แหล่งไฮโดรคาร์บอนธรรมชาติ: ลักษณะทั่วไปและการใช้งาน แหล่งไฮโดรคาร์บอนธรรมชาติ - ความรู้ไฮเปอร์มาร์เก็ต แหล่งเคมีไฮโดรคาร์บอนจากธรรมชาติ
สารประกอบที่มีอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่านั้น
ไฮโดรคาร์บอนแบ่งออกเป็นไซคลิก (สารประกอบคาร์โบไซคลิก) และอะไซคลิก
สารประกอบไซคลิก (คาร์โบไซคลิก) เรียกว่าสารประกอบที่มีหนึ่งรอบขึ้นไปที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนเท่านั้น (ซึ่งต่างจากสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกที่มีเฮเทอโรอะตอม - ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ ออกซิเจน ฯลฯ) ในทางกลับกัน สารประกอบคาร์โบไซคลิกจะแบ่งออกเป็นสารประกอบอะโรมาติกและไม่อะโรมาติก (อะลิไซคลิก)
อะไซคลิกไฮโดรคาร์บอนรวมถึงสารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงกระดูกคาร์บอนของโมเลกุลเป็นสายโซ่เปิด
โซ่เหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้จากพันธะเดี่ยว (อัลคาเนส) ประกอบด้วยพันธะคู่หนึ่งพันธะ (แอลคีน) พันธะคู่ตั้งแต่สองพันธะขึ้นไป
อย่างที่คุณทราบ โซ่คาร์บอนเป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ส่วนใหญ่ ดังนั้น การศึกษาไฮโดรคาร์บอนจึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากสารประกอบเหล่านี้เป็นพื้นฐานโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ประเภทอื่นๆ
นอกจากนี้ ไฮโดรคาร์บอน โดยเฉพาะอัลเคน เป็นแหล่งธรรมชาติหลักของสารประกอบอินทรีย์และเป็นพื้นฐานของการสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการที่สำคัญที่สุด (แบบที่ 1)
คุณรู้อยู่แล้วว่าไฮโดรคาร์บอนเป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมเคมี ในทางกลับกัน ไฮโดรคาร์บอนมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติและสามารถแยกได้จากแหล่งธรรมชาติต่างๆ: น้ำมัน ปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องและก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน ลองพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติม
น้ำมัน- ส่วนผสมเชิงซ้อนตามธรรมชาติของไฮโดรคาร์บอน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นอัลเคนแบบเส้นตรงและแบบกิ่ง ซึ่งมีอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 5 ถึง 50 อะตอม กับสารอินทรีย์อื่นๆ องค์ประกอบของมันขึ้นอยู่กับสถานที่ผลิต (เงินฝาก) อย่างมีนัยสำคัญ มันสามารถนอกเหนือจากอัลเคนประกอบด้วยไซโคลอัลเคนและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน
ส่วนประกอบที่เป็นก๊าซและของแข็งของน้ำมันจะละลายในส่วนประกอบที่เป็นของเหลว ซึ่งกำหนดสถานะของการรวมตัว น้ำมันเป็นของเหลวมันที่มีสีเข้ม (จากสีน้ำตาลถึงสีดำ) มีกลิ่นเฉพาะตัว ไม่ละลายในน้ำ ความหนาแน่นของมันน้อยกว่าน้ำ ดังนั้น เมื่อเข้าไปในน้ำมัน น้ำมันจะกระจายไปทั่วพื้นผิว ป้องกันการละลายของออกซิเจนและก๊าซในอากาศอื่นๆ ในน้ำ เห็นได้ชัดว่าการเข้าไปในแหล่งน้ำธรรมชาติ น้ำมันทำให้เกิดการตายของจุลินทรีย์และสัตว์ นำไปสู่ภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมและแม้กระทั่งภัยพิบัติ มีแบคทีเรียที่สามารถใช้ส่วนประกอบของน้ำมันเป็นอาหาร แปลงเป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นอันตรายจากกิจกรรมที่สำคัญของพวกมัน เป็นที่ชัดเจนว่าการใช้วัฒนธรรมของแบคทีเรียเหล่านี้เป็นวิธีที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและมีแนวโน้มมากที่สุดในการต่อสู้กับมลพิษทางน้ำมันในกระบวนการสกัด ขนส่ง และแปรรูป
ในธรรมชาติ น้ำมันและก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง จะเติมเต็มช่องว่างภายในโลก เนื่องจากเป็นส่วนผสมของสารต่างๆ น้ำมันจึงไม่มีจุดเดือดคงที่ เป็นที่ชัดเจนว่าส่วนประกอบแต่ละอย่างยังคงคุณสมบัติทางกายภาพของมันไว้ในส่วนผสม ซึ่งทำให้สามารถแยกน้ำมันออกเป็นส่วนประกอบได้ ในการทำเช่นนี้ มันถูกทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนทางกล สารประกอบที่มีกำมะถัน และอยู่ภายใต้การกลั่นแบบเศษส่วนหรือการแก้ไขที่เรียกว่า
การกลั่นแบบเศษส่วนเป็นวิธีการทางกายภาพสำหรับการแยกส่วนผสมของส่วนประกอบที่มีจุดเดือดต่างกัน
การกลั่นจะดำเนินการในการติดตั้งพิเศษ - คอลัมน์กลั่นซึ่งวงจรของการควบแน่นและการระเหยของสารของเหลวที่มีอยู่ในน้ำมันจะถูกทำซ้ำ (รูปที่ 9) 
ไอระเหยที่เกิดขึ้นระหว่างการเดือดของส่วนผสมของสารจะเสริมด้วยส่วนประกอบที่เดือดเบากว่า (กล่าวคือ มีอุณหภูมิต่ำกว่า) ไอระเหยเหล่านี้จะถูกรวบรวม ควบแน่น (ทำให้เย็นลงจนต่ำกว่าจุดเดือด) และนำกลับมาเดือดอีกครั้ง ในกรณีนี้จะเกิดไอระเหยที่เข้มข้นยิ่งขึ้นด้วยสารที่มีจุดเดือดต่ำ ด้วยการทำซ้ำของวัฏจักรเหล่านี้ซ้ำแล้วซ้ำอีก ทำให้สามารถแยกสารที่มีอยู่ในส่วนผสมออกได้เกือบสมบูรณ์
คอลัมน์กลั่นได้รับน้ำมันให้ความร้อนในเตาหลอมแบบท่อที่อุณหภูมิ 320-350 °C คอลัมน์กลั่นมีพาร์ทิชันแนวนอนที่มีรู - แผ่นที่เรียกว่าซึ่งเศษส่วนของน้ำมันควบแน่น เศษส่วนที่เดือดเบาสะสมบนตัวที่สูงกว่า เศษส่วนที่มีจุดเดือดสูงอยู่ที่ตัวล่าง
ในกระบวนการแก้ไขน้ำมันแบ่งออกเป็นเศษส่วนต่อไปนี้:
การแก้ไขก๊าซ - ส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำซึ่งส่วนใหญ่เป็นโพรเพนและบิวเทนที่มีจุดเดือดสูงถึง 40 ° C
เศษน้ำมันเบนซิน (น้ำมันเบนซิน) - ไฮโดรคาร์บอนขององค์ประกอบตั้งแต่ C 5 H 12 ถึง C 11 H 24 (จุดเดือด 40-200 ° C); ด้วยการแยกเศษส่วนนี้ที่ละเอียดกว่าจะได้น้ำมันเบนซิน (ปิโตรเลียมอีเธอร์ 40-70 ° C) และน้ำมันเบนซิน (70-120 ° C)
เศษแนฟทา - ไฮโดรคาร์บอนขององค์ประกอบตั้งแต่ C8H18 ถึง C14H30 (จุดเดือด 150-250 ° C);
เศษน้ำมันก๊าด - ไฮโดรคาร์บอนขององค์ประกอบตั้งแต่ C12H26 ถึง C18H38 (จุดเดือด 180-300 ° C);
น้ำมันดีเซล - ไฮโดรคาร์บอนขององค์ประกอบตั้งแต่ C13H28 ถึง C19H36 (จุดเดือด 200-350 ° C)
สารตกค้างจากการกลั่นน้ำมัน - น้ำมันเชื้อเพลิง- ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 18 ถึง 50 การกลั่นภายใต้แรงดันที่ลดลงจากน้ำมันเชื้อเพลิงทำให้เกิดน้ำมันพลังงานแสงอาทิตย์ (C18H28-C25H52) น้ำมันหล่อลื่น (C28H58-C38H78) วาสลีนและพาราฟิน - ส่วนผสมที่หลอมละลายของไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็ง สารตกค้างที่เป็นของแข็งของการกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิง - น้ำมันดินและผลิตภัณฑ์แปรรูป - น้ำมันดินและแอสฟัลต์ใช้สำหรับการผลิตพื้นผิวถนน
ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการปรับสภาพน้ำมันต้องผ่านกระบวนการทางเคมี ซึ่งรวมถึงกระบวนการที่ซับซ้อนจำนวนหนึ่ง หนึ่งในนั้นคือการแตกร้าวของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม คุณรู้อยู่แล้วว่าน้ำมันเชื้อเพลิงถูกแยกออกเป็นส่วนประกอบภายใต้แรงดันที่ลดลง เนื่องจากที่ความดันบรรยากาศ ส่วนประกอบของมันจะเริ่มสลายตัวก่อนถึงจุดเดือด นี่คือสิ่งที่รองรับการแตกร้าว
แคร็ก - การสลายตัวด้วยความร้อนของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม นำไปสู่การก่อตัวของไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอนจำนวนน้อยกว่าในโมเลกุล
การแตกร้าวมีหลายประเภท: การแตกด้วยความร้อน, การแตกตัวเร่งปฏิกิริยา, การแตกร้าวด้วยความดันสูง, การแตกร้าวแบบรีดักชั่น
การแตกร้าวด้วยความร้อนประกอบด้วยการแยกโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่มีสายคาร์บอนยาวเป็นสายที่สั้นกว่าภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง (470-550 ° C) ในกระบวนการแยกนี้พร้อมกับอัลเคนจะเกิดอัลคีนขึ้น
โดยทั่วไป ปฏิกิริยานี้สามารถเขียนได้ดังนี้:
C n H 2n+2 -> C n-k H 2(n-k)+2 + C k H 2k
แอลเคน แอลเคน แอลคีน
โซ่ยาว
ไฮโดรคาร์บอนที่เป็นผลลัพธ์สามารถเกิดการแตกร้าวได้อีกครั้งเพื่อสร้างอัลเคนและแอลคีนด้วยสายโซ่ของอะตอมคาร์บอนที่สั้นกว่าในโมเลกุล: 
ในระหว่างการแตกร้าวด้วยความร้อนแบบทั่วไป จะเกิดก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำจำนวนมากขึ้น ซึ่งสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตแอลกอฮอล์ กรดคาร์บอกซิลิก และสารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (เช่น โพลิเอทิลีน)
ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็กเกิดขึ้นในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งใช้เป็นอะลูมิโนซิลิเกตตามธรรมชาติขององค์ประกอบ
การดำเนินการแตกร้าวโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานำไปสู่การก่อตัวของไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอนที่แตกแขนงหรือปิดในโมเลกุล เนื้อหาของไฮโดรคาร์บอนของโครงสร้างดังกล่าวในน้ำมันเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ช่วยปรับปรุงคุณภาพได้อย่างมาก โดยส่วนใหญ่เป็นการต้านทานการกระแทก - ค่าออกเทนของน้ำมันเบนซิน
การแตกร้าวของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงมักเกิดการสะสมของคาร์บอน (เขม่า) ซึ่งปนเปื้อนพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งทำให้กิจกรรมลดลงอย่างรวดเร็ว
การทำความสะอาดพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาจากการสะสมของคาร์บอน - การสร้างใหม่ - เป็นเงื่อนไขหลักสำหรับการใช้งานจริงของการแตกตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีที่ง่ายที่สุดและถูกที่สุดในการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่คือการคั่ว ในระหว่างที่คาร์บอนสะสมจะถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศ ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันที่เป็นก๊าซ (ส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์) จะถูกลบออกจากพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา
การแตกร้าวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกระบวนการที่แตกต่างกันซึ่งเกี่ยวข้องกับสารที่เป็นของแข็ง (ตัวเร่งปฏิกิริยา) และก๊าซ (ไอไฮโดรคาร์บอน) เห็นได้ชัดว่าการงอกใหม่ของตัวเร่งปฏิกิริยา - อันตรกิริยาของการสะสมของของแข็งกับออกซิเจนในบรรยากาศ - ก็เป็นกระบวนการที่ต่างกันเช่นกัน
ปฏิกิริยาต่างกัน(ก๊าซ - ของแข็ง) ไหลเร็วขึ้นตามพื้นที่ผิวของของแข็งเพิ่มขึ้น ดังนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาจึงถูกบดขยี้และการฟื้นฟูและการแตกร้าวของไฮโดรคาร์บอนจะดำเนินการใน "ฟลูอิไดซ์เบด" ซึ่งคุ้นเคยกับคุณจากการผลิตกรดซัลฟิวริก
