منابع طبیعی هیدروکربن ها پالایش نفت

منابع طبیعی هیدروکربن ها

هیدروکربن ها بسیار متفاوت هستند -
مایع، جامد و گاز.
چرا تعداد زیادی از آنها در طبیعت وجود دارد؟
این کربن سیری ناپذیر است.

در واقع، این عنصر، مانند هیچ عنصر دیگری، «سیری‌ناپذیر» نیست: تلاش می‌کند تا زنجیره‌های راست و منشعب، سپس حلقه‌ها و سپس شبکه‌هایی از انبوهی از اتم‌هایش تشکیل دهد. از این رو ترکیبات زیادی از اتم های کربن و هیدروژن وجود دارد.

هیدروکربن ها هم گاز طبیعی هستند - متان، و هم گاز قابل احتراق خانگی دیگری که با سیلندرها پر شده است - پروپان C 3 H 8. هیدروکربن ها نفت، بنزین و نفت سفید هستند. و همچنین - یک حلال آلی C 6 H 6 ، پارافین که از آن شمع های سال نو ساخته می شود ، ژله نفتی از داروخانه و حتی یک کیسه پلاستیکی برای بسته بندی مواد غذایی ...

مهمترین منابع طبیعی هیدروکربن ها مواد معدنی هستند - زغال سنگ، نفت، گاز.

زغال سنگ

بیشتر در سراسر جهان شناخته شده است 36 هزارحوضه ها و ذخایر زغال سنگ، که با هم اشغال می کنند 15% قلمروهای کره زمین میادین زغال سنگ می توانند هزاران کیلومتر امتداد داشته باشند. در مجموع ذخایر زمین شناسی کلی زغال سنگ در کره زمین هستند 5 تریلیون 500 میلیارد تناز جمله ذخایر اکتشاف شده - 1 تریلیون 750 میلیارد تن.

سه نوع اصلی زغال سنگ فسیلی وجود دارد. هنگام سوزاندن زغال سنگ قهوه ای، آنتراسیت، شعله نامرئی است، احتراق بدون دود است، و زغال سنگ هنگام سوختن یک ترک بلند ایجاد می کند.

آنتراسیتقدیمی ترین زغال سنگ فسیلی است. در چگالی و براقیت زیاد متفاوت است. شامل تا 95% کربن.

زغال سنگ- حاوی تا 99% کربن. از بین تمام زغال سنگ های فسیلی، بیشترین استفاده از آن را دارد.

زغال سنگ قهوه ای- حاوی تا 72% کربن. رنگ قهوه ای دارد. به عنوان جوانترین زغال سنگ فسیلی، اغلب آثاری از ساختار درختی که از آن شکل گرفته است را حفظ می کند. از نظر رطوبت سنجی بالا و محتوای خاکستر بالا متفاوت است ( از 7٪ تا 38٪،بنابراین، آن را تنها به عنوان سوخت محلی و به عنوان یک ماده خام برای پردازش شیمیایی استفاده می شود. به طور خاص، انواع ارزشمند سوخت مایع با هیدروژناسیون به دست می آید: بنزین و نفت سفید.

کربن جزء اصلی زغال سنگ است 99% )، زغال سنگ قهوه ای ( تا 72%). منشأ نام کربن، یعنی "زغال سنگ حامل". به طور مشابه، نام لاتین "carboneum" در پایه حاوی ریشه carbo-coal است.

مانند نفت، زغال سنگ حاوی تعداد زیادی ازمواد آلی علاوه بر مواد آلی، شامل مواد معدنی نیز می شود، مانند آب، آمونیاک، سولفید هیدروژن و البته خود کربن - زغال سنگ. یکی از راه های اصلی پردازش زغال سنگ کک کردن - کلسینه کردن بدون دسترسی به هوا است. در نتیجه کک سازی که در دمای 1000 درجه سانتیگراد انجام می شود موارد زیر تشکیل می شود:

گاز کوره کک- از هیدروژن، متان، مونوکسید کربن و دی اکسید کربن، ناخالصی های آمونیاک، نیتروژن و سایر گازها تشکیل شده است.

قطران زغال سنگ - حاوی چند صد ماده آلی مختلف از جمله بنزن و همولوگ های آن، فنل و الکل های معطر، نفتالین و ترکیبات هتروسیکلیک مختلف.

آب تاپ تار یا آمونیاک - همانطور که از نام آن پیداست، حاوی آمونیاک محلول و همچنین فنل، سولفید هیدروژن و سایر مواد است.

کک- باقی مانده کک سازی جامد، کربن تقریبا خالص.

کک در تولید آهن و فولاد استفاده می شود، آمونیاک در تولید نیتروژن و کودهای ترکیبی استفاده می شود و نمی توان اهمیت محصولات کک سازی ارگانیک را نادیده گرفت. جغرافیای پراکندگی این ماده معدنی چگونه است؟

بخش اصلی منابع زغال سنگ در نیمکره شمالی - آسیا، آمریکای شمالی، اوراسیا قرار دارد. چه کشورهایی از نظر ذخایر و تولید زغال سنگ برجسته هستند؟

چین، ایالات متحده آمریکا، هند، استرالیا، روسیه.

کشورها صادرکننده اصلی زغال سنگ هستند.

ایالات متحده آمریکا، استرالیا، روسیه، آفریقای جنوبی.

مراکز اصلی واردات

ژاپن، اروپای خارج از کشور

این یک سوخت بسیار کثیف از نظر محیط زیست است. انفجار و آتش سوزی متان در حین استخراج زغال سنگ رخ می دهد و مشکلات زیست محیطی خاصی به وجود می آید.

