viršanas punktu atšķirību ogļūdeņražiem ar dažādu molekulmasu
Pārstrāde (ķīmiskie procesi)	Krekinga	Garo ķēžu ogļūdeņražu sadalīšanās un ogļūdeņražu veidošanās ar mazāku oglekļa atomu skaitu molekulās
	Reformēšana	Mainot ogļūdeņražu molekulu struktūru: izomerizācija, alkilēšana, Ciklizācija (aromatizācija)

Primārā naftas rafinēšana - rektifikācija - sadalīšana eļļas frakcijās, pamatojoties uz viršanas punktu atšķirību.

Eļļu destilācijas kolonnā ievada caur cauruļveida krāsni, kurā tā tiek uzkarsēta līdz 350⁰С. Tvaika veidā eļļa paceļas augšup pa kolonnu un, pakāpeniski atdziestot, tiek sadalīta frakcijās: benzīns, ligroīns, petroleja, saules eļļas, mazuts. Nedestilētā daļa ir darva.

(saskaņā ar tabulu aprakstīta destilācijas kolonnas darbība, nosauktas frakcijas un to pielietojuma jomas).

Eļļas frakcijas:

C5 - C11 - benzīns (degviela automašīnām un lidmašīnām, šķīdinātājs);

C8 - C14 - ligroīns (degviela traktoriem);

C12 - C18 - petroleja (degviela traktoriem, raķetēm, lidmašīnām);

С15 - С22 - gāzeļļa (vieglie naftas produkti) - diz. degviela.

Pārējā destilācijas daļa ir mazuts (degviela katliem). Papildu destilācijas rezultātā veidojas smēreļļas. Mazuta izmantošana - saules eļļa, parafīns, vazelīns, smēreļļas. Darvas izmantošana - bitumens, asfalts.

Sekundārā eļļas rafinēšana: krekinga (katalītiskā un termiskā).

termiski	katalītisks
450–550°	400-500 °С, kat. Al2O3 nSiO2 (alumosilikāta katalizators)
Process ir lēns	Process ir ātrs
Veidojas daudzi nepiesātinātie ogļūdeņraži	Nepiesātināto ogļūdeņražu veidojas ievērojami mazāk
Saņemts benzīns: 1) izturīgs pret detonāciju 2) nestabils uzglabāšanas laikā (nepiesātinātie ogļūdeņraži viegli oksidējas)	Saņemts benzīns: 1) izturīgs pret detonāciju 2) stabilāks uzglabāšanas laikā (jo ir daudz nepiesātināto ogļūdeņražu)

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

CH₃

Benzīna zīmols un tā kvalitāte ir atkarīga no tā triecienizturības pēc oktāna skalas:

Detonācijas pretestība tiek pieņemta kā 0 (tas viegli uzliesmo)

n. heptāns;

Vairāk nekā 100 - (augsta stabilitāte) 2,2,4-trimetilpentāns. Jo vairāk n.heptāna ir benzīnā, jo augstāka tā pakāpe.

Sazarotie ierobežojošie ogļūdeņraži, nepiesātinātie un aromātiskie ogļūdeņraži ir izturīgi pret detonāciju.

Reformēšana (aromatizācija) - 450⁰ - 540⁰С

heksāns → cikloheksāns → benzols: C6H14 → C6H1₂ → C6H₆

Tie ir ražoti, lai palielinātu benzīna triecienizturību - spēju izturēt spēcīgu kompresiju dzinēja cilindrā augstā temperatūrā bez spontānas aizdegšanās.

Ģeogrāfijas skolotāja turpina stundu

Lielāko naftas rezervju sadalījums pasaulē.

Vārds "eļļa" krievu valodā parādījās 17. gadsimtā un cēlies no arābu valodas "nafata", kas nozīmē "izspļaut". Tā sauca 4-3 tūkstošus pirms mūsu ēras. e. Mezopotāmijas iedzīvotāji - senais civilizācijas centrs - viegli uzliesmojošs eļļains melns šķidrums, kas patiešām dažreiz izplūst uz zemes virsmas strūklaku veidā.