วัตถุดิบที่แตกร้าว เช่น น้ำมันแก๊ส เข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ทรงกรวย ส่วนล่างของเครื่องปฏิกรณ์มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า ดังนั้นอัตราการไหลของไอป้อนจึงสูงมาก ก๊าซที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจะจับอนุภาคของตัวเร่งปฏิกิริยาและพาไปยังส่วนบนของเครื่องปฏิกรณ์ โดยที่เส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น อัตราการไหลจะลดลง ภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง อนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาจะตกลงไปในส่วนล่างของเครื่องปฏิกรณ์ที่แคบกว่า จากตำแหน่งที่พวกมันถูกพาขึ้นไปอีกครั้ง ดังนั้นแต่ละเม็ดของตัวเร่งปฏิกิริยาจึงมีการเคลื่อนที่คงที่และถูกชะล้างจากทุกด้านด้วยรีเอเจนต์ที่เป็นก๊าซ 
เกรนของตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิดจะเข้าสู่ส่วนนอกซึ่งเป็นส่วนกว้างของเครื่องปฏิกรณ์ และโดยไม่ต้องพบกับการต้านทานการไหลของแก๊ส จะถูกจมลงไปที่ส่วนล่าง ซึ่งพวกมันจะถูกดึงขึ้นมาโดยการไหลของก๊าซและถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดใหม่ ในโหมด "ฟลูอิไดซ์เบด" เช่นกัน ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกเผาไหม้และกลับสู่เครื่องปฏิกรณ์
ดังนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาจะหมุนเวียนระหว่างเครื่องปฏิกรณ์และเครื่องกำเนิดใหม่ และผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซของการแตกร้าวและการคั่วจะถูกลบออกจากพวกมัน
การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาการแตกร้าวทำให้สามารถเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาได้เล็กน้อย ลดอุณหภูมิ และปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่แตกร้าว
ไฮโดรคาร์บอนที่ได้รับของเศษน้ำมันเบนซินส่วนใหญ่มีโครงสร้างเชิงเส้นซึ่งนำไปสู่ความต้านทานการน็อคของน้ำมันเบนซินที่ได้รับต่ำ
เราจะพิจารณาแนวคิดของ "การต้านทานการกระแทก" ในภายหลัง สำหรับตอนนี้เราทราบเพียงว่าไฮโดรคาร์บอนที่มีโมเลกุลแตกแขนงมีความต้านทานการระเบิดที่สูงกว่ามาก เป็นไปได้ที่จะเพิ่มสัดส่วนของไฮโดรคาร์บอนที่มีกิ่งก้านไอโซเมอร์ในส่วนผสมที่เกิดขึ้นระหว่างการแตกร้าวโดยการเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันลงในระบบ
ตามกฎแล้วแหล่งน้ำมันมีการสะสมของก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องจำนวนมากซึ่งรวบรวมเหนือน้ำมันในเปลือกโลกและละลายบางส่วนภายใต้แรงกดดันของหินที่วางอยู่ เช่นเดียวกับน้ำมัน ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องเป็นแหล่งไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติที่มีคุณค่า ประกอบด้วยอัลเคนส่วนใหญ่ซึ่งมีอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 1 ถึง 6 อะตอมในโมเลกุล เห็นได้ชัดว่าองค์ประกอบของก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องนั้นด้อยกว่าน้ำมันมาก อย่างไรก็ตาม ถึงกระนั้น ก็ยังใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งเป็นเชื้อเพลิงและเป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเคมี จนกระทั่งเมื่อสองสามทศวรรษก่อน ในแหล่งน้ำมันส่วนใหญ่ ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องถูกเผาเป็นการเติมน้ำมันที่ไม่มีประโยชน์ ในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น ใน Surgut ซึ่งเป็นคลังเก็บน้ำมันที่ร่ำรวยที่สุดของรัสเซีย ไฟฟ้าที่ถูกที่สุดในโลกถูกสร้างขึ้นโดยใช้ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องเป็นเชื้อเพลิง
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องนั้นอุดมไปด้วยองค์ประกอบในไฮโดรคาร์บอนต่างๆ มากกว่าก๊าซธรรมชาติ หารพวกมันเป็นเศษส่วนจะได้:
น้ำมันเบนซินธรรมชาติ - ส่วนผสมที่มีความผันผวนสูงซึ่งประกอบด้วยเลนเทนและเฮกเซนเป็นส่วนใหญ่
ส่วนผสมโพรเพน-บิวเทน ซึ่งประกอบด้วยโพรเพนและบิวเทนตามชื่อที่สื่อถึง และเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลวได้ง่ายเมื่อความดันเพิ่มขึ้น
ก๊าซแห้ง - ส่วนผสมที่ประกอบด้วยมีเทนและอีเทนเป็นส่วนใหญ่
น้ำมันเบนซินธรรมชาติซึ่งเป็นส่วนผสมของส่วนประกอบที่ระเหยง่ายที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อย ระเหยได้ดีแม้ในอุณหภูมิต่ำ ทำให้สามารถใช้แก๊สโซลีนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในใน Far North และเป็นสารเติมแต่งให้กับน้ำมันเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ ซึ่งช่วยให้สตาร์ทเครื่องยนต์ในฤดูหนาวได้ง่ายขึ้น
ส่วนผสมโพรเพนบิวเทนในรูปของก๊าซเหลวใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน (ถังแก๊สที่คุณคุ้นเคยในประเทศ) และสำหรับเติมไฟแช็ค การเปลี่ยนผ่านอย่างค่อยเป็นค่อยไปของการขนส่งทางถนนเป็นก๊าซเหลวเป็นหนึ่งในวิธีหลักในการเอาชนะวิกฤตเชื้อเพลิงโลกและแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม
ก๊าซแห้งซึ่งมีองค์ประกอบใกล้เคียงกับก๊าซธรรมชาติ ยังใช้เป็นเชื้อเพลิงอย่างแพร่หลายอีกด้วย
อย่างไรก็ตาม การใช้ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องและส่วนประกอบต่างๆ เป็นเชื้อเพลิงนั้นยังห่างไกลจากแนวทางที่เป็นไปได้มากที่สุด
การใช้ส่วนประกอบก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องเป็นวัตถุดิบในการผลิตสารเคมีจะมีประสิทธิภาพมากกว่ามาก ไฮโดรเจน อะเซทิลีน ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวและอะโรมาติก และอนุพันธ์ของไฮโดรเจน อะเซทิลีน ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวและอะโรมาติก และอนุพันธ์ของพวกมันได้มาจากอัลเคน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง
ก๊าซไฮโดรคาร์บอนไม่เพียงแต่สามารถควบคู่ไปกับน้ำมันในเปลือกโลกเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดการสะสมอย่างอิสระ - การสะสมของก๊าซธรรมชาติ
ก๊าซธรรมชาติ
- เป็นส่วนผสมของก๊าซไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่มีน้ำหนักโมเลกุลน้อย ส่วนประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติคือมีเธน ซึ่งขึ้นอยู่กับพื้นที่ ซึ่งอยู่ในช่วง 75 ถึง 99% โดยปริมาตร นอกจากมีเทนแล้ว ก๊าซธรรมชาติยังประกอบด้วยอีเทน โพรเพน บิวเทน และไอโซบิวเทน ตลอดจนไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์
เช่นเดียวกับก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง ก๊าซธรรมชาติถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงและเป็นวัตถุดิบในการผลิตสารอินทรีย์และอนินทรีย์ต่างๆ คุณรู้อยู่แล้วว่าไฮโดรเจน อะเซทิลีนและเมทิลแอลกอฮอล์ ฟอร์มัลดีไฮด์และกรดฟอร์มิก และสารอินทรีย์อื่นๆ มากมายได้มาจากมีเทน ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของก๊าซธรรมชาติ ในฐานะเชื้อเพลิง ก๊าซธรรมชาติถูกใช้ในโรงไฟฟ้า ในระบบหม้อไอน้ำเพื่อให้น้ำร้อนในอาคารที่พักอาศัยและอาคารอุตสาหกรรม ในเตาหลอมเหลวและการผลิตแบบเปิดโล่ง เมื่อจับคู่และจุดไฟในเตาแก๊สในครัวของบ้านในเมือง คุณจะ "เริ่ม" ปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเกิดออกซิเดชันของอัลเคนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของก๊าซธรรมชาติ นอกจากน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติและปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องแล้ว ถ่านหินยังเป็นแหล่งไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติอีกด้วย 0n ก่อตัวเป็นชั้นอันทรงพลังในลำไส้ของโลก ปริมาณสำรองที่สำรวจของมันนั้นสูงกว่าปริมาณสำรองน้ำมันอย่างมาก เช่นเดียวกับน้ำมัน ถ่านหินมีสารอินทรีย์หลายชนิด นอกจากสารอินทรีย์แล้ว ยังรวมถึงสารอนินทรีย์ เช่น น้ำ แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และแน่นอน คาร์บอนเอง - ถ่านหิน วิธีหลักวิธีหนึ่งในการแปรรูปถ่านหินคือการใช้ถ่านโค้ก - การเผาโดยไม่ต้องใช้อากาศ อันเป็นผลมาจากถ่านกัมมันต์ซึ่งดำเนินการที่อุณหภูมิประมาณ 1,000 ° C ต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:
ก๊าซจากเตาโค้ก ซึ่งรวมถึงไฮโดรเจน มีเทน คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งเจือปนของแอมโมเนีย ไนโตรเจน และก๊าซอื่นๆ
น้ำมันถ่านหินที่มีสารอินทรีย์หลายร้อยชนิด รวมทั้งเบนซีนและสารคล้ายคลึงกัน ฟีนอลและอะโรมาติกแอลกอฮอล์ แนฟทาลีน และสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกต่างๆ
supra-tar หรือน้ำแอมโมเนียที่มีแอมโมเนียละลายเช่นเดียวกับฟีนอลไฮโดรเจนซัลไฟด์และสารอื่น ๆ
โค้ก - เศษของแข็งของถ่านโค้ก คาร์บอนเกือบบริสุทธิ์
ใช้โค้กในการผลิตเหล็กและเหล็กกล้า แอมโมเนีย - ในการผลิตไนโตรเจนและปุ๋ยผสม และความสำคัญของผลิตภัณฑ์ถ่านโค้กอินทรีย์แทบจะไม่สามารถประเมินค่าสูงไปได้เลย
ดังนั้น ปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติที่เกี่ยวข้อง ถ่านหินไม่เพียงแต่เป็นแหล่งไฮโดรคาร์บอนที่มีค่าที่สุดเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของคลังเก็บทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ซึ่งเป็นเอกลักษณ์เฉพาะ การใช้อย่างระมัดระวังและสมเหตุสมผลซึ่งเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาก้าวหน้าของสังคมมนุษย์
1. ระบุแหล่งธรรมชาติหลักของไฮโดรคาร์บอน สารอินทรีย์อะไรบ้างที่รวมอยู่ในแต่ละรายการ? พวกเขามีอะไรที่เหมือนกัน?
2. อธิบายคุณสมบัติทางกายภาพของน้ำมัน ทำไมไม่มีจุดเดือดคงที่?
3. หลังจากสรุปรายงานของสื่อแล้ว ให้อธิบายภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการรั่วไหลของน้ำมันและวิธีเอาชนะผลที่ตามมา
4. การแก้ไขคืออะไร? กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับอะไร? ตั้งชื่อเศษส่วนที่ได้จากการแก้ไขน้ำมัน พวกเขาแตกต่างกันอย่างไร?
5. การแคร็กคืออะไร? ให้สมการสามปฏิกิริยาที่สอดคล้องกับการแตกร้าวของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
6. คุณรู้จักการแตกร้าวประเภทใด? กระบวนการเหล่านี้มีอะไรที่เหมือนกัน? พวกเขาแตกต่างกันอย่างไร? อะไรคือความแตกต่างพื้นฐานระหว่างผลิตภัณฑ์แตกร้าวประเภทต่างๆ?
7. ทำไมก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องจึงมีชื่อเรียกเช่นนั้น? ส่วนประกอบหลักและการใช้งานคืออะไร?