آلودگی محیطی - این هر گونه تغییر نامطلوب در وضعیت این محیط در نتیجه فعالیت های انسانی است. در ماینینگ نیز این اتفاق می افتد. وضعیتی را در یک منطقه معدن زغال سنگ تصور کنید. همراه با زغال سنگ، مقدار زیادی سنگ زباله به سطح بالا می رود، که به عنوان غیر ضروری، به سادگی به زباله ها فرستاده می شود. به تدریج شکل گرفت انبوه زباله- کوه های مخروطی شکل از سنگ های ضایعاتی عظیم به ارتفاع ده ها متر که ظاهر چشم انداز طبیعی را مخدوش می کند. و آیا تمام زغال سنگی که به سطح زمین می رسد لزوماً به مصرف کننده صادر می شود؟ البته که نه. پس از همه، این روند هرمتیک نیست. مقدار زیادی گرد و غبار زغال سنگ روی سطح زمین می نشیند. در نتیجه ترکیب خاک ها و آب های زیرزمینی تغییر می کند که به ناچار روی حیوان و دنیای سبزیجاتناحیه.

زغال سنگ حاوی کربن رادیواکتیو - C است، اما پس از سوزاندن سوخت، ماده خطرناک به همراه دود وارد هوا، آب، خاک شده و به صورت سرباره یا خاکستر پخته می شود که برای تولید مصالح ساختمانی استفاده می شود. در نتیجه، در ساختمان های مسکونیدیوارها و سقف ها می درخشند و سلامت انسان را تهدید می کنند.

نفت

روغن از زمان های قدیم برای بشر شناخته شده است. در سواحل فرات، مین گذاری شد

6-7 هزار سال قبل از میلاد اوه . برای روشنایی خانه ها، تهیه هاون، دارو و مرهم و مومیایی کردن استفاده می شد. نفت در دنیای باستان یک سلاح مهیب بود: رودخانه های آتشین بر سر کسانی که به دیوارهای قلعه هجوم می آوردند می ریختند، تیرهای سوزان آغشته به نفت به شهرهای محاصره شده پرواز می کردند. نفت بود بخشی جدایی ناپذیرعامل آتش زا، که با نام در تاریخ ثبت شد "آتش یونانی"در قرون وسطی عمدتاً برای روشنایی خیابان ها استفاده می شد.

بیش از 600 حوضه نفت و گاز اکتشاف شده است، 450 حوضه در حال توسعه هستند , آ تعداد کلمیادین نفتی به 50 هزار می رسد.

روغن سبک و سنگین را تشخیص دهید. روغن سبک از زیر خاک با پمپ یا به روش فواره ای استخراج می شود. عمدتاً بنزین و نفت سفید از چنین روغنی ساخته می شوند. حتی گاهی اوقات به روش معدن (در جمهوری کومی) از روغن های سنگین نیز استخراج می شود و از آن قیر، نفت کوره و روغن های مختلف تهیه می شود.

نفت همه کاره ترین سوخت و پرکالری است. استخراج آن نسبتاً ساده و ارزان است، زیرا هنگام استخراج نفت، نیازی به پایین آوردن افراد در زیر زمین نیست. انتقال نفت از طریق خطوط لوله مشکل بزرگی نیست. عیب اصلی این نوع سوخت در دسترس بودن کم منابع (حدود 50 سال) است ) . ذخایر عمومی زمین شناسی معادل 500 میلیارد تن با احتساب 140 میلیارد تن اکتشاف شده است .

که در 2007 دانشمندان روسی به جامعه جهانی ثابت کردند که پشته های زیر آبی لومونوسوف و مندلیف که در اقیانوس منجمد شمالی واقع شده اند، منطقه قفسه ای از سرزمین اصلی هستند و بنابراین به فدراسیون روسیه تعلق دارند. معلم شیمی در مورد ترکیب روغن، خواص آن خواهد گفت.

نفت یک "بسته انرژی" است. تنها با 1 میلی لیتر از آن می توانید یک سطل کامل آب را یک درجه گرم کنید و برای جوشاندن سماور سطلی به کمتر از نصف لیوان روغن نیاز دارید. از نظر غلظت انرژی در واحد حجم، نفت رتبه اول را در بین مواد طبیعی دارد. حتی سنگ معدن های رادیواکتیو نیز نمی توانند در این زمینه با آن رقابت کنند، زیرا محتوای مواد رادیواکتیو در آنها به قدری کم است که می توان 1 میلی گرم را استخراج کرد. سوخت هسته ای باید تن سنگ فرآوری شود.

نفت نه تنها اساس مجموعه سوخت و انرژی هر کشوری است.

در اینجا سخنان معروف D. I. Mendeleev در جای خود قرار دارد «روغن سوزی همان گرم کردن کوره است اسکناس". هر قطره روغن حاوی بیش از 900 مختلف ترکیبات شیمیایی، بیش از نیمی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی. این واقعاً معجزه طبیعت است، اساس صنعت پتروشیمی. تقریباً 90 درصد از کل نفت تولید شده به عنوان سوخت استفاده می شود. با وجود “ مالک 10%” , سنتز پتروشیمی هزاران ترکیب آلی را فراهم می کند که نیازهای ضروری جامعه مدرن را برآورده می کند. جای تعجب نیست که مردم با احترام نفت را "طلای سیاه"، "خون زمین" می نامند.