Tāpēc no seniem laikiem līdz 19. gadsimta vidum naftu ieguva tur, kur tā izlēja avotu veidā, ejot cauri iežu defektiem un plaisām. Bet, kad viņi sāka to meklēt tālu no tiešās eļļas izlaišanas vietām, radās jautājumi: kā to izdarīt? kur urbt akas?

Ilgstošos ģeoloģiskos pētījumos noskaidrots, ka nafta, visticamāk, atrodas tur, kur nogulumu segas biezie slāņi ir saburzīti krokās un saplēsti ar zemes garozas tektoniskām kustībām, veidojot kupolveida slāņu līkumus, tā sauktais antiklinālais dabiskās ogļūdeņražu uzkrāšanās veids, ko sauc par atradni. Zemes garozas apgabalus, kuros ir viena vai vairākas no šīm atradnēm, sauc par atradnēm.

Pasaulē ir atklāti vairāk nekā 27 tūkstoši naftas atradņu, taču tikai neliela daļa no tiem (1%) satur ¾ pasaules naftas rezervju, bet 33 supergiganti - pusi no pasaules rezervēm.

Analizējot pasaules pārbaudīto naftas resursu sadalījumu pa reģioniem un valstīm, secinām, ka Dienvidrietumu Āzijai ir izņēmuma loma, proti, 2/3 no pasaules naftas resursiem atrodas Persijas līča valstīs (CA, Irāka, AAE, Kuveita, Irāna). ).

Piedāvāju, izmantojot datus, izpildīt uzdevumu Nr.1 ​​(kontūrkartē atzīmēt 10 pirmās valstis pasaulē pēc izpētītajiem naftas resursiem).

Degvielas rūpniecība pasaules ekonomikā.

Naftas pārstrādes rūpnīcas, kas nodarbojas ar dažāda veida degvielas (benzīna, petrolejas, mazuta) pārstrādi, atrodas galvenokārt patēriņa zonās. Līdz ar to pasaules ekonomikā ir izveidojusies milzīga teritoriālā plaisa starp tās ražošanas un patēriņa jomām. Noskaidrosim, kāpēc?

Šobrīd nafta tiek ražota vairāk nekā 80 valstīs visā pasaulē. Starp ekonomiski attīstītajām un jaunattīstības valstīm pasaules produkcija (tuvojas 3,5 miljardiem tonnu) tiek sadalīta aptuveni vienādi.

Nedaudz vairāk nekā 40% veido OPEC valstis, un ārvalstu Āzija izceļas no atsevišķiem lieliem reģioniem, galvenokārt pateicoties Persijas līča valstīm.

Analizēsim datus, tātad Persijas līča valstis veido 2/3 no pasaules pārbaudītajām naftas rezervēm un aptuveni 1/3 no tās pasaules ražošanas. 4 šī reģiona valstis katru gadu saražo vairāk nekā 100 miljonus tonnu naftas, savukārt līdere šajā sarakstā ir CA, kas ieņem 1. vietu pasaulē. Pārējie reģioni ir sadalīti pēc naftas ieguves apjoma šādā secībā: Latīņamerika, Ziemeļamerika, Āfrika, NVS, Ziemeļeiropa. Tajā pašā laikā lielākā daļa energoresursu, galvenokārt jaunattīstības valstīs ražotā nafta, tiek eksportēta uz ASV, Rietumeiropu un Japānu, kas vienmēr būs ļoti atkarīga no degvielas importa rūpniecībā.

Rezultātā starp daudzām valstīm un kontinentiem ir izveidojušies stabili "enerģētiskie tilti" - jaudīgu, galvenokārt okeāna, naftas kravu plūsmu veidā.

Tādējādi vadošās naftas eksportētājas joprojām ir OPEC valstis (gandrīz OPEC 2/3 no pasaules eksporta), Meksika un Krievija. Līdz ar to jaudīgākajām naftas eksporta kravu plūsmām ir šādi virzieni:

Fiksējot piedāvāto materiālu, kontūru kartēs izpildiet uzdevumu numuru 2. Ņemiet vērā galvenās naftas kravu plūsmas.

