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.

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 vai nu ķēdes, taisnas un sazarotas, vai gredzenus, vai 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. Tā kā ir 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 piemaisījumiem, slāpekļa un citām gāzēm.

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 cietokšņa sienām iebrukušo galvām, 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 par naftas produktu termiskās krekinga procesa attīstību 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 spārnus klāj viskoza eļļa, 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. Katru gadu lāpu iekārtās sadedzina aptuveni 450 000 tonnu dabasgāzes un ar to saistītās gāzes, savukārt vairāk nekā 60 000 tonnu piesārņotāju 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."

Svarīgākie dabiskie ogļūdeņražu avoti ir eļļa , dabasgāze un ogles . Tie veido bagātīgas nogulsnes dažādos Zemes reģionos.

Iepriekš iegūtie dabīgie produkti tika izmantoti tikai kā degviela. Šobrīd ir izstrādātas un plaši izmantotas metodes to apstrādei, kas ļauj izolēt vērtīgos ogļūdeņražus, kurus izmanto gan kā kvalitatīvu degvielu, gan kā izejvielas dažādām organiskajām sintēzēm. Dabisko izejvielu avotu pārstrāde naftas ķīmijas rūpniecība . Analizēsim galvenās dabisko ogļūdeņražu pārstrādes metodes.

Vērtīgākais dabisko izejvielu avots - eļļa . Tas ir eļļains šķidrums tumši brūnā vai melnā krāsā ar raksturīgu smaržu, praktiski nešķīst ūdenī. Eļļas blīvums ir 0,73–0,97 g/cm3. Nafta ir sarežģīts dažādu šķidro ogļūdeņražu maisījums, kurā ir izšķīdināti gāzveida un cietie ogļūdeņraži, un dažādu atradņu naftas sastāvs var atšķirties. Eļļā dažādās proporcijās var būt alkāni, cikloalkāni, aromātiskie ogļūdeņraži, kā arī skābekli, sēru un slāpekli saturoši organiskie savienojumi.

Jēlnafta praktiski netiek izmantota, bet tiek pārstrādāta.

Atšķirt primārā naftas rafinēšana (destilācija ), t.i. sadalot to frakcijās ar dažādu viršanas temperatūru, un pārstrāde (plaisāšana ), kuras laikā tiek mainīta ogļūdeņražu struktūra

dov iekļauts tā sastāvā.

Primārā naftas rafinēšana Tas ir balstīts uz faktu, ka ogļūdeņražu viršanas temperatūra ir augstāka, jo lielāka ir to molārā masa. Eļļa satur savienojumus ar viršanas temperatūru no 30 līdz 550°C. Destilācijas rezultātā eļļa tiek sadalīta frakcijās, kas vārās dažādās temperatūrās un satur ogļūdeņražu maisījumus ar dažādu molmasu. Šīs frakcijas tiek izmantotas dažādos veidos (sk. 10.2. tabulu).

Tabula 10.2. Naftas primārās pārstrādes produkti.

Frakcija	Vārīšanās temperatūra, °C	Savienojums	Pieteikums
Sašķidrinātā gāze	<30	Ogļūdeņraži С 3 -С 4	Gāzveida kurināmie, ķīmiskās rūpniecības izejvielas
Benzīns	40-200	Ogļūdeņraži C 5 - C 9	Aviācijas un automobiļu degviela, šķīdinātājs
Ligroīns	150-250	Ogļūdeņraži C 9 - C 12	Dīzeļdzinēju degviela, šķīdinātājs
Petroleja	180-300	Ogļūdeņraži С 9 -С 16	Dīzeļdzinēju degviela, sadzīves degviela, apgaismes degviela
gāzeļļa	250-360	Ogļūdeņraži С 12 -С 35	Dīzeļdegviela, izejviela katalītiskajam krekingam
mazuts	> 360	Augstāki ogļūdeņraži, O-, N-, S-, Me saturošas vielas	Degviela katlu iekārtām un rūpnieciskajām krāsnīm, izejvielas tālākai destilācijai