روغن مایعی روغنی قهوه ای تیره با رنگ مایل به قرمز یا سبز، گاهی سیاه، قرمز، آبی یا روشن و حتی شفاف با بوی تند مشخص است. گاهی نفت سفید یا بی رنگ است، مانند آب (مثلاً در میدان سوروخانسکویه در آذربایجان، در برخی از میادین در الجزایر).

ترکیب روغن یکسان نیست. اما همه آنها معمولاً حاوی سه نوع هیدروکربن هستند - آلکان ها (عمدتاً ساختار معمولی)، سیکلوآلکان ها و هیدروکربن های معطر. نسبت این هیدروکربن ها در نفت میادین مختلف متفاوت است: به عنوان مثال، نفت منگیشلاک سرشار از آلکان است و نفت منطقه باکو سرشار از سیکلوآلکان است.

ذخایر اصلی نفت در نیمکره شمالی است. جمع 75 کشورهای جهان نفت تولید می کنند، اما 90 درصد از تولید آن به سهم 10 کشور است. نزدیک ? ذخایر نفت جهان در کشورهای در حال توسعه است. (معلم تماس می گیرد و روی نقشه نشان می دهد).

کشورهای تولید کننده اصلی:

عربستان سعودیایالات متحده آمریکا، روسیه، ایران، مکزیک.

در عین حال بیشتر 4/5 مصرف نفت به سهم کشورهای توسعه یافته اقتصادی که عمده ترین کشورهای واردکننده هستند، می رسد:

ژاپن، اروپای خارج از کشور، ایالات متحده آمریکا.

روغن به صورت خام در هیچ کجا استفاده نمی شود، اما از محصولات تصفیه شده استفاده می شود.

پالایش نفت

یک کارخانه مدرن متشکل از یک کوره گرمایش نفت و یک ستون تقطیر است که روغن در آن جدا می شود جناح ها -مخلوط های جداگانه هیدروکربن ها با توجه به نقطه جوش آنها: بنزین، نفتا، نفت سفید. کوره دارای یک لوله بلند است که به صورت یک سیم پیچ پیچیده شده است. کوره توسط محصولات احتراق نفت کوره یا گاز گرم می شود. روغن به طور مداوم به سیم پیچ عرضه می شود: در آنجا به صورت مخلوطی از مایع و بخار تا دمای 320 تا 350 درجه سانتیگراد گرم می شود و وارد ستون تقطیر می شود. ستون تقطیر یک دستگاه استوانه ای فولادی با ارتفاع حدود 40 متر است. در داخل چندین پارتیشن افقی با سوراخ - به اصطلاح صفحات. بخارات نفت که وارد ستون می شوند بالا می آیند و از سوراخ های صفحات عبور می کنند. همانطور که به تدریج سرد می شوند و به سمت بالا حرکت می کنند، تا حدی مایع می شوند. هیدروکربن های فرار کمتر از قبل روی صفحات اول مایع شده و یک کسر نفت گاز را تشکیل می دهند. هیدروکربن های فرار بیشتری در بالا جمع آوری می شوند و یک بخش نفت سفید را تشکیل می دهند. حتی بالاتر - کسر نفتا. فرارترین هیدروکربن ها از ستون به صورت بخار خارج می شوند و پس از تراکم، بنزین را تشکیل می دهند. بخشی از بنزین برای "آبیاری" به ستون برگشت داده می شود، که به حالت عملکرد بهتر کمک می کند. (ورود در دفترچه یادداشت). بنزین - حاوی هیدروکربن های C5 - C11 است که در محدوده 40 0 ° C تا 200 0 C می جوشد. نفتا - حاوی هیدروکربن های C8 - C14 با نقطه جوش 120 0 C تا 240 0 C؛ نفت سفید - حاوی هیدروکربن های C12 - C18 است که در دمای 180 0 C تا 300 0 C می جوشد. نفت گاز - حاوی هیدروکربن های C13 - C15 است که در دمای 230 0 C تا 360 0 C تقطیر شده است. روغن های روان کننده - C16 - C28، در دمای 350 0 C و بالاتر بجوشانید.

پس از تقطیر محصولات سبک از روغن، یک مایع سیاه چسبناک باقی می ماند - نفت کوره. این مخلوط ارزشمندی از هیدروکربن ها است. روغن های روان کننده از روغن کوره با تقطیر اضافی به دست می آیند. قسمت غیر تقطیر مازوت قیر نام دارد که در ساخت و ساز و هنگام سنگفرش جاده ها استفاده می شود.(نمایش قطعه ویدئو). با ارزش ترین بخش تقطیر مستقیم نفت، بنزین است. با این حال، بازده این کسر از 17-20 درصد وزنی نفت خام تجاوز نمی کند. مشکل پیش می‌آید: چگونه می‌توان نیازهای روزافزون جامعه به سوخت خودرو و هوانوردی را تامین کرد؟ راه حل در پایان قرن نوزدهم توسط یک مهندس روسی پیدا شد ولادیمیر گریگوریویچ شوخوف. که در 1891 سال، او برای اولین بار یک صنعتی انجام داد ترک خوردنکسری نفت سفید نفت، که باعث افزایش بازده بنزین به 65-70٪ (محاسبه به عنوان نفت خام) می شود. تنها برای توسعه فرآیند ترک حرارتی فرآورده های نفتی، بشر سپاسگزار نام این شخص منحصر به فرد در تاریخ تمدن را با حروف طلایی ثبت کرد.