Krievijas tehnologs un dizainers - Šuhovs V.G.;

veica (1878) aprēķinus par pirmo naftas cauruļvadu Krievijā un uzraudzīja tā būvniecību. Saņemts (1891) patents naftas ogļūdeņražu krekinga iekārtas izveidei;

Līdz 80. gadu sākumam okeānā katru gadu ieplūda aptuveni 16 miljoni tonnu naftas, kas veidoja 10,23% no pasaules ieguves. Lielākie naftas zudumi ir saistīti ar tās transportēšanu no ražošanas apgabaliem. Ārkārtas situācijas, mazgāšanas un balasta ūdens novadīšana aiz borta ar tankkuģiem, tas viss noved pie pastāvīga piesārņojuma klātbūtnes jūras ceļos.

Pēdējo 130 gadu laikā, kopš 1964. gada, Pasaules okeānā ir izurbti aptuveni 12 000 urbumu, no kuriem 11 000 un 1350 rūpnieciskie urbumi ir aprīkoti Ziemeļjūrā vien. Nelielu noplūžu dēļ ik gadu tiek zaudēts 10,1 miljons tonnu naftas. Lielas naftas masas ieplūst jūrās pa upēm ar rūpnieciskajiem notekūdeņiem. Nokļūstot jūras vidē, eļļa vispirms izplatās plēves veidā, veidojot dažāda biezuma slāņus. Eļļas plēve maina spektra sastāvu un gaismas iekļūšanas ūdenī intensitāti. Sajaucot ar ūdeni, eļļa veido divu veidu emulsiju: ​​tiešo "eļļa ūdenī" un apgriezto "ūdens eļļā". Tiešās emulsijas, kas sastāv no eļļas pilieniem ar diametru līdz 10,5 µm, ir mazāk stabilas un ir raksturīgas eļļu saturošām virsmaktīvām vielām. Noņemot gaistošās frakcijas, eļļa veido viskozas apgrieztas emulsijas, kuras var palikt uz virsmas, tikt straumes nestām, izskalotas krastā un nosēsties apakšā.

2002. gada 13. novembris ar naftu piekrauts tankkuģis nogrimst pie Spānijas krastiem. Tankuģa tilpnēs atrodas 77 000 tonnu naftas.

Brīdī, kad tankkuģis nogrima, jūrā bija izlijušas aptuveni 5000 tonnu mazuta un dīzeļdegvielas, ko izmantoja tankkuģa dzinēju darbināšanai, apmēram tikpat daudz izlijis arī tankkuģim sadaloties divās daļās. Katastrofas zonā izveidojās divi milzu naftas plankumi, kuru platība pārsniedza 100 kvadrātkilometrus. Viļņi izmet krastā arvien lielākas mazuta porcijas, un, cik acs sniedz, visā piekrastē guļ indīgi melni brūnas krāsas strīpa.Melnais sērfošanas neglītais kontrasts ar zaļajiem piekrastes krūmiem.

Zivis ir apņemtas ar eļļu un mirst no nosmakšanas. Jūras putni - zīlītes, kaijas, kaijas, jūraskraukļi - mīda akmeņus. Viņiem ir auksti, krūtis, kakls, spārni ir pārklāti ar eļļu, indīgas dūņas nokļūst ķermenī, mēģinot ar knābi tīrīt spalvas. Neko nesaprotot, viņi skumji skatās uz dzimto elementu, kas viņiem kļuvis svešs, it kā paredzot nenovēršamu nāvi. Putni rezignēti tiek nodoti entuziastu rokās, kuri mēģina attīrīt apspalvojumu no eļļas, ar pipetēm iepilina glābiņu savās acīs. Taču palīdzību izdodas saņemt tikai dažiem simtiem tūkstošu mirstošu putnu. Vienam no valsts bagātākajiem zvejas reģioniem nodarīts neatgriezenisks kaitējums. Piesārņotas unikālas vietas austeru, mīdiju savākšanai, astoņkāju un krabju ķeršanai.

ķīmijas skolotājs

Naftas rafinēšana

Metodes, kā rīkoties ar naftu okeānā:

a) pašiznīcināšana, b) ķīmiskā izkliedēšana, c) absorbcija, d) iežogošana, e) bioloģiskā apstrāde.