Mazuta daļa veido apmēram pusi no naftas masas. Tāpēc tas tiek pakļauts arī termiskai apstrādei. Lai novērstu sadalīšanos, mazutu destilē pazeminātā spiedienā. Šajā gadījumā tiek iegūtas vairākas frakcijas: šķidrie ogļūdeņraži, kurus izmanto kā smēreļļas ; šķidro un cieto ogļūdeņražu maisījums - petrolatums izmanto ziežu pagatavošanai; cieto ogļūdeņražu maisījums - parafīns , dodoties uz apavu krēmu, sveču, sērkociņu un zīmuļu ražošanu, kā arī koksnes impregnēšanai; negaistošs atlikums darva izmanto ceļu, būvniecības un jumtu bitumena ražošanai.

Naftas rafinēšana ietver ķīmiskas reakcijas, kas maina ogļūdeņražu sastāvu un ķīmisko struktūru. Tās dažādība

ty - termiskā krekinga, katalītiskā krekinga, katalītiskā riforminga.

Termiskā plaisāšana parasti pakļauj mazuta un citu smago eļļu frakcijām. 450–550°C temperatūrā un 2–7 MPa spiedienā brīvo radikāļu mehānisms sadala ogļūdeņraža molekulas fragmentos ar mazāku oglekļa atomu skaitu, un veidojas piesātinātie un nepiesātinātie savienojumi:

C 16 N 34 ¾® C 8 N 18 + C 8 N 16

C8H18¾®C4H10 +C4H8

Tādā veidā tiek iegūts automašīnu benzīns.

katalītiskā krekinga veic katalizatoru (parasti aluminosilikātu) klātbūtnē atmosfēras spiedienā un 550 - 600°C temperatūrā. Tajā pašā laikā aviācijas benzīnu iegūst no naftas petrolejas un gāzeļļas frakcijām.

Ogļūdeņražu sadalīšana alumīnijasilikātu klātbūtnē notiek saskaņā ar jonu mehānismu, un to pavada izomerizācija, t.i. piesātinātu un nepiesātinātu ogļūdeņražu maisījuma veidošanās ar sazarotu oglekļa karkasu, piemēram:

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

kat., t||

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

katalītiskā reformēšana veic 470-540°C temperatūrā un 1-5 MPa spiedienā, izmantojot platīna vai platīna-rēnija katalizatorus, kas uzklāti uz Al 2 O 3 bāzes. Šajos apstākļos parafīnu transformācija un

naftas cikloparafīnus uz aromātiskajiem ogļūdeņražiem

kat., t, lpp

¾¾¾¾® + 3H 2

kat., t, lpp

C6H14¾¾¾¾® + 4H2

Katalītiskie procesi ļauj iegūt labākas kvalitātes benzīnu, jo tajā ir liels sazaroto un aromātisko ogļūdeņražu saturs. Benzīna kvalitāti raksturo tā oktānskaitlis. Jo vairāk degvielas un gaisa maisījumu saspiež virzuļi, jo lielāka ir dzinēja jauda. Tomēr saspiešanu var veikt tikai līdz noteiktai robežai, virs kuras notiek detonācija (sprādziens).

gāzes maisījums, izraisot pārkaršanu un priekšlaicīgu dzinēja nodilumu. Viszemākā detonācijas pretestība parastajos parafīnās. Samazinoties ķēdes garumam, palielinoties tās atzarojumam un dubultošanās skaitam

ny savienojumi, tas palielinās; tajā ir īpaši daudz aromātisko ogļhidrātu.

pirms dzemdībām. Lai novērtētu dažādu marku benzīna izturību pret detonāciju, tos salīdzina ar līdzīgiem maisījuma rādītājiem izooktāns un n-heptāns ar atšķirīgu sastāvdaļu attiecību; oktānskaitlis ir vienāds ar izooktāna procentuālo daudzumu šajā maisījumā. Jo lielāks tas ir, jo augstāka ir benzīna kvalitāte. Oktānskaitli var palielināt arī, pievienojot īpašus antidetonācijas līdzekļus, piemēram, tetraetilsvins Pb(C 2 H 5) 4 tomēr šāds benzīns un tā sadegšanas produkti ir toksiski.