محصولات به دست آمده در نتیجه تصحیح روغن تحت پردازش شیمیایی قرار می گیرند که شامل تعدادی فرآیند پیچیده است که یکی از آنها ترک خوردگی فرآورده های نفتی است (از انگلیسی "Cracking" - splitting). انواع مختلفی از ترک وجود دارد: حرارتی، کاتالیزوری، ترک فشار بالا، کاهش. ترک حرارتی شامل تقسیم مولکول های هیدروکربن با زنجیره بلند به مولکول های کوتاه تر تحت تأثیر دمای بالا (470-550 0 C) است. در فرآیند این تقسیم، همراه با آلکان ها، آلکن ها تشکیل می شوند:

در حال حاضر، ترک کاتالیزوری رایج ترین است. این در دمای 450-500 0 C انجام می شود، اما با سرعت بالاتر و به شما امکان می دهد بنزین با کیفیت بالاتری دریافت کنید. در شرایط ترک کاتالیزوری، همراه با واکنش های برش، واکنش های ایزومریزاسیون انجام می شود، یعنی تبدیل هیدروکربن های یک ساختار معمولی به هیدروکربن های شاخه دار.

ایزومریزاسیون کیفیت بنزین را تحت تاثیر قرار می دهد، زیرا وجود هیدروکربن های شاخه دار عدد اکتان آن را بسیار افزایش می دهد. کراکینگ به فرآیندهای ثانویه پالایش نفت گفته می شود. تعدادی از فرآیندهای کاتالیزوری دیگر، مانند اصلاح، نیز به عنوان ثانویه طبقه بندی می شوند. اصلاحات- این معطر کردن بنزین ها با گرم کردن آنها در حضور یک کاتالیزور، به عنوان مثال، پلاتین است. در این شرایط آلکان ها و سیکلوآلکان ها به هیدروکربن های معطر تبدیل می شوند که در نتیجه عدد اکتان بنزین نیز به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

اکولوژی و میدان نفتی

برای تولید پتروشیمی، مشکل محیط زیست اهمیت ویژه ای دارد. تولید نفت با هزینه های انرژی و آلودگی محیط زیست مرتبط است. یکی از منابع خطرناک آلودگی اقیانوس ها تولید نفت در دریا است و اقیانوس ها نیز در حین حمل و نقل نفت آلوده می شوند. هر یک از ما عواقب تصادف نفتکش ها را در تلویزیون دیده ایم. سواحل سیاه پوشیده از نفت، موج سواری سیاه، دلفین های خفه کننده، پرندگانی که بال هایشان با روغن چسبناک پوشانده شده است، افرادی با لباس های محافظ که با بیل و سطل نفت را جمع آوری می کنند. من می خواهم داده های یک فاجعه زیست محیطی جدی را که در نوامبر 2007 در تنگه کرچ رخ داد، ذکر کنم. 2000 تن فرآورده نفتی و حدود 7000 تن گوگرد وارد آب شد. تف توزلا که در محل اتصال دریاهای سیاه و آزوف قرار دارد و تف چوشکا بیشترین آسیب را به دلیل این فاجعه متحمل شدند. پس از حادثه، نفت کوره در ته نشست شد، که باعث کشته شدن پوسته کوچکی به شکل قلب، غذای اصلی ساکنان دریا شد. 10 سال طول می کشد تا اکوسیستم بازسازی شود. بیش از 15 هزار پرنده تلف شدند. یک لیتر روغن با افتادن در آب، در نقاطی به مساحت 100 متر مربع روی سطح آن پخش می شود. لایه روغن، اگرچه بسیار نازک است، اما مانعی غیرقابل عبور در مسیر اکسیژن از جو به ستون آب ایجاد می کند. در نتیجه، رژیم اکسیژن و اقیانوس مختل می شود. "خفه کردن".پلانکتون، که ستون فقرات زنجیره غذایی اقیانوس ها است، در حال مرگ است. در حال حاضر حدود 20 درصد از مساحت اقیانوس جهانی با نشت نفت پوشیده شده است و منطقه تحت تأثیر آلودگی نفتی در حال رشد است. علاوه بر این که اقیانوس جهانی با یک فیلم نفتی پوشیده شده است، می توانیم آن را در خشکی نیز مشاهده کنیم. مثلا در میادین نفتی سیبری غربینفت در هر سال بیشتر از ظرفیت نفتکش ریخته می شود - تا 20 میلیون تن. حدود نیمی از این نفت در نتیجه تصادفات روی زمین می‌ماند، مابقی فواره‌های «برنامه‌ریزی‌شده» و نشت در حین راه‌اندازی چاه، حفاری اکتشافی و تعمیر خط لوله است. طبق گفته کمیته محیط زیست منطقه خودمختار Yamalo-Nenets، بزرگترین منطقه از زمین های آلوده به نفت در ناحیه Purovsky قرار دارد.

گاز طبیعی و مرتبط نفت

گاز طبیعی حاوی هیدروکربن هایی با وزن مولکولی کم است که اجزای اصلی آن هستند متان. محتوای آن در گاز میدان های مختلف بین 80 تا 97 درصد است. علاوه بر متان - اتان، پروپان، بوتان. غیر آلی: نیتروژن - 2٪؛ CO2; H2O; H2S، گازهای نجیب. هنگامی که گاز طبیعی می سوزد، گرمای زیادی آزاد می شود.

از نظر خواص، گاز طبیعی به عنوان سوخت حتی از نفت پیشی می گیرد، کالری آن بیشتر است. این جوانترین شاخه صنعت سوخت است. استخراج و حمل و نقل گاز آسان تر است. از همه سوخت ها مقرون به صرفه ترین است. درست است، معایبی نیز وجود دارد: حمل و نقل بین قاره ای پیچیده گاز. تانکرها - کود متان که گاز را در حالت مایع انتقال می دهند، ساختارهای بسیار پیچیده و گران قیمتی هستند.