A - naftas plankums ir neliels un tālu no krasta (šķīšana ūdenī un iztvaikošana)

B - ķīmiskie preparāti (absorbējiet eļļu, ievelciet mazos plankumos un notīriet ar tīkliem)

B - salmi vai kūdra uzsūc mazus plankumus mierīgā stāvoklī

G - iežogošana ar "konteineriem" un izsūknēšana no tiem ar sūkņiem

D - bioloģiskie preparāti

Lai samazinātu dabai nodarīto kaitējumu, nepieciešams:

pilnveidot naftas ieguves, uzglabāšanas, transportēšanas metodes un tehnoloģijas un nodrošināt ieguves drošību.

Fosilās ogles ir seno augu atlieku pārstrādes cietie produkti, ko izmanto rūpniecībā kā kurināmo, kā arī ķīmiskās izejvielas. Tie atšķiras ar pelnu saturu. Ja pelnu saturs ir zem 50% - tās ir ogles, ja lielāks - degslāneklis.

Ogles satur 60-98% oglekļa, 1-12% ūdeņraža, 2-20% skābekļa, 1-3% slāpekļa, sēra, fosfora, silīcija, alumīnija, dzelzs, mitruma

Pēc izejmateriāla sastāva ogles iedala humusa (veidojas no augstākiem augiem) un sapropelic (veidojas no aļģēm). Kūdra vai sapropelis pakāpeniski zem spiediena un bez skābekļa pārvēršas brūnoglēs, kas pārvēršas oglēs un pēc tam par antracītu. Īpašos ģeoloģiskos apstākļos (spēcīgs spiediens, augsta temperatūra) ogles var pārvērsties par grafītu un šungītu, iezi, kas satur kriptokristālisko oglekli.

Brūnās ogles ir irdeni brūnas vai melni brūnas krāsas veidojumi. Tie satur 64-78% oglekļa, līdz 6% ūdeņraža. Viņiem ir zema siltuma vadītspēja. Tās ir zemas kvalitātes ogles. Lielākās brūnogļu rezerves ir koncentrētas Krievijas Ļenas un Kanskas-Ačinskas baseinos (darbs ar ģeogrāfisko karti)

Akmeņogles ir ļoti blīvas. Tie satur 90% oglekļa, līdz 5% ūdeņraža (darbs ar diagrammu "Ogles" (1. pielikums)). Viņiem ir augsta siltumspēja. No tiem pārstrādājot var iegūt vairāk nekā 400 dažādus produktus, kuru izmaksas, salīdzinot ar pašu ogļu izmaksām, pieaug 20-25 reizes. Ogļu pārstrādi veic koksa rūpnīcās. Ļoti perspektīvs pārstrādes virziens ir šķidrās degvielas ražošana no oglēm.

Degviela. ķīmiskās izejvielas

Ģeogrāfijas skolotājs

Lielākie ogļu baseini ir Tunguska, Ļena, Taimira Krievijā; Apalači ASV, krievu valoda Vācijā, Karagandas baseins Kazahstānā (darbs ar ģeogrāfisko karti).

Antracīti - satur visvairāk oglekļa - līdz 97% (darbs ar diagrammu “Ogles”), tāpēc to izmanto kā augstas kvalitātes bezdūmu degvielu, kā arī metalurģijā, ķīmiskajā un elektrotehnikā.

Apsveriet kolekcijā esošās ogles un pievērsiet uzmanību tam, ka jo lielāks ir oglekļa saturs vielā, jo intensīvāka ir tās krāsa, jo augstāka ir ogļu kvalitāte.

Kolekcijā "Degviela" skolēni apskata brūno, akmeņogles, antracītu

Kā tiek iegūtas ogles?

Ogles iegūst divos veidos: atklātā un pazemē. Atvērtā metode ir progresīvāka un ekonomiskāka, jo ļauj izmantot tehnoloģijas. Tādā veidā galvenokārt tiek iegūtas termiskās ogles. Pazemes metode ir dārgāka, bet arī daudzsološāka, jo augstākās kvalitātes ogles ir atrodamas lielā dziļumā. Mūsdienās metalurģijai tiek iegūtas ogles.

Kura valsts ieņem pirmo vietu izpētīto ogļu krājumu ziņā? (ASV)

Ķīmijas skolotājs

DI. Mendeļejevs, kuram šogad apritēja 175 gadi, par šo jautājumu rakstīja: "Nav atkritumu, ir neizmantotas izejvielas."