8. ก๊าซธรรมชาติแตกต่างจากก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องอย่างไร? พวกเขามีอะไรที่เหมือนกัน? ให้สมการของปฏิกิริยาการเผาไหม้ของส่วนประกอบทั้งหมดของก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องซึ่งคุณรู้จัก
9. ให้สมการปฏิกิริยาที่สามารถใช้เพื่อให้ได้เบนซีนจากก๊าซธรรมชาติ ระบุเงื่อนไขสำหรับปฏิกิริยาเหล่านี้
10. โค้กคืออะไร? ผลิตภัณฑ์และองค์ประกอบคืออะไร? ให้สมการของปฏิกิริยาทั่วไปของผลิตภัณฑ์ถ่านโค้กที่คุณรู้จัก
11. อธิบายว่าเหตุใดการเผาน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องจึงไม่เป็นวิธีที่สมเหตุสมผลที่สุดในการใช้
การกลั่นถ่านหินแบบแห้ง
อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนได้มาจากการกลั่นถ่านหินแบบแห้งเป็นหลัก เมื่อถ่านหินถูกให้ความร้อนในเตาเผาแบบรีทอร์หรือเตาอบโค้กโดยไม่มีอากาศที่อุณหภูมิ 1,000–1300 °C สารอินทรีย์ของถ่านหินจะสลายตัวเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็งของการกลั่นแบบแห้ง - โค้ก - เป็นมวลรูพรุนที่ประกอบด้วยคาร์บอนที่มีส่วนผสมของเถ้า โค้กถูกผลิตขึ้นในปริมาณมาก และบริโภคโดยอุตสาหกรรมโลหการเป็นหลักในฐานะตัวแทนรีดิวซ์ในการผลิตโลหะ (ส่วนใหญ่เป็นเหล็ก) จากแร่
ผลิตภัณฑ์ของเหลวของการกลั่นแบบแห้งคือน้ำมันดินหนืดสีดำ (น้ำมันถ่านหิน) และชั้นน้ำที่มีแอมโมเนียคือน้ำแอมโมเนีย น้ำมันถ่านหินจะได้รับโดยเฉลี่ย 3% ของมวลถ่านหินดั้งเดิม น้ำแอมโมเนียเป็นหนึ่งในแหล่งผลิตแอมโมเนียที่สำคัญ ผลิตภัณฑ์ก๊าซจากการกลั่นถ่านหินแบบแห้งเรียกว่าก๊าซโค้ก แก๊สในเตาอบโค้กมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันไปตามเกรดของถ่านหิน โหมดโค้ก ฯลฯ ก๊าซโค้กที่ผลิตในแบตเตอรี่เตาอบโค้กจะถูกส่งผ่านชุดดูดซับที่ดักจับน้ำมันดิน แอมโมเนีย และไอน้ำมันเบา น้ำมันเบาที่ได้จากการควบแน่นจากแก๊สเตาอบโค้กประกอบด้วยเบนซีน 60% โทลูอีนและไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ น้ำมันเบนซินส่วนใหญ่ (มากถึง 90%) ได้มาด้วยวิธีนี้และเพียงเล็กน้อย - โดยการแยกส่วนของน้ำมันดิน
การแปรรูปน้ำมันดิน. น้ำมันถ่านหินมีลักษณะเป็นเม็ดยางสีดำที่มีกลิ่นเฉพาะตัว ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากกว่า 120 ชนิดที่แยกได้จากน้ำมันถ่านหิน ในหมู่พวกเขามีไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกเช่นเดียวกับสารที่มีออกซิเจนอะโรมาติกที่มีลักษณะเป็นกรด (ฟีนอล) สารที่ประกอบด้วยไนโตรเจนในธรรมชาติพื้นฐาน (ไพริดีน quinoline) สารที่มีกำมะถัน (ไธโอฟีน) เป็นต้น
น้ำมันถ่านหินต้องผ่านการกลั่นแบบเศษส่วนซึ่งเป็นผลมาจากการได้เศษส่วนหลายส่วน
ไลท์ออยล์ประกอบด้วยเบนซีน โทลูอีน ไซลีน และไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ น้ำมันปานกลางหรือคาร์โบลิกมีฟีนอลจำนวนหนึ่ง
น้ำมันหนักหรือน้ำมันครีโอโซต: ของไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันหนัก แนฟทาลีนมีอยู่
การรับไฮโดรคาร์บอนจากน้ำมัน น้ำมันเป็นหนึ่งในแหล่งหลักของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน สายพันธุ์ส่วนใหญ่
น้ำมันมีอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จากน้ำมันในประเทศที่อุดมไปด้วยอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเป็นน้ำมันจากแหล่ง Ural (Perm) น้ำมันของ "Second Baku" มีอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนมากถึง 60%
เนื่องจากความขาดแคลนของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนจึงใช้ "สารแต่งกลิ่นน้ำมัน": ผลิตภัณฑ์น้ำมันถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 700 ° C อันเป็นผลมาจากการที่อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน 15-18% สามารถหาได้จากผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของน้ำมัน .
32. การสังเคราะห์ คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน
1. การสังเคราะห์จากอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนและอนุพันธ์ไขมันฮาโลต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา (Friedel-Crafts synthesis)
2. การสังเคราะห์จากเกลือของกรดอะโรมาติก
เมื่อเกลือแห้งของกรดอะโรมาติกถูกทำให้ร้อนด้วยโซดาไลม์ เกลือจะสลายตัวเป็นไฮโดรคาร์บอน วิธีนี้คล้ายกับการผลิตไขมันไฮโดรคาร์บอน
3. การสังเคราะห์จากอะเซทิลีน ปฏิกิริยานี้น่าสนใจเป็นตัวอย่างของการสังเคราะห์น้ำมันเบนซินจากไขมันไฮโดรคาร์บอน
เมื่ออะเซทิลีนถูกส่งผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาที่ให้ความร้อน (ที่ 500 °C) พันธะสามของอะเซทิลีนจะแตกออก และโมเลกุลสามตัวของอะเซทิลีนจะรวมตัวกันเป็นโมเลกุลเบนซีนหนึ่งโมเลกุล
คุณสมบัติทางกายภาพ อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนเป็นของเหลวหรือของแข็งด้วย
กลิ่นเฉพาะ ไฮโดรคาร์บอนที่มีวงแหวนเบนซีนไม่เกินหนึ่งวงในโมเลกุลจะเบากว่าน้ำ อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนละลายได้เล็กน้อยในน้ำ
สเปกตรัมอินฟราเรดของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนมีลักษณะเด่นหลักๆ สามส่วน:
1) ประมาณ 3000 ซม. -1 เนื่องจากการสั่นสะเทือนของ C-H;
2) พื้นที่ 1600–1500 cm-1 ที่เกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของโครงกระดูกของพันธะคาร์บอน - คาร์บอนอะโรมาติกและตำแหน่งสูงสุดที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญขึ้นอยู่กับโครงสร้าง
3) พื้นที่ต่ำกว่า 900 ซม.-1 ที่เกี่ยวข้องกับแรงสั่นสะเทือนของการดัดของ C-H ของวงแหวนอะโรมาติก
คุณสมบัติทางเคมี คุณสมบัติทางเคมีทั่วไปที่สำคัญที่สุดของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนคือ
แนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาทดแทนและความแข็งแรงสูงของนิวเคลียสของเบนซีน
คล้ายคลึงกันของเบนซีนมีแกนเบนซีนและสายโซ่ด้านข้างในโมเลกุล ตัวอย่างเช่น ในไฮโดรคาร์บอน C 6 H5 -C2 H5 กลุ่ม C6 H5 คือแกนเบนซีน และ C2 H5 คือสายด้านข้าง คุณสมบัติ
วงแหวนเบนซีนในโมเลกุลของสารคล้ายคลึงกันเบนซีนเข้าใกล้คุณสมบัติของน้ำมันเบนซินนั่นเอง คุณสมบัติของโซ่ด้านข้างซึ่งเป็นสารตกค้างของไขมันไฮโดรคาร์บอนเข้าใกล้คุณสมบัติของไขมันไฮโดรคาร์บอน
ปฏิกิริยาของเบนซีนไฮโดรคาร์บอนสามารถแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม
33. กฎการปฐมนิเทศในนิวเคลียสของเบนซิน
เมื่อศึกษาปฏิกิริยาการแทนที่ในนิวเคลียสของเบนซีน พบว่าหากนิวเคลียสของเบนซีนมีหมู่แทนที่อยู่แล้ว กลุ่มที่สองจะเข้าสู่ตำแหน่งที่แน่นอนขึ้นอยู่กับลักษณะของสารทดแทนที่หนึ่ง ดังนั้น แต่ละหมู่แทนที่ในนิวเคลียสของเบนซีนจึงมีการชี้นำหรือทิศทางที่แน่นอน
ตำแหน่งของหมู่แทนที่ที่เพิ่งเปิดตัวใหม่ยังได้รับอิทธิพลจากธรรมชาติของหมู่แทนที่เอง นั่นคือลักษณะอิเล็กโตรฟิลิกหรือนิวคลีโอฟิลิกของรีเอเจนต์ที่ทำงานอยู่ ปฏิกิริยาการแทนที่ที่สำคัญที่สุดในวงแหวนเบนซีนส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยาการแทนที่ด้วยไฟฟ้า (การแทนที่ของอะตอมไฮโดรเจนที่แยกออกเป็นโปรตอนด้วยอนุภาคที่มีประจุบวก) - ฮาโลจิเนชัน, ซัลโฟเนชัน, ปฏิกิริยาไนเตรต ฯลฯ
ตัวสำรองทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มตามลักษณะของการดำเนินการชี้นำของพวกเขา
1. สารทดแทนชนิดแรกในปฏิกิริยาการทดแทนอิเล็กโตรฟิลิกโดยตรงต่อกลุ่มที่แนะนำต่อไปยังตำแหน่งออร์โธและพารา
สารทดแทนประเภทนี้รวมถึง ตัวอย่างเช่น กลุ่มต่อไปนี้ เรียงตามลำดับจากมากไปหาน้อยของอำนาจการกำกับ: -NH2, -OH, -CH3
2. สารทดแทนชนิดที่สองในปฏิกิริยาการแทนที่อิเล็กโทรฟิลิกโดยตรงกลุ่มที่แนะนำต่อมาไปยังตำแหน่งเมตา
สารทดแทนประเภทนี้รวมถึงกลุ่มต่อไปนี้ ซึ่งจัดเรียงตามลำดับจากมากไปน้อยของกำลังการกำกับ: -NO2, -C≡N, -SO3 H.