به عنوان: سوخت موثر، مواد اولیه در صنایع شیمیایی، در تولید استیلن، اتیلن، هیدروژن، دوده، پلاستیک، اسید استیک، رنگ، دارو و غیره استفاده می شود. گاز نفت حاوی متان کمتر، اما پروپان، بوتان و سایر هیدروکربن های بالاتر است. گاز کجا تولید می شود؟

بیش از 70 کشور جهان دارای ذخایر تجاری گاز هستند. علاوه بر این، مانند نفت، کشورهای در حال توسعه دارای ذخایر بسیار زیادی هستند. اما تولید گاز عمدتا توسط کشورهای توسعه یافته انجام می شود. آنها فرصت هایی دارند تا از آن استفاده کنند یا راهی برای فروش گاز به کشورهای دیگری که با آنها در همان قاره هستند. تجارت بین المللی گاز کمتر از تجارت نفت فعال است. حدود 15 درصد گاز تولیدی جهان وارد بازارهای بین المللی می شود. تقریبا 2/3 تولید گاز جهان توسط روسیه و ایالات متحده تامین می شود. بدون شک پیشروترین منطقه تولید گاز نه تنها در کشور ما بلکه در جهان منطقه یامالو ننتس است. منطقه خودمختارجایی که این صنعت به مدت 30 سال در حال توسعه بوده است. شهر ما Novy Urengoy به حق به عنوان پایتخت گاز شناخته شده است. بزرگترین ذخایر شامل Urengoyskoye، Yamburgskoye، Medvezhye، Zapolyarnoye است. میدان Urengoy در کتاب رکوردهای گینس ثبت شده است. ذخایر و تولید کانسار بی نظیر است. ذخایر اکتشافی بیش از 10 تریلیون است. متر 3، 6 تریلیون. متر 3. در سال 2008، شرکت گازپروم قصد دارد 598 میلیارد متر مکعب طلای آبی در میدان اورنگوی تولید کند.

گاز و اکولوژی

نقص فن آوری تولید نفت و گاز، حمل و نقل آنها باعث سوختن مداوم حجم گاز در واحدهای حرارتی ایستگاه های کمپرسور و در فلرها می شود. ایستگاه های کمپرسور حدود 30 درصد از این انتشار را تشکیل می دهند. سالانه حدود 450000 تن گاز طبیعی و گاز همراه در تاسیسات فلر سوزانده می شود در حالی که بیش از 60000 تن آلاینده وارد جو می شود.

نفت، گاز، زغال سنگ مواد اولیه با ارزشی برای صنایع شیمیایی هستند. در آینده نزدیک جایگزینی در مجموعه سوخت و انرژی کشورمان پیدا خواهند کرد. در حال حاضر دانشمندان به دنبال راه هایی برای استفاده از انرژی خورشیدی و بادی، سوخت هسته ای هستند تا به طور کامل جایگزین نفت شوند. هیدروژن امیدوار کننده ترین سوخت آینده است. کاهش استفاده از نفت در مهندسی برق حرارتی نه تنها راهی برای استفاده منطقی‌تر از آن، بلکه برای حفظ این ماده خام برای نسل‌های آینده است. مواد اولیه هیدروکربنی باید فقط در صنایع تبدیلی برای به دست آوردن انواع محصولات استفاده شود. متاسفانه هنوز وضعیت تغییر نکرده و تا 94 درصد نفت تولیدی به عنوان سوخت مصرف می شود. مندلیف عاقلانه گفت: «روغن سوزی همان گرم کردن کوره با اسکناس است».

مهمترین منابع طبیعی هیدروکربن ها هستند روغن , گاز طبیعی و زغال سنگ . آنها ذخایر غنی را در مناطق مختلف زمین تشکیل می دهند.

پیش از این، محصولات طبیعی استخراج شده منحصراً به عنوان سوخت استفاده می شد. در حال حاضر، روش هایی برای پردازش آنها توسعه یافته و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، که امکان جداسازی هیدروکربن های با ارزش را فراهم می کند، که هم به عنوان سوخت با کیفیت بالا و هم به عنوان مواد خام برای سنتزهای آلی مختلف استفاده می شود. فرآوری منابع طبیعی مواد اولیه صنعت پتروشیمی . ما روش های اصلی پردازش را تجزیه و تحلیل خواهیم کرد هیدروکربن های طبیعی.

با ارزش ترین منبع مواد اولیه طبیعی - روغن . این یک مایع روغنی به رنگ قهوه ای تیره یا سیاه با بوی مشخص است که عملاً در آب نامحلول است. چگالی روغن است 0.73-0.97 g/cm3.نفت مخلوط پیچیده ای از هیدروکربن های مایع مختلف است که در آن هیدروکربن های گازی و جامد حل می شوند و ترکیب نفت از میادین مختلف ممکن است متفاوت باشد. آلکان ها، سیکلوآلکان ها، هیدروکربن های معطر و همچنین ترکیبات آلی حاوی اکسیژن، گوگرد و نیتروژن می توانند به نسبت های مختلف در ترکیب روغن وجود داشته باشند.

نفت خام عملا استفاده نمی شود، اما فرآوری می شود.