Tādējādi nafta, gāze, ogles ir ne tikai vērtīgākie ogļūdeņražu avoti, bet arī daļa no unikāla neaizvietojamo dabas resursu krājuma, kuru rūpīga un saprātīga izmantošana ir nepieciešams nosacījums progresīvai cilvēku sabiedrības attīstībai. Šajā gadījumā mēs vēlreiz atgriežamies pie mūsu nodarbības epigrāfa, izcilā krievu zinātnieka un ķīmiķa D.I. Mendeļejevs, kurš teica, ka "Nafta nav degviela, ar banknotēm var sildīt." Šo apgalvojumu var attiecināt uz visiem dabiskajiem ogļūdeņražiem.

Izpētītā materiāla konsolidācija

1. Kādus produktus iegūst no saistītās naftas gāzes un kādam nolūkam tos izmanto?

Atbilde: Benzīns ir izolēts no saistītās naftas gāzes,ko izmanto kā piedevu parastajam benzīnam;propāna-butāna frakciju izmanto kādegviela; organiskās reakcijās izmanto sauso gāzisintēze.

2. Kāpēc dabasgāze dzinējā aizdegas vieglāk nekā parastais benzīns?

Atbilde: benzīnam ir zemāka temperatūraaizdedze nekā parasti.

3. Kāpēc eļļas sastāvu nevar izteikt vienā formulā?

Atbilde: Eļļas sastāvu nevar izteikt vienā formulā, joeļļa ir daudzu ogļūdeņražu maisījums.

Mājasdarbs:

1. Saskaņā ar mācību grāmatas § 20 - 22 (pirms naftas produktu krekinga) lasīt

2. Jautājumi un uzdevumi: Nr.4 20.§, Nr.7 - 9.§ 21.

Lejupielādēt materiālu

Ogļūdeņražiem ir liela ekonomiska nozīme, jo tie kalpo kā svarīgākais izejmateriāls gandrīz visu mūsdienu organiskās sintēzes rūpniecības produktu iegūšanai un tiek plaši izmantoti enerģētikā. Šķiet, ka tie uzkrāj saules siltumu un enerģiju, kas izdalās degšanas laikā. Kūdra, ogles, degslāneklis, nafta, dabiskās un saistītās naftas gāzes satur oglekli, kura savienošanos ar skābekli degšanas laikā pavada siltuma izdalīšanās.

ogles	kūdra	eļļa	dabasgāze
ciets	ciets	šķidrums	gāze
bez smaržas	bez smaržas	Spēcīga smarža	bez smaržas
viendabīgs sastāvs	viendabīgs sastāvs	vielu maisījums	vielu maisījums
tumšas krāsas iezis ar augstu degvielu saturu, kas rodas dažādu augu uzkrāšanās rezultātā nogulumu slāņos	purvu un aizaugušu ezeru dzelmē uzkrātās pussadalījušās augu masas uzkrāšanās	dabisks degošs eļļains šķidrums, sastāv no šķidru un gāzveida ogļūdeņražu maisījuma	gāzu maisījums, kas veidojas Zemes zarnās organisko vielu anaerobās sadalīšanās laikā, gāze pieder pie nogulumiežu grupas
Kaloritāte - kaloriju skaits, kas izdalās, sadedzinot 1 kg degvielas
7 000 - 9 000	500 - 2 000	10000 - 15000	?

Ogles.

Ogles vienmēr ir bijušas daudzsološs enerģijas un daudzu ķīmisko produktu izejmateriāls.

Kopš 19. gadsimta pirmais lielākais ogļu patērētājs ir transports, tad ogles sāka izmantot elektroenerģijas ražošanai, metalurģijas koksam, dažādu ķīmiskās apstrādes produktu ražošanai, oglekļa-grafīta konstrukciju materiāliem, plastmasām, akmens vaskam, sintētiskās, šķidrās un gāzveida augstas kaloriju degvielas, augsta slāpekļa skābes mēslošanas līdzekļu ražošanai.

Akmeņogles ir sarežģīts lielmolekulāru savienojumu maisījums, kas ietver šādus elementus: C, H, N, O, S. Akmeņogles, tāpat kā nafta, satur lielu daudzumu dažādu organisko vielu, kā arī neorganiskas vielas, piemēram, piem. , ūdens, amonjaks, sērūdeņradis un protams pats ogleklis - ogles.