Papildus šķidrajai degvielai katalītiskajos procesos tiek iegūti zemāki gāzveida ogļūdeņraži, kurus pēc tam izmanto kā izejvielas organiskajai sintēzei.

Vēl viens nozīmīgs dabisks ogļūdeņražu avots, kura nozīme nepārtraukti pieaug - dabasgāze. Tas satur līdz 98 tilpuma% metāna, 2–3% pēc tilpuma. tā tuvākie homologi, kā arī sērūdeņraža, slāpekļa, oglekļa dioksīda, cēlgāzu un ūdens piemaisījumi. Naftas ražošanas laikā izdalītās gāzes ( garāmejot ), satur mazāk metāna, bet vairāk tā homologu.

Kā kurināmo izmanto dabasgāzi. Turklāt no tā destilējot tiek izdalīti atsevišķi piesātinātie ogļūdeņraži, kā arī sintēzes gāze , kas sastāv galvenokārt no CO un ūdeņraža; tos izmanto kā izejvielas dažādām organiskajām sintēzēm.

Iegūst lielos daudzumos ogles - nehomogēns ciets melnas vai pelēkmelnas krāsas materiāls. Tas ir sarežģīts dažādu lielmolekulāru savienojumu maisījums.

Akmeņogles tiek izmantotas kā cietais kurināmais, un tās arī tiek pakļautas koksēšana – sausā destilācija bez gaisa piekļuves 1000-1200°C temperatūrā. Šī procesa rezultātā veidojas: kokss , kas ir smalki sadalīts grafīts un tiek izmantots metalurģijā kā reducētājs; akmeņogļu darva , kas tiek pakļauts destilācijai un tiek iegūti aromātiskie ogļūdeņraži (benzols, toluols, ksilols, fenols u.c.) un piķis , dodoties uz jumta seguma jumta seguma sagatavošanu; amonjaka ūdens un koksa krāsns gāze kas satur aptuveni 60% ūdeņraža un 25% metāna.

Tādējādi dabiskie ogļūdeņražu avoti nodrošina

ķīmiskā rūpniecība ar daudzveidīgām un salīdzinoši lētām organiskās sintēzes izejvielām, kas ļauj iegūt daudzus organiskus savienojumus, kas dabā nav sastopami, bet ir nepieciešami cilvēkam.

Vispārējo shēmu dabisko izejvielu izmantošanai galvenajai organiskajai un naftas ķīmiskajai sintēzei var attēlot šādi.

Arenas Syngas Acetilēns AlkēniAlkāni

Pamata organiskā un petroķīmiskā sintēze

Kontroles uzdevumi.

1222. Kāda ir atšķirība starp primāro naftas rafinēšanu un sekundāro rafinēšanu?

1223. Kādi savienojumi nosaka benzīna augsto kvalitāti?

1224. Iesakiet metodi, kas ļauj, sākot no eļļas, iegūt etilspirtu.

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 bija 80–85 triljoni m 3 , izpētītās - 34,3 triljoni m 3 . Turklāt krājumi palielinājās galvenokārt, pateicoties atradņu atrašanai valsts austrumu daļā - izpētītās rezerves tur bija apmēram 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 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 zināmas vairāk nekā 200 atradņu, tās atrodas Rietumsibīrijā, Volgas-Urālu 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 izejvielu avots ķīmiskajai rūpniecībai: 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 šādu 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. Katalītiskais krekings ļāva ražot 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 Šuhovs iesniedza 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 pārstrāde 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 ksilolu ražošanas iekārta, 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 lielu darba pieredzi.

Beidzas būt