หมู่แทนที่ชนิดแรกประกอบด้วยพันธะเดี่ยว สารทดแทนชนิดที่สองมีลักษณะเป็นพันธะคู่หรือสามพันธะ
สารทดแทนประเภทแรกในกรณีส่วนใหญ่ที่ท่วมท้นช่วยให้เกิดปฏิกิริยาการแทนที่ ตัวอย่างเช่น ในการไนเตรตเบนซีน คุณต้องให้ความร้อนด้วยส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ในขณะที่ฟีนอล C6 H5 OH สามารถทำได้สำเร็จ
ไนเตรตกับกรดไนตริกเจือจางที่อุณหภูมิห้องเพื่อสร้างออร์โธและพาราไนโตรฟีนอล
หมู่แทนที่ของชนิดที่สองโดยทั่วไปขัดขวางปฏิกิริยาการแทนที่โดยสิ้นเชิง การทดแทนในตำแหน่งออร์โธและพารานั้นยากเป็นพิเศษ และการแทนที่ในตำแหน่งเมตาจะเกิดขึ้นค่อนข้างง่ายกว่า
ปัจจุบัน อิทธิพลของหมู่แทนที่ถูกอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าหมู่แทนที่ชนิดแรกคือการบริจาคอิเล็กตรอน (การบริจาคอิเล็กตรอน) กล่าวคือ เมฆอิเล็กตรอนของพวกมันถูกเลื่อนไปทางนิวเคลียสของเบนซีน ซึ่งเพิ่มปฏิกิริยาของอะตอมไฮโดรเจน
การเพิ่มขึ้นของปฏิกิริยาของอะตอมไฮโดรเจนในวงแหวนช่วยให้เกิดปฏิกิริยาการแทนที่ด้วยไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น เมื่อมีไฮดรอกซิล อิเล็กตรอนอิสระของอะตอมออกซิเจนจะเคลื่อนเข้าหาวงแหวน ซึ่งจะเพิ่มความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในวงแหวน และความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของอะตอมคาร์บอนในตำแหน่งออร์โธและพาราไปยังหมู่แทนที่โดยเฉพาะ เพิ่มขึ้น
34. กฎการทดแทนในวงแหวนเบนซิน
กฎการทดแทนในวงแหวนเบนซีนมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมาก เนื่องจากทำให้สามารถทำนายทิศทางของปฏิกิริยาและเลือกเส้นทางที่ถูกต้องสำหรับการสังเคราะห์สารที่ต้องการได้
กลไกของปฏิกิริยาการแทนที่ด้วยไฟฟ้าในอนุกรมอะโรมาติก วิธีการวิจัยสมัยใหม่ทำให้สามารถอธิบายกลไกการทดแทนในชุดอะโรมาติกได้เป็นส่วนใหญ่ ที่น่าสนใจในหลาย ๆ ด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะแรก กลไกการทดแทนอิเล็กโตรฟิลลิกในอนุกรมอะโรมาติกกลับกลายเป็นว่าคล้ายกับกลไกของการเติมอิเล็กโตรฟิลลิกในอนุกรมไขมัน
ขั้นตอนแรกในการทดแทนอิเล็กโทรฟิลิกคือ (เช่นเดียวกับการเติมอิเล็กโตรฟิลลิก) การก่อตัวของ p-complex อนุภาคอิเล็กโตรฟิลิก Xd+ จับกับอิเล็กตรอน p ทั้ง 6 ตัวของวงแหวนเบนซีน
ขั้นตอนที่สองคือการก่อตัวของ p-complex ในกรณีนี้ อนุภาคอิเล็กโทรฟิลิกจะ "ดึง" อิเล็กตรอนสองตัวออกจากอิเล็กตรอน 6 ตัวเพื่อสร้างพันธะโควาเลนต์ธรรมดา p-complex ที่เป็นผลลัพธ์ไม่มีโครงสร้างอะโรมาติกอีกต่อไป: มันเป็น carbocation ที่ไม่เสถียรซึ่ง p-electrons สี่ตัวในสถานะ delocalized จะถูกกระจายระหว่างอะตอมของคาร์บอน 5 อะตอม ในขณะที่อะตอมของคาร์บอนที่หกจะเข้าสู่สถานะอิ่มตัว หมู่แทนที่ X ที่แนะนำและอะตอมไฮโดรเจนอยู่ในระนาบตั้งฉากกับระนาบของวงแหวนหกส่วน S-complex เป็นตัวกลางที่มีการพิสูจน์การก่อตัวและโครงสร้างด้วยวิธีการต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยสเปกโทรสโกปี
ขั้นตอนที่สามของการทดแทนอิเล็กโทรฟิลิกคือการรักษาเสถียรภาพของ S-complex ซึ่งทำได้โดยการกำจัดอะตอมไฮโดรเจนในรูปของโปรตอน อิเล็กตรอนสองตัวที่เกี่ยวข้องในการก่อตัวของพันธะ C-H หลังจากการกำจัดโปรตอน ร่วมกับอิเล็กตรอนที่แยกตัวออกจากกันสี่ตัวของอะตอมของคาร์บอน 5 อะตอม ทำให้เกิดโครงสร้างอะโรมาติกที่เสถียรตามปกติของเบนซีนที่ถูกแทนที่ บทบาทของตัวเร่งปฏิกิริยา (โดยปกติคือ A 1 Cl3) ในกรณีนี้
กระบวนการนี้ประกอบด้วยการเสริมความแข็งแกร่งให้กับโพลาไรเซชันของฮาโลอัลคิลด้วยการก่อตัวของอนุภาคที่มีประจุบวก ซึ่งจะเข้าสู่ปฏิกิริยาการแทนที่ด้วยไฟฟ้า
ปฏิกิริยาเพิ่มเติม เบนซีนไฮโดรคาร์บอนทำปฏิกิริยาได้ลำบากมาก
ลดสีด้วยน้ำโบรมีนและสารละลาย KMnO4 อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะปฏิกิริยาพิเศษ
การเชื่อมต่อยังคงเป็นไปได้ 1. การเติมฮาโลเจน
ออกซิเจนในปฏิกิริยานี้ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงลบ: เมื่อมีปฏิกิริยา ปฏิกิริยาจะไม่ดำเนินต่อไป การเติมไฮโดรเจนต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา:
C6 H6 + 3H2 → C6 H12
2. การเกิดออกซิเดชันของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน
น้ำมันเบนซินมีความทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันเป็นพิเศษ - ทนทานกว่าพาราฟิน ภายใต้การกระทำของสารออกซิไดซ์ที่มีพลัง (KMnO4 ในตัวกลางที่เป็นกรด ฯลฯ ) บน homologues ของเบนซีน แกนของเบนซีนจะไม่ถูกออกซิไดซ์ในขณะที่โซ่ด้านข้างได้รับการออกซิเดชันด้วยการก่อตัวของกรดอะโรมาติก
แหล่งธรรมชาติของไฮโดรคาร์บอนคือเชื้อเพลิงฟอสซิล - น้ำมันและ
ก๊าซถ่านหินและพีท แหล่งน้ำมันดิบและก๊าซเกิดขึ้นเมื่อ 100-200 ล้านปีก่อน
กลับจากพืชและสัตว์ทะเลด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่กลายเป็น
รวมอยู่ในหินตะกอนที่ก่อตัวขึ้นที่ด้านล่างของทะเลซึ่งแตกต่างจาก
ถ่านหินและพีทเริ่มก่อตัวเมื่อ 340 ล้านปีก่อนจากพืช
เติบโตบนดินแห้ง
มักพบก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดิบควบคู่ไปกับน้ำใน
ชั้นรองรับน้ำมันซึ่งอยู่ระหว่างชั้นหิน (รูปที่ 2) ภาคเรียน
"ก๊าซธรรมชาติ" ยังใช้กับก๊าซที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ
สภาพที่เกิดจากการสลายตัวของถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดิบ
พัฒนาในทุกทวีป ยกเว้นแอนตาร์กติกา ที่ใหญ่ที่สุด
ผู้ผลิตก๊าซธรรมชาติในโลก ได้แก่ รัสเซีย แอลจีเรีย อิหร่าน และ
สหรัฐ. ผู้ผลิตน้ำมันดิบรายใหญ่ที่สุดคือ
เวเนซุเอลา ซาอุดีอาระเบีย คูเวต และอิหร่าน
ก๊าซธรรมชาติประกอบด้วยมีเทนเป็นส่วนใหญ่ (ตารางที่ 1)
น้ำมันดิบเป็นของเหลวที่มีน้ำมัน ซึ่งสีสามารถ
มีความหลากหลายมากที่สุด - จากสีน้ำตาลเข้มหรือสีเขียวจนถึงเกือบ
ไม่มีสี ประกอบด้วยอัลเคนจำนวนมาก ในหมู่พวกเขามี
แอลเคนสายตรง แอลเคนกิ่ง และไซโคลแอลเคนที่มีจำนวนอะตอม
คาร์บอนห้าถึง 40 ชื่ออุตสาหกรรมสำหรับไซโคลอัลเคนเหล่านี้มีหมายเลขกำกับไว้ ที่
น้ำมันดิบยังประกอบด้วยอะโรมาติกประมาณ 10%
ไฮโดรคาร์บอน รวมทั้งสารประกอบอื่นๆ จำนวนเล็กน้อยที่ประกอบด้วย
กำมะถัน ออกซิเจน และไนโตรเจน
ตารางที่ 1 องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติ
ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จัก
มนุษยชาติ. เป็นแร่ (รูปที่ 3) ซึ่งเกิดจาก
สสารของพืชในระหว่างการแปรสภาพ แปรสภาพ
เรียกว่า โขดหิน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่เปลี่ยนแปลงไปในสภาวะต่างๆ
ความดันสูงและอุณหภูมิสูง ผลิตภัณฑ์ของขั้นตอนแรกใน
กระบวนการก่อตัวของถ่านหินคือพีทซึ่งก็คือ
สารอินทรีย์ที่ย่อยสลาย ถ่านหินเกิดจากพีทหลังจาก
มันถูกปกคลุมด้วยหินตะกอน หินตะกอนเหล่านี้เรียกว่า
โอเวอร์โหลด ปริมาณน้ำฝนที่มากเกินไปช่วยลดความชื้นของพีท
มีการใช้เกณฑ์สามประการในการจำแนกถ่านหิน: ความบริสุทธิ์ (กำหนดโดย
ปริมาณคาร์บอนสัมพัทธ์เป็นเปอร์เซ็นต์); ประเภท (กำหนด
องค์ประกอบของสสารพืชดั้งเดิม); เกรด (ขึ้นอยู่กับ
ระดับของการเปลี่ยนแปลง)
ตารางที่ 2 ปริมาณคาร์บอนในเชื้อเพลิงบางชนิดและค่าความร้อน
ความสามารถ
ถ่านหินฟอสซิลเกรดต่ำสุดคือลิกไนต์และ
ลิกไนต์ (ตารางที่ 2) พวกมันอยู่ใกล้กับพีทมากที่สุดและมีลักษณะค่อนข้างมาก
มีความชื้นต่ำและใช้กันอย่างแพร่หลายใน
อุตสาหกรรม. ถ่านหินที่แห้งและแข็งที่สุดคือแอนทราไซต์ ของเขา
ใช้สำหรับทำความร้อนที่บ้านและทำอาหาร
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ต้องขอบคุณความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ทำให้มีมากขึ้นเรื่อยๆ
การแปรสภาพเป็นแก๊สอย่างประหยัดของถ่านหิน ผลิตภัณฑ์จากการแปรสภาพเป็นแก๊สจากถ่านหิน ได้แก่
คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจน มีเทน และไนโตรเจน ใช้ใน
เป็นเชื้อเพลิงก๊าซหรือเป็นวัตถุดิบในการผลิตต่างๆ
สารเคมีและปุ๋ย
ถ่านหินตามที่กล่าวไว้ด้านล่างเป็นแหล่งวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับ
สารประกอบอะโรมาติก ตัวแทนถ่านหิน
ส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารเคมี ซึ่งรวมถึงคาร์บอน