Akmeņogļu apstrāde notiek trīs galvenajos virzienos: koksēšana, hidrogenēšana un nepilnīga sadegšana. Viens no galvenajiem akmeņogļu pārstrādes veidiem ir koksēšana– kalcinēšana bez gaisa piekļuves koksa krāsnīs 1000–1200°C temperatūrā. Šajā temperatūrā bez skābekļa piekļuves oglēm notiek vissarežģītākās ķīmiskās pārvērtības, kā rezultātā veidojas kokss un gaistoši produkti:

1. koksa gāze (ūdeņradis, metāns, oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds, amonjaka, slāpekļa un citu gāzu piemaisījumi);

2. akmeņogļu darva (vairāki simti dažādu organisko vielu, tai skaitā benzols un tā homologi, fenols un aromātiskie spirti, naftalīns un dažādi heterocikliskie savienojumi);

3. supra-darva jeb amonjaks, ūdens (izšķīdināts amonjaks, kā arī fenols, sērūdeņradis un citas vielas);

4. kokss (koksēšanas cietais atlikums, praktiski tīrs ogleklis).

Atdzesētais kokss tiek nosūtīts uz metalurģijas rūpnīcām.

Kad gaistošie produkti (koksa krāsns gāze) tiek atdzesēti, akmeņogļu darva un amonjaka ūdens kondensējas.

Izlaižot nekondensētus produktus (amonjaks, benzols, ūdeņradis, metāns, CO 2, slāpeklis, etilēns u.c.) caur sērskābes šķīdumu, tiek izolēts amonija sulfāts, ko izmanto kā minerālmēslu. Benzolu uzņem šķīdinātājā un destilē no šķīduma. Pēc tam koksa gāzi izmanto kā kurināmo vai ķīmisko izejvielu. Akmeņogļu darvu iegūst nelielos daudzumos (3%). Bet, ņemot vērā ražošanas apjomu, akmeņogļu darva tiek uzskatīta par izejvielu vairāku organisko vielu iegūšanai. Ja produkti, kas vārās līdz 350 ° C, tiek izvadīti no sveķiem, tad paliek cieta masa - piķis. To izmanto laku ražošanai.

Ogļu hidrogenēšanu veic 400–600°C temperatūrā zem ūdeņraža spiediena līdz 25 MPa katalizatora klātbūtnē. Šajā gadījumā veidojas šķidro ogļūdeņražu maisījums, ko var izmantot kā motordegvielu. Šķidrās degvielas iegūšana no oglēm. Šķidrā sintētiskā degviela ir benzīns ar augstu oktānskaitli, dīzeļdegviela un katlu degviela. Lai iegūtu šķidro degvielu no oglēm, ir jāpalielina ūdeņraža saturs tajā, hidrogenējot. Hidrogenēšana tiek veikta, izmantojot daudzkārtēju cirkulāciju, kas ļauj pārvērsties šķidrumā un gāzēt visu ogļu organisko masu. Šīs metodes priekšrocība ir zemas kvalitātes brūnogļu hidrogenēšanas iespēja.

Ogļu gazifikācija ļaus termoelektrostacijās izmantot zemas kvalitātes brūnās un melnās ogles, nepiesārņojot vidi ar sēra savienojumiem. Šī ir vienīgā metode koncentrēta oglekļa monoksīda (oglekļa monoksīda) CO iegūšanai. Nepilnīga ogļu sadegšana rada oglekļa monoksīdu (II). Uz katalizatora (niķeļa, kobalta) normālā vai paaugstinātā spiedienā ūdeņradi un CO var izmantot, lai ražotu benzīnu, kas satur piesātinātos un nepiesātinātos ogļūdeņražus:

nCO+ (2n+1)H2 → CnH 2n+2 + nH2O;

nCO + 2nH 2 → C n H 2n + nH 2 O.

Ja ogļu sauso destilāciju veic 500–550°C, tad tiek iegūta darva, kuru kopā ar bitumenu izmanto būvniecībā kā saistvielu jumta segumu, hidroizolācijas pārklājumu (jumta filcs, jumta papes, utt.).