تمیز دادن پالایش نفت اولیه (تقطیر ) ، یعنی جدا کردن آن به کسری با نقطه جوش متفاوت و بازیافت (ترک خوردن ) که در طی آن ساختار هیدروکربن ها تغییر می کند

dov در ترکیب آن گنجانده شده است.

پالایش نفت اولیهبر اساس این واقعیت است که نقطه جوش هیدروکربن ها بیشتر است، جرم مولی آنها بیشتر است. روغن حاوی ترکیباتی با نقطه جوش 30 تا 550 درجه سانتی گراد است. در نتیجه تقطیر، روغن به بخش هایی تقسیم می شود که در دماهای مختلف می جوشند و حاوی مخلوطی از هیدروکربن ها با جرم مولی متفاوت هستند. این کسری ها کاربردهای مختلفی پیدا می کنند (جدول 10.2 را ببینید).

جدول 10.2. محصولات پالایش نفت اولیه.

کسر	نقطه جوش، °С	ترکیب	کاربرد
گاز مایع	<30	هیدروکربن ها С 3 - С 4	سوخت های گازی، مواد اولیه صنایع شیمیایی
بنزین	40-200	هیدروکربن های C 5 - C 9	سوخت حمل و نقل هوایی و خودرو، حلال
نفتا	150-250	هیدروکربن های C 9 - C 12	سوخت موتور دیزل، حلال
نفت سفید	180-300	هیدروکربن ها С 9 -С 16	سوخت موتور دیزل، سوخت خانگی، سوخت روشنایی
نفت گاز	250-360	هیدروکربن ها С 12 - С 35	سوخت دیزل، مواد اولیه برای کراکینگ کاتالیزوری
نفت سیاه	> 360	هیدروکربن های بالاتر، مواد حاوی O-، N-، S-، Me	سوخت کارخانه های دیگ بخار و کوره های صنعتی، مواد اولیه برای تقطیر بیشتر

سهم نفت کوره حدود نیمی از جرم نفت را تشکیل می دهد. بنابراین، تحت پردازش حرارتی نیز قرار می گیرد. برای جلوگیری از تجزیه، نفت کوره تحت فشار کاهش یافته تقطیر می شود. در این مورد، چند بخش به دست می آید: هیدروکربن های مایع، که به عنوان استفاده می شود روغن های روان کننده ; مخلوط هیدروکربن های مایع و جامد - نفت خام مورد استفاده در تهیه پماد؛ مخلوطی از هیدروکربن های جامد - پارافین ، رفتن به تولید جلای کفش، شمع، کبریت و مداد، و همچنین برای اشباع چوب. باقی مانده غیر فرار تار برای تولید قیر راه، ساختمان و سقف استفاده می شود.

پالایش نفتشامل واکنش های شیمیایی است که ترکیب و ساختار شیمیایی هیدروکربن ها را تغییر می دهد. تنوع آن

ty - ترک حرارتی، ترک کاتالیزوری، اصلاح کاتالیزوری.

ترک حرارتیمعمولاً در معرض نفت کوره و سایر بخش های نفت سنگین قرار می گیرند. در دمای 450-550 درجه سانتی گراد و فشار 2-7 مگاپاسکال، مکانیسم رادیکال آزاد مولکول های هیدروکربن را به قطعاتی با تعداد اتم های کربن کمتری تقسیم می کند و ترکیبات اشباع و غیر اشباع تشکیل می شود:

C 16 N 34 ¾® C 8 N 18 + C 8 N 16

C 8 H 18 ¾®C 4 H 10 + C 4 H 8

به این ترتیب بنزین خودرو به دست می آید.

ترک خوردگی کاتالیزوریدر حضور کاتالیزورها (معمولا آلومینوسیلیکاتها) در فشار جوو دما 550 - 600 درجه سانتی گراد. در عین حال، بنزین حمل و نقل هوایی از نفت سفید و فراکسیون نفت گاز به دست می آید.

تقسیم هیدروکربن ها در حضور آلومینوسیلیکات ها طبق مکانیسم یونی انجام می شود و با ایزومریزاسیون همراه است. تشکیل مخلوطی از هیدروکربن های اشباع و غیر اشباع با یک اسکلت کربنی منشعب، به عنوان مثال:

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

گربه، تی||

C 16 H 34 ¾¾® CH 3 -C -C-CH 3 + CH 3 -C \u003d C - CH-CH 3

اصلاح کاتالیزوری در دمای 470-540 درجه سانتیگراد و فشار 1-5 مگاپاسکال با استفاده از کاتالیزورهای پلاتین یا پلاتین-رنیم که بر روی پایه Al 2 O 3 قرار گرفته اند انجام می شود. در این شرایط تبدیل پارافین ها و

سیکلوپارافین های نفتی به هیدروکربن های معطر

گربه، t, p

¾¾¾¾® + 3H 2

گربه، t, p

C 6 H 14 ¾¾¾¾® + 4H 2

فرآیندهای کاتالیزوری به دلیل محتوای بالای هیدروکربن های شاخه دار و معطر موجود در آن، به دست آوردن بنزین با کیفیت بهبود یافته ممکن می شود. کیفیت بنزین با آن مشخص می شود رتبه بندی اکتان. هرچه مخلوط سوخت و هوا توسط پیستون ها بیشتر فشرده شود، قدرت موتور بیشتر می شود. با این حال، فشرده سازی را می توان فقط تا حد معینی انجام داد، که بیش از آن انفجار (انفجار) رخ می دهد.