ไฮโดรเจนและออกซิเจน รวมทั้งไนโตรเจน กำมะถัน และสิ่งเจือปนอื่นๆ จำนวนเล็กน้อย
องค์ประกอบ นอกจากนี้ องค์ประกอบของถ่านหินซึ่งขึ้นอยู่กับเกรดประกอบด้วย
ปริมาณความชื้นและแร่ธาตุต่างๆ
ไฮโดรคาร์บอนเกิดขึ้นตามธรรมชาติไม่เพียงแต่ในเชื้อเพลิงฟอสซิลเท่านั้นแต่ยังรวมถึงใน
ในวัสดุบางชนิดที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพ ยางธรรมชาติ
เป็นตัวอย่างของพอลิเมอร์ไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติ โมเลกุลยาง
ประกอบด้วยหน่วยโครงสร้างหลายพันหน่วย ได้แก่ methylbuta-1,3-diene
(ไอโซพรีน);
ยางธรรมชาติ.ยางธรรมชาติประมาณ 90% ซึ่ง
ปัจจุบันขุดได้ทั่วโลก ได้มาจากชาวบราซิล
ต้นยาง Hevea brasiliensis ปลูกใน
ประเทศแถบเส้นศูนย์สูตรของเอเชีย น้ำนมของต้นไม้ต้นนี้ซึ่งเป็นน้ำยาง
(สารละลายคอลลอยด์ที่เป็นน้ำของพอลิเมอร์) รวบรวมจากรอยบากที่ทำด้วยมีดบน
เห่า. น้ำยางประกอบด้วยยางประมาณ 30% ชิ้นเล็กๆ ของมัน
ลอยอยู่ในน้ำ น้ำผลไม้เทลงในภาชนะอลูมิเนียมซึ่งเติมกรด
ทำให้ยางแข็งตัว
สารประกอบธรรมชาติอื่นๆ อีกหลายชนิดยังมีโครงสร้างไอโซพรีน
เศษ ตัวอย่างเช่น ลิโมนีนประกอบด้วยมอยอิตีไอโซพรีนสองชนิด ลิโมนีน
เป็นส่วนประกอบหลักของน้ำมันที่สกัดจากเปลือกผลส้ม
เช่นมะนาวและส้ม การเชื่อมต่อนี้เป็นของคลาสของการเชื่อมต่อ
เรียกว่าเทอร์พีน Terpenes มีอะตอมของคาร์บอน 10 อะตอมในโมเลกุล (C
10 สารประกอบ) และรวมชิ้นส่วนไอโซพรีนสองชิ้นเชื่อมต่อกัน
อื่น ๆ ตามลำดับ (“ หัวต่อหาง”) สารประกอบที่มีไอโซพรีนสี่ตัว
เศษ (สารประกอบ C 20) เรียกว่าไดเทอร์พีนและมีหก
ชิ้นส่วนไอโซพรีน - ไตรเทอร์พีน (สารประกอบ C 30) Squalene
ที่พบในน้ำมันตับปลาฉลามคือไตรเทอร์พีน
Tetraterpenes (สารประกอบ C 40) ประกอบด้วยไอโซพรีนแปดตัว
เศษ Tetraterpenes พบได้ในเม็ดสีของไขมันพืชและสัตว์
ต้นทาง. สีของพวกมันเกิดจากการมีอยู่ของระบบคอนจูเกตที่ยาว
พันธะคู่ ตัวอย่างเช่น เบต้าแคโรทีนมีหน้าที่สร้างลักษณะสีส้ม
สีของแครอท
เทคโนโลยีการแปรรูปน้ำมันและถ่านหิน
ในตอนท้ายของศตวรรษที่ XIX ภายใต้อิทธิพลของความก้าวหน้าในด้านวิศวกรรมพลังงานความร้อน การขนส่ง วิศวกรรม การทหาร และอุตสาหกรรมอื่นๆ จำนวนหนึ่ง ความต้องการเพิ่มขึ้นอย่างมากมายมหาศาล และความต้องการเร่งด่วนสำหรับเชื้อเพลิงและผลิตภัณฑ์เคมีชนิดใหม่
ในเวลานี้ อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันถือกำเนิดขึ้นและมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว แรงผลักดันมหาศาลในการพัฒนาอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันเกิดจากการประดิษฐ์และการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ทำงานบนผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เทคนิคการแปรรูปถ่านหินซึ่งไม่เพียงแต่เป็นเชื้อเพลิงหลักประเภทหนึ่งเท่านั้น แต่ที่สำคัญอย่างยิ่ง ได้กลายเป็นวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมเคมีในช่วงเวลาที่ทบทวน ได้รับการพัฒนาอย่างเข้มข้นเช่นกัน บทบาทสำคัญในเรื่องนี้เป็นของเคมีโค้ก โรงงานโค้กซึ่งเคยจัดหาโค้กให้กับโลหะเหล็ก กลายเป็นโรงงานเคมีโค้ก ซึ่งผลิตผลิตภัณฑ์เคมีล้ำค่าจำนวนหนึ่งด้วย เช่น แก๊สโค้กในเตาอบ น้ำมันเบนซินดิบ น้ำมันถ่านหิน และแอมโมเนีย
การผลิตสารอินทรีย์สังเคราะห์และวัสดุเริ่มพัฒนาบนพื้นฐานของผลิตภัณฑ์แปรรูปน้ำมันและถ่านหิน นิยมนำไปใช้เป็นวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปในสาขาต่างๆ ของอุตสาหกรรมเคมี
ตั๋วหมายเลข 10
เป้า.สรุปความรู้เกี่ยวกับแหล่งธรรมชาติของสารประกอบอินทรีย์และการแปรรูป แสดงความสำเร็จและโอกาสในการพัฒนาปิโตรเคมีและเคมีโค้ก บทบาทของพวกเขาในความก้าวหน้าทางเทคนิคของประเทศ ความรู้เชิงลึกจากหลักสูตรภูมิศาสตร์เศรษฐกิจเกี่ยวกับอุตสาหกรรมก๊าซ ทิศทางการแปรรูปก๊าซที่ทันสมัย ปัญหาด้านวัตถุดิบและพลังงาน พัฒนาความเป็นอิสระในการทำงานกับตำรา อ้างอิง และวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม
วางแผน
แหล่งธรรมชาติของไฮโดรคาร์บอน ก๊าซธรรมชาติ. ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง
น้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมัน การใช้งาน
การแตกร้าวด้วยความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา
การผลิตโค้กและปัญหาการได้มาซึ่งเชื้อเพลิงเหลว
จากประวัติความเป็นมาของการพัฒนา OJSC Rosneft-KNOS
กำลังการผลิตของโรงงาน ผลิตภัณฑ์ที่ผลิต
การสื่อสารกับห้องปฏิบัติการเคมี
การปกป้องสิ่งแวดล้อมในโรงงาน
แผนพืชสำหรับอนาคต
แหล่งธรรมชาติของไฮโดรคาร์บอน
ก๊าซธรรมชาติ. ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง
ก่อนมหาสงครามแห่งความรักชาติ หุ้นอุตสาหกรรม ก๊าซธรรมชาติเป็นที่รู้จักในภูมิภาคคาร์พาเทียนในคอเคซัสในภูมิภาคโวลก้าและทางตอนเหนือ (Komi ASSR) การศึกษาปริมาณสำรองก๊าซธรรมชาติเกี่ยวข้องกับการสำรวจน้ำมันเท่านั้น ปริมาณสำรองอุตสาหกรรมก๊าซธรรมชาติในปี 2483 มีจำนวน 15 พันล้านลูกบาศก์เมตร . จากนั้นแหล่งก๊าซถูกค้นพบในคอเคซัสเหนือ, Transcaucasia, ยูเครน, ภูมิภาคโวลก้า, เอเชียกลาง, ไซบีเรียตะวันตกและตะวันออกไกล บน
เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2519 การสำรวจปริมาณสำรองของก๊าซธรรมชาติมีจำนวน 25.8 ล้านล้านลูกบาศก์เมตรซึ่ง 4.2 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร (16.3%) ในยุโรปของสหภาพโซเวียต 21.6 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร (83.7 %) รวมทั้ง
18.2 ล้านล้าน m 3 (70.5%) - ในไซบีเรียและตะวันออกไกล 3.4 ล้านล้าน m 3 (13.2%) - ในเอเชียกลางและคาซัคสถาน ณ วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2523 ปริมาณสำรองของก๊าซธรรมชาติที่อาจเกิดขึ้นมีจำนวน 80–85 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร สำรวจแล้ว - 34.3 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร . นอกจากนี้ ปริมาณสำรองเพิ่มขึ้นส่วนใหญ่มาจากการค้นพบแหล่งแร่ในภาคตะวันออกของประเทศ - ทุนสำรองที่สำรวจมีอยู่ในระดับประมาณ
30.1 ล้านล้าน m 3 ซึ่งคิดเป็น 87.8% ของ All-Union
ปัจจุบัน รัสเซียมีก๊าซธรรมชาติสำรอง 35% ของโลก ซึ่งมากกว่า 48 ล้านล้านลูกบาศก์เมตร พื้นที่หลักของการเกิดก๊าซธรรมชาติในรัสเซียและกลุ่มประเทศ CIS (เขต):
จังหวัดน้ำมันและก๊าซไซบีเรียตะวันตก:
Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye, Nadymskoye, Tazovskoye – Yamalo-Nenets ปกครองตนเอง Okrug;
Pokhromskoye, Igrimskoye - เขตแบริ่งก๊าซ Berezovskaya;
Meldzhinskoye, Luginetskoye, Ust-Silginskoye - ภูมิภาคที่มีก๊าซ Vasyugan
จังหวัดน้ำมันและก๊าซ Volga-Ural:
ที่สำคัญที่สุดคือ Vuktylskoye ในภูมิภาคน้ำมันและก๊าซ Timan-Pechora
เอเชียกลางและคาซัคสถาน:
ที่สำคัญที่สุดในเอเชียกลางคือ Gazli ในหุบเขา Ferghana;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk
คอเคซัสเหนือและทรานส์คอเคเซีย:
Karadag, Duvanny - อาเซอร์ไบจาน;
ไฟดาเกสถาน - ดาเกสถาน;
Severo-Stavropolskoye, Pelagiadinskoye - ดินแดน Stavropol;
Leningradskoye, Maykopskoye, Staro-Minskoye, Berezanskoye - ดินแดนครัสโนดาร์
นอกจากนี้ แหล่งก๊าซธรรมชาติยังเป็นที่รู้จักในยูเครน ซาคาลิน และตะวันออกไกล
ในแง่ของปริมาณสำรองก๊าซธรรมชาติ ไซบีเรียตะวันตกมีความโดดเด่น (Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye) ปริมาณสำรองอุตสาหกรรมที่นี่ถึง 14 ล้านล้าน ม. 3 แหล่งก๊าซคอนเดนเสทของ Yamal (Bovanenkovskoye, Kruzenshternskoye, Kharasaveyskoye เป็นต้น) กำลังได้รับความสำคัญเป็นพิเศษ บนพื้นฐานของโครงการ Yamal-Europe กำลังดำเนินการอยู่
การผลิตก๊าซธรรมชาติมีความเข้มข้นสูงและมุ่งเน้นไปที่พื้นที่ที่มีแหล่งสะสมที่ใหญ่ที่สุดและทำกำไรได้มากที่สุด เงินฝากเพียงห้าแห่ง ได้แก่ Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye และ Orenburgskoye - มี 1/2 ของทุนสำรองอุตสาหกรรมทั้งหมดของรัสเซีย ปริมาณสำรองของ Medvezhye อยู่ที่ประมาณ 1.5 ล้านล้าน m 3 และ Urengoy - ที่ 5 ล้านล้าน m 3 .