Dabā ogles ir sastopamas šādos reģionos: Maskavas reģionā, Dienvidjakutskas baseinā, Kuzbasā, Donbasā, Pečoras baseinā, Tunguskas baseinā, Ļenas baseinā.

Dabasgāze.

Dabasgāze ir gāzu maisījums, kura galvenā sastāvdaļa ir metāns CH 4 (no 75 līdz 98% atkarībā no lauka), pārējais ir etāns, propāns, butāns un neliels daudzums piemaisījumu - slāpekļa, oglekļa monoksīda (IV ), sērūdeņradis un ūdens tvaiki, un gandrīz vienmēr sērūdeņradi un eļļas organiskie savienojumi - merkaptāni. Tieši viņi gāzei piešķir specifisku nepatīkamu smaku, un, sadedzinot, veidojas toksisks sēra dioksīds SO 2.

Parasti, jo lielāka ir ogļūdeņraža molekulmasa, jo mazāk tā ir dabasgāzē. Dabasgāzes sastāvs no dažādiem laukiem nav vienāds. Tās vidējais sastāvs tilpuma procentos ir šāds:

CH 4	C2H6	C3H8	C4H10	N 2 un citas gāzes
75-98	0,5 - 4	0,2 – 1,5	0,1 – 1	1-12

Metāns veidojas augu un dzīvnieku atlieku anaerobās (bez gaisa piekļuves) fermentācijas laikā, tāpēc veidojas grunts nogulumos un tiek saukts par "purva" gāzi.

Metāna nogulsnes hidratētā kristāliskā formā, t.s metāna hidrāts, atrasts zem mūžīgā sasaluma slāņa un lielos okeānu dziļumos. Zemā temperatūrā (-800ºC) un augstā spiedienā metāna molekulas atrodas ūdens ledus kristāliskā režģa tukšumos. Viena kubikmetra metāna hidrāta ledus tukšumos ir "naftas" 164 kubikmetri gāzes.

Metāna hidrāta gabali izskatās kā netīrs ledus, bet gaisā tie deg ar dzelteni zilu liesmu. Aptuveni 10 000 līdz 15 000 gigatonnu oglekļa uz planētas tiek glabātas metāna hidrāta veidā (giga ir 1 miljards). Šādi apjomi daudzkārt pārsniedz visas šobrīd zināmās dabasgāzes rezerves.

Dabasgāze ir atjaunojams dabas resurss, jo dabā tā tiek nepārtraukti sintezēta. To sauc arī par "biogāzi". Tāpēc daudzi vides zinātnieki mūsdienās cilvēces plaukstošas ​​eksistences izredzes saista tieši ar gāzes izmantošanu kā alternatīvu degvielu.

Dabasgāzei kā degvielai ir lielas priekšrocības salīdzinājumā ar cieto un šķidro kurināmo. Tā siltumspēja ir daudz augstāka, sadedzinot, tas neatstāj pelnus, sadegšanas produkti ir daudz videi draudzīgāki. Līdz ar to ap 90% no kopējā saražotās dabasgāzes apjoma tiek sadedzināts kā kurināmais termoelektrostacijās un katlu mājās, siltuma procesos rūpniecības uzņēmumos un sadzīvē. Apmēram 10% dabasgāzes tiek izmantota kā vērtīga izejviela ķīmiskajai rūpniecībai: ūdeņraža, acetilēna, kvēpu, dažādu plastmasu, medikamentu ražošanai. Metāns, etāns, propāns un butāns ir izolēti no dabasgāzes. Produktiem, ko var iegūt no metāna, ir liela rūpnieciskā nozīme. Metānu izmanto daudzu organisko vielu sintēzei - sintēzes gāzei un tālākai spirtu sintēzei uz tās bāzes; šķīdinātāji (tetrahlorīds, metilēnhlorīds utt.); formaldehīds; acetilēns un sodrēji.

Dabasgāze veido neatkarīgas atradnes. Galvenās dabas degošo gāzu atradnes atrodas Ziemeļu un Rietumsibīrijā, Volgas-Urālu baseinā, Ziemeļkaukāzā (Stavropole), Komi Republikā, Astrahaņas reģionā, Barenca jūrā.