مخلوط گاز، باعث گرم شدن بیش از حد و سایش زودرس موتور می شود. کمترین مقاومت در برابر انفجار در پارافین های معمولی. با کاهش طول زنجیره، افزایش انشعاب آن و تعداد دو برابر می شود

اتصالات، افزایش می یابد. به خصوص کربوهیدرات های معطر بالایی دارد.

قبل از زایمان برای ارزیابی مقاومت در برابر انفجار درجات مختلف بنزین، آنها را با شاخص های مشابه برای مخلوط مقایسه می کنند ایزواکتان و n-هپتان با نسبت های مختلف اجزاء؛ عدد اکتان برابر با درصد ایزواکتان در این مخلوط است. هر چه بزرگتر باشد، کیفیت بنزین بالاتر است. عدد اکتان را نیز می توان با افزودن عوامل ضد ضربه خاص افزایش داد، به عنوان مثال، سرب تترااتیل سرب(C2H5)4، با این حال، چنین بنزینی و محصولات احتراق آن سمی هستند.

علاوه بر سوخت‌های مایع، هیدروکربن‌های گازی پایین‌تری نیز در فرآیندهای کاتالیزوری به‌دست می‌آیند که سپس به عنوان مواد خام برای سنتز آلی استفاده می‌شوند.

یکی دیگر از منابع طبیعی مهم هیدروکربن ها که اهمیت آن به طور مداوم در حال افزایش است - گاز طبیعی. حاوی 98 درصد حجمی متان و 2 تا 3 درصد حجمی است. نزدیکترین همولوگ های آن و همچنین ناخالصی های سولفید هیدروژن، نیتروژن، دی اکسید کربن، گازهای نجیب و آب. گازهای آزاد شده در حین تولید نفت ( گذراندن )، حاوی متان کمتر، اما بیشتر همولوگ آن است.

گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده می شود. علاوه بر این، هیدروکربن های اشباع منفرد با تقطیر و همچنین از آن جدا می شوند گاز سنتز که عمدتاً از CO و هیدروژن تشکیل شده است. آنها به عنوان مواد اولیه برای سنتزهای آلی مختلف استفاده می شوند.

استخراج شده در مقادیر زیاد زغال سنگ - مواد جامد ناهمگن سیاه یا خاکستری سیاه رنگ. این ترکیب پیچیده ای از ترکیبات درشت مولکولی مختلف است.

زغال سنگ به عنوان سوخت جامد استفاده می شود و همچنین در معرض آن قرار می گیرد کک سازی - تقطیر خشک بدون دسترسی به هوا در دمای 1000-1200 درجه سانتیگراد. در نتیجه این فرآیند شکل می گیرد: کک که یک گرافیت ریز تقسیم شده است و در متالورژی به عنوان یک عامل کاهنده استفاده می شود. قطران زغال سنگ که در معرض تقطیر قرار می گیرد و هیدروکربن های آروماتیک (بنزن، تولوئن، زایلن، فنل و ...) به دست می آید و گام صدا ، رفتن به تهیه سقف بام; آب آمونیاک و گاز کوره کک حاوی حدود 60 درصد هیدروژن و 25 درصد متان است.

بنابراین، منابع طبیعی هیدروکربن ها را فراهم می کند

صنایع شیمیایی با مواد اولیه متنوع و نسبتا ارزان برای سنتزهای آلی، که دستیابی به ترکیبات آلی متعددی را که در طبیعت یافت نمی شوند، اما برای انسان ضروری هستند، ممکن می سازد.

طرح کلی برای استفاده از مواد خام طبیعی برای سنتز اصلی آلی و پتروشیمی را می توان به شرح زیر نشان داد.

Arenas Syngas استیلن آلکن آلکان

سنتز پایه آلی و پتروشیمی

کنترل وظایف

1222. تفاوت بین پالایش نفت اولیه و پالایش ثانویه چیست؟

1223. چه ترکیباتی را تعیین می کند کیفیت بالاگازوئیل؟

1224. روشی را پیشنهاد کنید که با شروع از روغن، الکل اتیلیک را بدست آورید.

فصل 1. ژئوشیمی نفت و اکتشاف منابع سوخت.

§ 1. منشا سوخت های فسیلی. 3

§ 2. سنگهای نفتی. 4

فصل 2. منابع طبیعی.. 5

فصل 3. تولید صنعتی هیدروکربن ها .. 8

فصل 4. پالایش نفت .. 9

§ 1. تقطیر کسری.. 9

§ 2. ترک خوردگی. 12

§ 3. اصلاحات. 13

§ 4. حذف گوگرد.. 14

فصل 5. کاربردهای هیدروکربن.. 14

§ 1. آلکان ها .. 15

§ 2. آلکن ها.. 16

§ 3. آلکین ها.. 18

§ 4. آرنا.. 19

فصل 6. تحلیل وضعیت صنعت نفت. 20

فصل 7. ویژگی ها و روندهای اصلی در صنعت نفت. 27

فهرست مراجع ... 33

اولین نظریه ها که اصولی را در نظر می گرفتند که وقوع ذخایر نفتی را تعیین می کنند، معمولاً عمدتاً به این سؤال محدود می شدند که کجا انباشته می شود. با این حال، در طول 20 سال گذشته مشخص شده است که برای پاسخ به این سوال، باید درک کرد که چرا، چه زمانی و در چه مقادیری نفت در یک حوضه خاص تشکیل شده است، و همچنین درک و ایجاد فرآیندها به عنوان یک نتیجه ای که به وجود آمد، مهاجرت و انباشته شد. این اطلاعات برای بهبود کارایی اکتشاف نفت ضروری است.