คุณลักษณะต่อไปคือตำแหน่งแบบไดนามิกของแหล่งผลิตก๊าซธรรมชาติ ซึ่งอธิบายได้จากการขยายขอบเขตอย่างรวดเร็วของทรัพยากรที่ระบุ ตลอดจนความสะดวกและความประหยัดในการมีส่วนร่วมในการพัฒนา ในช่วงเวลาสั้น ๆ ศูนย์หลักสำหรับการสกัดก๊าซธรรมชาติได้ย้ายจากภูมิภาคโวลก้าไปยังยูเครนที่คอเคซัสเหนือ การเปลี่ยนแปลงดินแดนเพิ่มเติมเกิดจากการพัฒนาแหล่งแร่ในไซบีเรียตะวันตก เอเชียกลาง เทือกเขาอูราล และทางเหนือ
หลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียตในรัสเซีย ปริมาณการผลิตก๊าซธรรมชาติก็ลดลง การลดลงส่วนใหญ่สังเกตได้ในภูมิภาคเศรษฐกิจภาคเหนือ (8 พันล้าน m 3 ในปี 1990 และ 4 พันล้าน m 3 ในปี 1994) ใน Urals (43 พันล้าน m 3 และ 35 พันล้าน m และ
555 พันล้าน m 3) และใน North Caucasus (6 และ 4 พันล้าน m 3) การผลิตก๊าซธรรมชาติยังคงอยู่ในระดับเดียวกันในภูมิภาคโวลก้า (6 bcm) และในภูมิภาคเศรษฐกิจตะวันออกไกล
ในช่วงปลายปี 2537 ระดับการผลิตมีแนวโน้มสูงขึ้น
ในบรรดาสาธารณรัฐของอดีตสหภาพโซเวียต สหพันธรัฐรัสเซียจัดหาก๊าซมากที่สุด อันดับที่สองคือเติร์กเมนิสถาน (มากกว่า 1/10) รองลงมาคืออุซเบกิสถานและยูเครน
สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษคือการสกัดก๊าซธรรมชาติบนหิ้งของมหาสมุทรโลก ในปี 1987 ทุ่งนอกชายฝั่งผลิตได้ 12.2 พันล้านลูกบาศก์เมตร หรือประมาณ 2% ของก๊าซที่ผลิตในประเทศ การผลิตก๊าซที่เกี่ยวข้องในปีเดียวกัน มีจำนวน 41.9 พันล้านลูกบาศก์เมตร ในหลายพื้นที่ เชื้อเพลิงสำรองอย่างใดอย่างหนึ่งคือการแปรสภาพเป็นแก๊สของถ่านหินและหินดินดาน การแปรสภาพเป็นแก๊สใต้ดินของถ่านหินดำเนินการใน Donbass (Lysichansk), Kuzbass (Kiselevsk) และลุ่มน้ำมอสโก (Tula)
ก๊าซธรรมชาติเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญในการค้าต่างประเทศของรัสเซีย
ศูนย์ประมวลผลก๊าซธรรมชาติหลักตั้งอยู่ในเทือกเขาอูราล (Orenburg, Shkapovo, Almetyevsk) ในไซบีเรียตะวันตก (Nizhnevartovsk, Surgut) ในภูมิภาค Volga (Saratov) ใน North Caucasus (Grozny) และในก๊าซอื่น ๆ- จังหวัดแบริ่ง สังเกตได้ว่าโรงงานแปรรูปก๊าซมักจะเป็นแหล่งวัตถุดิบ - แหล่งแร่และท่อส่งก๊าซขนาดใหญ่
การใช้ก๊าซธรรมชาติที่สำคัญที่สุดคือเป็นเชื้อเพลิง เมื่อเร็ว ๆ นี้มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในส่วนแบ่งของก๊าซธรรมชาติในดุลเชื้อเพลิงของประเทศ
ก๊าซธรรมชาติที่มีค่าที่สุดที่มีปริมาณมีเทนสูงคือ Stavropol (97.8% CH 4), Saratov (93.4%), Urengoy (95.16%)
ปริมาณสำรองก๊าซธรรมชาติบนโลกของเรามีขนาดใหญ่มาก (ประมาณ 1,015 ม. 3) รัสเซียมีเงินฝากมากกว่า 200 แห่งตั้งอยู่ในไซบีเรียตะวันตกในลุ่มน้ำโวลก้า - อูราลในคอเคซัสเหนือ รัสเซียเป็นประเทศแรกในโลกในแง่ของปริมาณสำรองก๊าซธรรมชาติ
ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงที่มีค่าที่สุด เมื่อก๊าซถูกเผา ความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา ดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงที่ประหยัดพลังงานและราคาถูกในโรงงานหม้อไอน้ำ เตาหลอม เตาหลอมแบบเปิด และเตาหลอมแก้ว การใช้ก๊าซธรรมชาติในการผลิตทำให้สามารถเพิ่มผลิตภาพแรงงานได้อย่างมาก
ก๊าซธรรมชาติเป็นแหล่งวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมเคมี: การผลิตอะเซทิลีน เอทิลีน ไฮโดรเจน เขม่า พลาสติกชนิดต่างๆ กรดอะซิติก สีย้อม ยารักษาโรค และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง- นี่คือก๊าซที่มีอยู่พร้อมกับน้ำมันซึ่งละลายในน้ำมันและตั้งอยู่เหนือมันสร้าง "ฝาแก๊ส" ภายใต้ความกดดัน ที่ทางออกจากบ่อน้ำความดันลดลงและก๊าซที่เกี่ยวข้องจะถูกแยกออกจากน้ำมัน ก๊าซนี้ไม่ได้ใช้ในอดีต แต่ถูกเผาอย่างง่ายดาย ขณะนี้กำลังถูกจับและใช้เป็นเชื้อเพลิงและวัตถุดิบทางเคมีที่มีคุณค่า ความเป็นไปได้ของการใช้ก๊าซที่เกี่ยวข้องนั้นกว้างกว่าก๊าซธรรมชาติ องค์ประกอบของพวกเขานั้นสมบูรณ์ยิ่งขึ้น ก๊าซที่เกี่ยวข้องมีก๊าซมีเทนน้อยกว่าก๊าซธรรมชาติ แต่มีเทนคล้ายคลึงกันอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อที่จะใช้ก๊าซที่เกี่ยวข้องอย่างมีเหตุผลมากขึ้น มันถูกแบ่งออกเป็นส่วนผสมขององค์ประกอบที่แคบกว่า หลังจากแยกแล้วจะได้ก๊าซ น้ำมันเบนซิน โพรเพนและบิวเทน ก๊าซแห้ง ไฮโดรคาร์บอนแต่ละชนิดยังสกัดได้ เช่น อีเทน โพรเพน บิวเทน และอื่นๆ โดยการดีไฮโดรจีเนตจะทำให้ได้ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว - เอทิลีน, โพรพิลีน, บิวทิลีน ฯลฯ
น้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมัน การใช้งาน
น้ำมันเป็นของเหลวมันมีกลิ่นฉุน มันถูกพบในหลาย ๆ ที่ทั่วโลก โดยจะชุบหินที่มีรูพรุนที่ระดับความลึกต่างๆ
ตามที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ น้ำมันเป็นซากพืชและสัตว์ที่แปรสภาพตามธรณีเคมีซึ่งครั้งหนึ่งเคยอาศัยอยู่บนโลก ทฤษฎีแหล่งกำเนิดอินทรีย์ของน้ำมันนี้ได้รับการสนับสนุนโดยข้อเท็จจริงที่ว่าน้ำมันประกอบด้วยสารไนโตรเจนบางชนิด ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของสารที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อพืช นอกจากนี้ยังมีทฤษฎีเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดอนินทรีย์ของน้ำมัน: การก่อตัวของมันเป็นผลมาจากการกระทำของน้ำในชั้นของโลกบนคาร์ไบด์โลหะร้อน (สารประกอบของโลหะที่มีคาร์บอน) ตามด้วยการเปลี่ยนแปลงของไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพล อุณหภูมิสูง ความดันสูง การสัมผัสกับโลหะ อากาศ ไฮโดรเจน ฯลฯ
เมื่อน้ำมันถูกสกัดจากชั้นที่มีน้ำมันซึ่งบางครั้งอยู่ในเปลือกโลกที่ระดับความลึกหลายกิโลเมตร น้ำมันจะเข้าสู่พื้นผิวภายใต้แรงดันของก๊าซที่อยู่บนนั้นหรือถูกสูบออกโดยปั๊ม
อุตสาหกรรมน้ำมันในปัจจุบันเป็นคอมเพล็กซ์ทางเศรษฐกิจของประเทศขนาดใหญ่ที่อาศัยและพัฒนาตามกฎหมายของตนเอง น้ำมันมีความหมายอย่างไรต่อเศรษฐกิจของประเทศในปัจจุบัน? น้ำมันเป็นวัตถุดิบสำหรับปิโตรเคมีในการผลิตยางสังเคราะห์, แอลกอฮอล์, โพลิเอทิลีน, โพรพิลีน, พลาสติกหลากหลายชนิดและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจากพวกเขา, ผ้าประดิษฐ์; แหล่งสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงยานยนต์ (น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด ดีเซลและน้ำมันเครื่องบิน) น้ำมันและสารหล่อลื่น เช่นเดียวกับหม้อไอน้ำและเชื้อเพลิงเตา (น้ำมันเชื้อเพลิง) วัสดุก่อสร้าง (น้ำมันดิน น้ำมันดิน ยางมะตอย) วัตถุดิบสำหรับเตรียมโปรตีนจำนวนหนึ่งที่ใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหารปศุสัตว์เพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโต
น้ำมันคือความมั่งคั่งของชาติ แหล่งที่มาของอำนาจของประเทศ รากฐานของเศรษฐกิจ ศูนย์น้ำมันของรัสเซียประกอบด้วยบ่อน้ำมัน 148,000 หลุม ท่อส่งน้ำมันหลัก 48.3,000 กม. โรงกลั่นน้ำมัน 28 แห่งที่มีกำลังการผลิตรวมมากกว่า 300 ล้านตันต่อปี รวมถึงโรงงานผลิตอื่นๆ อีกจำนวนมาก
มีการจ้างงานประมาณ 900,000 คนในวิสาหกิจของอุตสาหกรรมน้ำมันและอุตสาหกรรมการบริการรวมถึงผู้คนประมาณ 20,000 คนในสาขาวิทยาศาสตร์และบริการทางวิทยาศาสตร์
ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา มีการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในโครงสร้างของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงที่เกี่ยวข้องกับการลดลงของส่วนแบ่งของอุตสาหกรรมถ่านหินและการเติบโตของอุตสาหกรรมการสกัดน้ำมันและก๊าซและการแปรรูป หากในปี 2483 มีจำนวน 20.5% ในปี 2527 - 75.3% ของการผลิตเชื้อเพลิงแร่ทั้งหมด ตอนนี้ก๊าซธรรมชาติและถ่านหินแบบเปิดกำลังมาถึงเบื้องหน้า การใช้น้ำมันเพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงานจะลดลง ในทางกลับกัน การใช้น้ำมันเป็นวัตถุดิบทางเคมีจะขยายตัวเพิ่มขึ้น ปัจจุบันในโครงสร้างของสมดุลเชื้อเพลิงและพลังงาน น้ำมันและก๊าซคิดเป็น 74% ในขณะที่ส่วนแบ่งของน้ำมันลดลง ในขณะที่ส่วนแบ่งของก๊าซมีการเติบโตและประมาณ 41% ส่วนแบ่งของถ่านหินคือ 20% ส่วนที่เหลืออีก 6% เป็นไฟฟ้า
การกลั่นน้ำมันเริ่มต้นขึ้นโดยพี่น้อง Dubinin ในคอเคซัส การกลั่นน้ำมันเบื้องต้นประกอบด้วยการกลั่น การกลั่นจะดำเนินการที่โรงกลั่นหลังจากแยกก๊าซปิโตรเลียม
ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายซึ่งมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่งถูกแยกออกจากน้ำมัน ขั้นแรก ไฮโดรคาร์บอนที่ละลายในแก๊ส (ส่วนใหญ่เป็นมีเทน) จะถูกลบออกจากมัน หลังจากการกลั่นสารไฮโดรคาร์บอนที่ระเหยง่าย น้ำมันจะถูกให้ความร้อน ไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอนจำนวนน้อยในโมเลกุล ซึ่งมีจุดเดือดค่อนข้างต่ำ เป็นกลุ่มแรกที่เข้าสู่สถานะไอและกลั่นออก เมื่ออุณหภูมิของส่วนผสมสูงขึ้น ไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดสูงกว่าจะถูกกลั่น ด้วยวิธีนี้สามารถรวบรวมน้ำมันแต่ละส่วน (เศษส่วน) ได้ ส่วนใหญ่แล้วด้วยการกลั่นนี้ จะได้เศษส่วนที่ระเหยได้สี่ส่วน จากนั้นจึงนำไปแยกต่อไป
เศษส่วนน้ำมันหลักมีดังนี้
เศษน้ำมันที่เก็บรวบรวมจาก 40 ถึง 200 ° C มีไฮโดรคาร์บอนตั้งแต่ C 5 H 12 ถึง C 11 H 24 หลังจากการกลั่นเพิ่มเติมของเศษส่วนที่แยกได้ น้ำมันเบนซิน (tกีบ = 40–70 °C), น้ำมันเบนซิน
(t kip \u003d 70–120 ° C) - การบินรถยนต์ ฯลฯ
เศษแนฟทาที่เก็บรวบรวมในช่วง 150 ถึง 250 ° C ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนตั้งแต่ C 8 H 18 ถึง C 14 H 30 แนฟทาใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถแทรกเตอร์ แนฟทาปริมาณมากถูกแปรรูปเป็นน้ำมันเบนซิน
เศษน้ำมันก๊าดรวมถึงไฮโดรคาร์บอนตั้งแต่ C 12 H 26 ถึง C 18 H 38 ที่มีจุดเดือด 180 ถึง 300 °C น้ำมันก๊าดที่ผ่านการกลั่นแล้วใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถแทรกเตอร์ เครื่องบินไอพ่น และจรวด
เศษน้ำมันแก๊ส (tก้อน > 275 °C) หรือเรียกอีกอย่างว่า น้ำมันดีเซล.
สารตกค้างหลังจากการกลั่นน้ำมัน - น้ำมันเตา- ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนที่มีอะตอมของคาร์บอนจำนวนมาก (มากถึงหลายสิบ) ในโมเลกุล น้ำมันเชื้อเพลิงยังถูกแยกส่วนด้วยการกลั่นด้วยแรงดันที่ลดลงเพื่อหลีกเลี่ยงการสลายตัว เป็นผลให้ได้รับ น้ำมันพลังงานแสงอาทิตย์(น้ำมันดีเซล), น้ำมันหล่อลื่น(autotractor, การบิน, อุตสาหกรรม, ฯลฯ ), น้ำมันเบนซิน(ปิโตรเลียมเจลลี่ทางเทคนิคใช้หล่อลื่นผลิตภัณฑ์โลหะเพื่อป้องกันการกัดกร่อน ใช้ปิโตรเลียมเจลลี่บริสุทธิ์เป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องสำอางและยา) จากน้ำมันบางชนิด พาราฟิน(สำหรับการผลิตไม้ขีดไฟ เทียน ฯลฯ) หลังจากการกลั่นส่วนประกอบระเหยจากน้ำมันเชื้อเพลิงยังคงอยู่ ทาร์. ใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างถนน นอกจากการแปรรูปเป็นน้ำมันหล่อลื่นแล้ว น้ำมันเชื้อเพลิงยังใช้เป็นเชื้อเพลิงเหลวในโรงงานหม้อไอน้ำ น้ำมันเบนซินที่ได้จากการกลั่นน้ำมันไม่เพียงพอต่อความต้องการทั้งหมด ในกรณีที่ดีที่สุด น้ำมันเบนซินสามารถหาได้จากน้ำมันมากถึง 20% ส่วนที่เหลือเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีจุดเดือดสูง ในเรื่องนี้ เคมีต้องเผชิญกับภารกิจในการหาวิธีเพื่อให้ได้น้ำมันเบนซินในปริมาณมาก พบวิธีที่สะดวกด้วยความช่วยเหลือของทฤษฎีโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ที่สร้างโดย A.M. Butlerov ผลิตภัณฑ์กลั่นน้ำมันที่มีจุดเดือดสูงไม่เหมาะสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ จุดเดือดสูงของพวกมันเกิดจากการที่โมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนดังกล่าวเป็นสายโซ่ที่ยาวเกินไป หากโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีอะตอมของคาร์บอนมากถึง 18 อะตอมถูกทำลายลง ก็จะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น น้ำมันเบนซิน วิธีนี้ตามด้วยวิศวกรชาวรัสเซีย V.G. Shukhov ซึ่งในปี 1891 ได้พัฒนาวิธีการแยกไฮโดรคาร์บอนที่ซับซ้อน ซึ่งต่อมาเรียกว่าการแตกร้าว (ซึ่งหมายถึงการแยก)
การปรับปรุงพื้นฐานของการแคร็กคือการนำกระบวนการแคร็กตัวเร่งปฏิกิริยาไปปฏิบัติจริง กระบวนการนี้ดำเนินการครั้งแรกในปี 1918 โดย N.D. Zelinsky การแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้สามารถรับน้ำมันเบนซินสำหรับการบินได้ในปริมาณมาก ในหน่วยการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 450 °C ภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา โซ่คาร์บอนยาวจะถูกแยกออก
การแตกร้าวด้วยความร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา
วิธีหลักในการประมวลผลเศษส่วนของน้ำมันคือการแตกร้าวประเภทต่างๆ เป็นครั้งแรก (พ.ศ. 2414-2421) การแตกร้าวของน้ำมันได้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการและระดับกึ่งอุตสาหกรรมโดย A.A. Letniy พนักงานของสถาบันเทคโนโลยีเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก Shukhov จดสิทธิบัตรครั้งแรกสำหรับโรงงานแตกร้าวในปี พ.ศ. 2434 การแคร็กเริ่มแพร่หลายในอุตสาหกรรมตั้งแต่ช่วงปี ค.ศ. 1920
การแตกร้าวคือการสลายตัวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอนและองค์ประกอบอื่นๆ ของน้ำมัน ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการแตกร้าวก็จะยิ่งมากขึ้น และผลผลิตของก๊าซและอะโรเมติกส์ก็จะยิ่งมากขึ้น
การแยกส่วนของน้ำมันนอกเหนือจากผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวทำให้เกิดวัตถุดิบที่มีความสำคัญยิ่ง - ก๊าซที่มีไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว (โอเลฟินส์)
มีการแตกร้าวประเภทหลักดังต่อไปนี้:
เฟสของเหลว
(20–60 atm, 430–550 ° C) ให้น้ำมันเบนซินไม่อิ่มตัวและอิ่มตัว ผลผลิตน้ำมันเบนซินประมาณ 50% ก๊าซ 10%
เฮดสเปซ(ความดันปกติหรือลดลง 600 °C) ให้น้ำมันเบนซินอะโรมาติกที่ไม่อิ่มตัวผลผลิตน้อยกว่าการแตกของเฟสของเหลวทำให้เกิดก๊าซจำนวนมาก
ไพโรไลซิ
น้ำมัน (ความดันปกติหรือลดลง 650–700 °C) ให้ส่วนผสมของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (ไพโรเบนซีน) ผลผลิตประมาณ 15% วัตถุดิบมากกว่าครึ่งหนึ่งจะถูกแปลงเป็นก๊าซ
ไฮโดรจิเนชันที่ทำลายล้าง
(ความดันไฮโดรเจน 200–250 atm, 300–400 ° C ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - เหล็ก, นิกเกิล, ทังสเตน, ฯลฯ ) ให้น้ำมันเบนซินเล็กน้อยที่ให้ผลผลิตสูงถึง 90%;
ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็ก
(300–500 °Сต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - AlCl 3 , อะลูมิโนซิลิเกต, MoS 3 , Cr 2 O 3 ฯลฯ ) ให้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นก๊าซและน้ำมันเบนซินคุณภาพสูงที่มีความเด่นของไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกและอิ่มตัวของโครงสร้างไอโซโทป
ในเทคโนโลยีที่เรียกว่า การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา– การแปลงน้ำมันเบนซินเกรดต่ำเป็นน้ำมันเบนซินออกเทนคุณภาพสูงหรืออะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนคุณภาพสูง
ปฏิกิริยาหลักระหว่างการแตกร้าวคือปฏิกิริยาของการแยกสายโซ่ไฮโดรคาร์บอน ไอโซเมอไรเซชัน และไซไคลเซชัน อนุมูลอิสระไฮโดรคาร์บอนมีบทบาทอย่างมากในกระบวนการเหล่านี้
การผลิตโค้ก
และปัญหาการรับเชื้อเพลิงเหลว
หุ้น ถ่านหินแข็งในธรรมชาติเกินกว่าปริมาณสำรองน้ำมัน ดังนั้นถ่านหินจึงเป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมเคมี
ปัจจุบัน อุตสาหกรรมใช้วิธีการแปรรูปถ่านหินหลายวิธี: การกลั่นแบบแห้ง (ถ่านโค้ก กึ่งโค้ก) ไฮโดรจิเนชัน การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ และการผลิตแคลเซียมคาร์ไบด์
การกลั่นถ่านหินแบบแห้งใช้เพื่อให้ได้โค้กในโลหะหรือก๊าซในประเทศ เมื่อได้ถ่านโค้ก โค้ก น้ำมันถ่านหิน น้ำทาร์ และก๊าซโค้ก
น้ำมันถ่านหินประกอบด้วยสารอะโรมาติกและสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ มากมาย มันถูกแยกออกเป็นหลายส่วนโดยการกลั่นที่ความดันปกติ อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ฟีนอล ฯลฯ ได้มาจากน้ำมันถ่านหิน
ก๊าซโค้กประกอบด้วยมีเทน เอทิลีน ไฮโดรเจน และคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) เป็นหลัก บางส่วนถูกเผา บางส่วนถูกนำกลับมาใช้ใหม่
การเติมไฮโดรเจนของถ่านหินจะดำเนินการที่ 400–600 °C ภายใต้แรงดันไฮโดรเจนสูงถึง 250 atm ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา เหล็กออกไซด์ ทำให้เกิดส่วนผสมที่เป็นของเหลวของไฮโดรคาร์บอน ซึ่งมักจะถูกเติมไฮโดรเจนกับนิกเกิลหรือตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ ถ่านหินสีน้ำตาลเกรดต่ำสามารถเติมไฮโดรเจนได้
แคลเซียมคาร์ไบด์ CaC 2 ได้มาจากถ่านหิน (โค้ก แอนทราไซต์) และมะนาว ต่อมาจะถูกแปลงเป็นอะเซทิลีนซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมเคมีของทุกประเทศในขนาดที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ
จากประวัติความเป็นมาของการพัฒนา OJSC Rosneft-KNOS
ประวัติความเป็นมาของการพัฒนาโรงงานมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซของบาน
จุดเริ่มต้นของการผลิตน้ำมันในประเทศของเราเป็นอดีตอันไกลโพ้น ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ X อาเซอร์ไบจานซื้อขายน้ำมันกับหลายประเทศ ในเขตเมืองบาน การพัฒนาน้ำมันอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2407 ในภูมิภาคเมย์คอป ตามคำร้องขอของหัวหน้าภูมิภาค Kuban นายพล Karmalin, D.I. Mendeleev ในปี 1880 ได้ให้ความเห็นเกี่ยวกับปริมาณน้ำมันของ Kuban: Ilskaya"
ในช่วงปีของแผนห้าปีแรก มีการดำเนินการสำรวจขนาดใหญ่และเริ่มการผลิตน้ำมันเชิงพาณิชย์ ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องบางส่วนถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนในการตั้งถิ่นฐานของคนงาน และผลิตภัณฑ์อันมีค่านี้ส่วนใหญ่ถูกเผา เพื่อยุติความสิ้นเปลืองทรัพยากรธรรมชาติ กระทรวงอุตสาหกรรมน้ำมันของสหภาพโซเวียตในปี 2495 ตัดสินใจสร้างโรงงานก๊าซและน้ำมันเบนซินในหมู่บ้านอาฟิปสกี้
ระหว่างปี 2506 มีการลงนามเพื่อว่าจ้างโรงงานก๊าซและน้ำมัน Afipsky ระยะแรก
ในตอนต้นของปี 2507 การประมวลผลก๊าซคอนเดนเสทจากดินแดนครัสโนดาร์เริ่มต้นด้วยการผลิตน้ำมันเบนซิน A-66 และน้ำมันดีเซล วัตถุดิบคือก๊าซจาก Kanevsky, Berezansky, Leningradsky, Maikopsky และทุ่งใหญ่อื่น ๆ การปรับปรุงการผลิต พนักงานของโรงงานเชี่ยวชาญการผลิตน้ำมันเบนซินสำหรับการบิน B-70 และน้ำมันเบนซิน A-72
ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2513 หน่วยเทคโนโลยีใหม่สองหน่วยสำหรับการแปรรูปก๊าซคอนเดนเสทด้วยการผลิตอะโรเมติกส์ (เบนซีน โทลูอีน ไซลีน) ถูกนำไปใช้งาน: หน่วยกลั่นสำรองและหน่วยปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา ในเวลาเดียวกัน ได้มีการสร้างโรงบำบัดน้ำเสียพร้อมระบบบำบัดน้ำเสียชีวภาพและสินค้าโภคภัณฑ์และฐานวัตถุดิบของโรงงาน
ในปีพ.ศ. 2518 โรงงานผลิตไซลีนได้เริ่มดำเนินการ และในปี พ.ศ. 2521 ได้มีการนำโรงงานโทลูอีนดีเมทิเลชันที่ผลิตขึ้นเพื่อนำเข้ามาดำเนินการ โรงงานแห่งนี้ได้กลายเป็นหนึ่งในผู้นำใน Minnefteprom สำหรับการผลิตอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนสำหรับอุตสาหกรรมเคมี
เพื่อปรับปรุงโครงสร้างการจัดการขององค์กรและองค์กรของหน่วยการผลิตในเดือนมกราคม 2523 สมาคมการผลิต Krasnodarnefteorgsintez ได้ก่อตั้งขึ้น สมาคมประกอบด้วยโรงงานสามแห่ง: ที่ตั้งของ Krasnodar (เปิดดำเนินการตั้งแต่เดือนสิงหาคม 1922), โรงกลั่นน้ำมัน Tuapse (เปิดดำเนินการมาตั้งแต่ปี 1929) และโรงกลั่นน้ำมัน Afipsky (เปิดดำเนินการตั้งแต่เดือนธันวาคม 1963)
ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2536 องค์กรได้รับการจัดระเบียบใหม่และในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2537 Krasnodarnefteorgsintez OJSC ได้เปลี่ยนชื่อเป็น Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC
บทความนี้จัดทำขึ้นโดยได้รับการสนับสนุนจาก Met S LLC หากคุณต้องการกำจัดอ่างอาบน้ำเหล็กหล่อ อ่างล้างหน้า หรือถังขยะโลหะอื่นๆ วิธีที่ดีที่สุดคือติดต่อบริษัท Met C บนเว็บไซต์ซึ่งอยู่ที่ "www.Metalloms.Ru" คุณสามารถสั่งซื้อการรื้อและการกำจัดเศษโลหะในราคาที่ต่อรองได้โดยไม่ต้องออกจากหน้าจอมอนิเตอร์ บริษัท Met S จ้างเฉพาะผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติสูงและมีประสบการณ์การทำงานมาอย่างยาวนาน
จบลงที่
ไฮโดรคาร์บอนมีความสำคัญทางเศรษฐกิจอย่างมาก เนื่องจากเป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุดในการได้มาซึ่งผลิตภัณฑ์เกือบทั้งหมดของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ของการสังเคราะห์สารอินทรีย์ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงาน ดูเหมือนว่าจะสะสมความร้อนและพลังงานจากแสงอาทิตย์ซึ่งปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ พีท, ถ่านหิน, หินน้ำมัน, น้ำมัน, ก๊าซปิโตรเลียมธรรมชาติและที่เกี่ยวข้องมีคาร์บอนซึ่งการรวมกันของออกซิเจนระหว่างการเผาไหม้จะมาพร้อมกับการปล่อยความร้อน
| ถ่านหิน | พีท | น้ำมัน | ก๊าซธรรมชาติ |
 |  |
||
| แข็ง | แข็ง | ของเหลว | แก๊ส |
| ไม่มีกลิ่น | ไม่มีกลิ่น | กลิ่นแรง | ไม่มีกลิ่น |
| องค์ประกอบสม่ำเสมอ | องค์ประกอบสม่ำเสมอ | ส่วนผสมของสาร | ส่วนผสมของสาร |
| หินสีเข้มที่มีสารที่ติดไฟได้สูงซึ่งเกิดจากการฝังตัวของพืชต่างๆ ในชั้นตะกอน | การสะสมของมวลพืชกึ่งสลายตัวสะสมที่ด้านล่างของหนองน้ำและทะเลสาบรก | ของเหลวที่ติดไฟได้ตามธรรมชาติประกอบด้วยส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของเหลวและก๊าซ | ส่วนผสมของก๊าซที่เกิดขึ้นในลำไส้ของโลกในระหว่างการสลายตัวของสารอินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนก๊าซเป็นของกลุ่มหินตะกอน |
| ค่าความร้อน - จำนวนแคลอรีที่ปล่อยออกมาจากการเผาผลาญเชื้อเพลิง 1 กิโลกรัม | |||
| 7 000 - 9 000 | 500 - 2 000 | 10000 - 15000 | ? |
ถ่านหิน.
ถ่านหินเป็นวัตถุดิบที่มีศักยภาพในการผลิตพลังงานและเคมีภัณฑ์มากมาย
ตั้งแต่ศตวรรษที่ 19 ผู้บริโภคถ่านหินรายใหญ่รายแรกได้รับการขนส่ง จากนั้นถ่านหินก็เริ่มถูกนำมาใช้สำหรับการผลิตไฟฟ้า โค้กโลหะ การผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ในระหว่างการแปรรูปทางเคมี วัสดุโครงสร้างคาร์บอนกราไฟต์ พลาสติก ขี้ผึ้งหิน เชื้อเพลิงแคลอรีสูงสังเคราะห์ ของเหลว และก๊าซ กรดไนโตรเจนสูงสำหรับการผลิตปุ๋ย
ถ่านหินเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบต่อไปนี้: C, H, N, O, S. ถ่านหินเช่นน้ำมันมีสารอินทรีย์หลายชนิดรวมถึงสารอนินทรีย์เช่น , น้ำ, แอมโมเนีย, ไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนเอง - ถ่านหิน
การแปรรูปถ่านหินแข็งมีสามทิศทางหลัก: โค้ก การเติมไฮโดรเจน และการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ วิธีการหลักในการแปรรูปถ่านหินคือ โค้ก– การเผาโดยไม่ต้องใช้อากาศในเตาอบโค้กที่อุณหภูมิ 1,000–1200 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมินี้โดยปราศจากออกซิเจนถ่านหินจะผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่ซับซ้อนที่สุดอันเป็นผลมาจากการที่โค้กและผลิตภัณฑ์ที่ระเหยได้เกิดขึ้น:
1. ก๊าซโค้ก (ไฮโดรเจน มีเทน คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งเจือปนของแอมโมเนีย ไนโตรเจน และก๊าซอื่น ๆ );
2. น้ำมันถ่านหิน (สารอินทรีย์หลายร้อยชนิด รวมทั้งเบนซินและสารคล้ายคลึงกัน ฟีนอลและอะโรมาติกแอลกอฮอล์ แนฟทาลีน และสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกต่างๆ)
3. supra-tar หรือแอมโมเนียน้ำ (แอมโมเนียละลายเช่นเดียวกับฟีนอลไฮโดรเจนซัลไฟด์และสารอื่น ๆ );
4. โค้ก (เศษของแข็งของถ่านโค้ก คาร์บอนบริสุทธิ์ในทางปฏิบัติ)
โค้กเย็นจะถูกส่งไปยังโรงงานโลหะวิทยา
เมื่อผลิตภัณฑ์ระเหย (แก๊สเตาอบโค้ก) เย็นลง น้ำมันถ่านหินและน้ำแอมโมเนียจะควบแน่น
ผ่านผลิตภัณฑ์ไม่ควบแน่น (แอมโมเนีย เบนซิน ไฮโดรเจน มีเทน CO 2 ไนโตรเจน เอทิลีน ฯลฯ) ผ่านสารละลายของกรดซัลฟิวริก แอมโมเนียมซัลเฟตถูกแยกออก ซึ่งใช้เป็นปุ๋ยแร่ เบนซีนถูกดูดเข้าไปในตัวทำละลายและกลั่นออกจากสารละลาย หลังจากนั้นจะใช้ก๊าซโค้กเป็นเชื้อเพลิงหรือเป็นวัตถุดิบทางเคมี ได้รับน้ำมันถ่านหินในปริมาณเล็กน้อย (3%) แต่เมื่อพิจารณาจากขนาดการผลิตแล้ว น้ำมันถ่านหินถือเป็นวัตถุดิบในการรับสารอินทรีย์จำนวนหนึ่ง หากผลิตภัณฑ์ที่เดือดสูงถึง 350 ° C ถูกผลักออกจากเรซินแสดงว่ามวลของแข็งยังคงอยู่ - ระยะห่าง ใช้สำหรับการผลิตสารเคลือบเงา
ไฮโดรจีเนชันของถ่านหินดำเนินการที่อุณหภูมิ 400–600 องศาเซลเซียสภายใต้แรงดันไฮโดรเจนสูงถึง 25 MPa ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา ในกรณีนี้จะเกิดส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนเหลวซึ่งสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงรถยนต์ได้ การรับเชื้อเพลิงเหลวจากถ่านหิน เชื้อเพลิงสังเคราะห์เหลว ได้แก่ น้ำมันเบนซิน ดีเซล และหม้อไอน้ำที่มีค่าออกเทนสูง เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงเหลวจากถ่านหิน จำเป็นต้องเพิ่มปริมาณไฮโดรเจนโดยการเติมไฮโดรเจน การเติมไฮโดรเจนทำได้โดยใช้การหมุนเวียนหลายครั้ง ซึ่งทำให้คุณสามารถเปลี่ยนเป็นของเหลวและก๊าซธรรมชาติทั้งหมดของถ่านหินได้ ข้อดีของวิธีนี้คือความเป็นไปได้ของการเติมไฮโดรเจนของถ่านหินสีน้ำตาลเกรดต่ำ
การแปรสภาพเป็นแก๊สจากถ่านหินจะทำให้สามารถใช้ถ่านหินสีน้ำตาลและสีดำคุณภาพต่ำในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนได้โดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วยสารประกอบกำมะถัน นี่เป็นวิธีเดียวในการรับคาร์บอนมอนอกไซด์เข้มข้น (คาร์บอนมอนอกไซด์) CO การเผาไหม้ถ่านหินที่ไม่สมบูรณ์ทำให้เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยา (นิกเกิล โคบอลต์) ที่ความดันปกติหรือสูง ไฮโดรเจนและ CO สามารถใช้ในการผลิตน้ำมันเบนซินที่มีไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว:
nCO + (2n+1)H 2 → C n H 2n+2 + nH 2 O;
nCO + 2nH 2 → C n H 2n + nH 2 O.
หากทำการกลั่นถ่านหินแบบแห้งที่อุณหภูมิ 500–550 ° C จะได้รับน้ำมันดินซึ่งร่วมกับน้ำมันดินใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้างเป็นสารยึดเกาะในการผลิตหลังคา, สารเคลือบกันซึม (สักหลาดมุงหลังคา, สักหลาดหลังคา, เป็นต้น)
ในธรรมชาติพบถ่านหินในภูมิภาคต่อไปนี้: ภูมิภาคมอสโก, ลุ่มน้ำ South Yakutsk, Kuzbass, Donbass, ลุ่มน้ำ Pechora, ลุ่มน้ำ Tunguska, ลุ่มน้ำ Lena
ก๊าซธรรมชาติ.
ก๊าซธรรมชาติเป็นส่วนผสมของก๊าซซึ่งมีองค์ประกอบหลักคือมีเทน CH 4 (จาก 75 ถึง 98% ขึ้นอยู่กับสนาม) ส่วนที่เหลือคืออีเทน โพรเพน บิวเทน และสิ่งสกปรกจำนวนเล็กน้อย - ไนโตรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ (IV ) ไฮโดรเจนซัลไฟด์และไอระเหยของน้ำ และเกือบตลอดเวลา ไฮโดรเจนซัลไฟด์และสารประกอบอินทรีย์ของน้ำมัน - เมอร์แคปแตน พวกเขาเป็นผู้ให้ก๊าซมีกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์โดยเฉพาะและเมื่อถูกเผาไหม้จะนำไปสู่การก่อตัวของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เป็นพิษ SO 2
โดยทั่วไป ยิ่งน้ำหนักโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนสูงเท่าใด ไฮโดรคาร์บอนก็จะยิ่งมีน้อยลงในก๊าซธรรมชาติ องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติจากแหล่งต่างๆ ไม่เหมือนกัน องค์ประกอบเฉลี่ยเป็นเปอร์เซ็นต์โดยปริมาตรมีดังนี้:
| CH4 | C 2 H 6 | C 3 H 8 | C 4 H 10 | N 2 และก๊าซอื่น ๆ |
| 75-98 | 0,5 - 4 | 0,2 – 1,5 | 0,1 – 1 | 1-12 |
มีเทนเกิดขึ้นระหว่างการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน (โดยไม่ต้องเข้าถึงอากาศ) ของซากพืชและสัตว์ ดังนั้นจึงเกิดในตะกอนด้านล่างและเรียกว่าก๊าซ "บึง"
มีเทนสะสมในรูปผลึกไฮเดรตที่เรียกว่า มีเทนไฮเดรต,พบอยู่ใต้ชั้นดินเยือกแข็งและที่ระดับความลึกของมหาสมุทร ที่อุณหภูมิต่ำ (−800ºC) และความดันสูง โมเลกุลมีเทนจะอยู่ในช่องว่างของผลึกผลึกของน้ำแข็ง ในช่องว่างน้ำแข็งของมีเทนไฮเดรตหนึ่งลูกบาศก์เมตร ก๊าซ 164 ลูกบาศก์เมตรจะถูก "มอด"
ชิ้นส่วนของก๊าซมีเทนไฮเดรตดูเหมือนน้ำแข็งสกปรก แต่ในอากาศจะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีเหลืองน้ำเงิน คาร์บอนประมาณ 10,000 ถึง 15,000 กิกะตันถูกเก็บไว้บนโลกในรูปของมีเทนไฮเดรต (กิกะคือ 1 พันล้าน) ปริมาตรดังกล่าวมากกว่าปริมาณสำรองของก๊าซธรรมชาติทั้งหมดที่ทราบในปัจจุบันหลายเท่า
ก๊าซธรรมชาติเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากมีการสังเคราะห์อย่างต่อเนื่องในธรรมชาติ เรียกอีกอย่างว่า "ก๊าซชีวภาพ" ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมหลายคนในทุกวันนี้จึงเชื่อมโยงความเจริญรุ่งเรืองของมนุษยชาติอย่างแม่นยำกับการใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงทางเลือก
ในฐานะที่เป็นเชื้อเพลิง ก๊าซธรรมชาติมีข้อได้เปรียบเหนือเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งและของเหลว ค่าความร้อนจะสูงกว่ามากเมื่อเผาไม่ทิ้งขี้เถ้าผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ดังนั้นประมาณ 90% ของปริมาณก๊าซธรรมชาติที่ผลิตได้ทั้งหมดจึงถูกเผาเป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและโรงต้มน้ำ ในกระบวนการระบายความร้อนในสถานประกอบการอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน ประมาณ 10% ของก๊าซธรรมชาติถูกใช้เป็นวัตถุดิบที่มีคุณค่าสำหรับอุตสาหกรรมเคมี: เพื่อผลิตไฮโดรเจน อะเซทิลีน เขม่า พลาสติกต่างๆ และยารักษาโรค มีเทน อีเทน โพรเพน และบิวเทน แยกออกจากก๊าซธรรมชาติ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากก๊าซมีเทนมีความสำคัญทางอุตสาหกรรมอย่างมาก มีเทนใช้สำหรับการสังเคราะห์สารอินทรีย์หลายชนิด - ก๊าซสังเคราะห์และการสังเคราะห์แอลกอฮอล์เพิ่มเติมตามนั้น ตัวทำละลาย (คาร์บอนเตตระคลอไรด์ เมทิลีนคลอไรด์ ฯลฯ ); ฟอร์มาลดีไฮด์; อะเซทิลีนและเขม่า
ก๊าซธรรมชาติก่อตัวขึ้นอย่างอิสระ แหล่งสะสมหลักของก๊าซที่ติดไฟได้ตามธรรมชาติตั้งอยู่ในไซบีเรียตอนเหนือและตะวันตก, ลุ่มน้ำโวลก้า - อูราล, คอเคซัสเหนือ (Stavropol), สาธารณรัฐ Komi, ภูมิภาค Astrakhan, ทะเลเรนท์