بر اساس دیدگاه‌های مدرن، شکل‌گیری منابع هیدروکربنی در نتیجه یک توالی پیچیده از فرآیندهای ژئوشیمیایی (نگاه کنید به شکل 1) در داخل سنگ‌های گاز و نفت اصلی رخ داده است. در این فرآیندها، اجزای سیستم های بیولوژیکی مختلف (مواد منشاء طبیعی) به هیدروکربن ها و تا حدی به ترکیبات قطبی با پایداری ترمودینامیکی متفاوت - در نتیجه رسوب مواد با منشاء طبیعی و متعاقب همپوشانی آنها با سنگ های رسوبی، تحت تأثیر دمای بالا و افزایش فشار در سطح تبدیل می شود. لایه های پوسته زمین مهاجرت اولیه محصولات مایع و گازی از لایه اصلی نفت گاز و مهاجرت ثانویه بعدی آنها (از طریق افق های باربری، جابجایی ها و غیره) به سنگ های متخلخل اشباع شده از نفت منجر به تشکیل رسوبات مواد هیدروکربنی و مهاجرت بیشتر آنها می شود. که با قفل شدن رسوبات بین لایه های سنگ غیر متخلخل جلوگیری می شود.

در عصاره‌های مواد آلی از سنگ‌های رسوبی با منشأ بیوژنیک، ترکیباتی با ساختار شیمیایی مشابه ترکیبات استخراج‌شده از نفت دارند. مخصوصاً برای ژئوشیمی دارند اهمیتبرخی از این ترکیبات "نشانگرهای بیولوژیکی" ("فسیل های شیمیایی") در نظر گرفته می شوند. چنین هیدروکربن هایی با ترکیبات موجود در سیستم های بیولوژیکی (مثلاً لیپیدها، رنگدانه ها و متابولیت ها) که روغن از آنها مشتق می شود، اشتراکات زیادی دارند. این ترکیبات نه تنها منشا بیوژنیک هیدروکربن‌های طبیعی را نشان می‌دهند، بلکه به دست آوردن مواد بسیار را نیز ممکن می‌سازند اطلاعات مهمدر مورد سنگهای گازی و نفتی و همچنین در مورد ماهیت بلوغ و منشاء، مهاجرت و تخریب زیستی که منجر به تشکیل ذخایر خاص گاز و نفت شده است.

شکل 1 فرآیندهای ژئوشیمیایی که منجر به تشکیل هیدروکربن های فسیلی می شود.

سنگ نفت گاز به سنگ رسوبی ریز پراکنده ای اطلاق می شود که در طی ته نشینی طبیعی منجر به تشکیل و انتشار مقادیر قابل توجهی نفت و (یا) گاز شده یا می توانسته باشد. طبقه بندی این گونه سنگ ها بر اساس محتوای و نوع ماده آلی، وضعیت تکامل دگرگونی آن (تحولات شیمیایی در دمای تقریباً 50 تا 180 درجه سانتیگراد رخ می دهد) و همچنین ماهیت و مقدار هیدروکربن های قابل دستیابی است. از آن. کروژن ماده آلی در سنگ‌های رسوبی با منشأ بیوژنیک را می‌توان به اشکال مختلف یافت، اما می‌توان آن را به چهار نوع اصلی تقسیم کرد.

1) لیپتینیت ها- دارای محتوای هیدروژن بسیار بالا، اما محتوای اکسیژن کم. ترکیب آنها به دلیل وجود زنجیره های کربنی آلیفاتیک است. فرض بر این است که لیپتینیت ها عمدتاً از جلبک ها (معمولاً در معرض تجزیه باکتریایی) تشکیل شده اند. توانایی بالایی در تبدیل شدن به روغن دارند.

2) خارج می شود- دارای محتوای هیدروژن بالا (اما کمتر از لیپتینیت ها)، غنی از زنجیره های آلیفاتیک و نفتن های اشباع (هیدروکربن های آلی حلقه ای) و همچنین چرخه های معطر و گروه های عاملی حاوی اکسیژن هستند. این ماده آلی از مواد گیاهی مانند هاگ، گرده، کوتیکول و سایر قسمت های ساختاری گیاهان تشکیل می شود. اگزینیت ها توانایی خوبی برای تبدیل به نفت و میعانات گازی و در مراحل بالاتر تکامل دگرگونی به گاز دارند.

3) ویترشیتی- دارای محتوای هیدروژن کم، محتوای اکسیژن بالا و عمدتاً از ساختارهای معطر با زنجیره های آلیفاتیک کوتاه که توسط گروه های عاملی حاوی اکسیژن به هم متصل شده اند. آنها از مواد چوبی ساختار یافته ( لیگنوسلولزی ) تشکیل شده اند و توانایی محدودی برای تبدیل به نفت دارند، اما توانایی خوبی برای تبدیل به گاز دارند.

4) اینرتینیتسنگ های آواری سیاه و مات (پر کربن و کم هیدروژن) هستند که از پیش سازهای چوبی بسیار تغییر یافته تشکیل شده اند. توانایی تبدیل شدن به نفت و گاز را ندارند.

عوامل اصلی که سنگ نفت گاز را به وسیله آن تشخیص می دهند محتوای کروژن آن، نوع ماده آلی در کروژن و مرحله تکامل دگرگونی این ماده آلی است. سنگهای نفتی و گازی خوب آنهایی هستند که حاوی 2 تا 4 درصد ماده آلی هستند که از آن می توان هیدروکربنهای مربوطه را تشکیل و آزاد کرد. در شرایط مساعد ژئوشیمیایی، تشکیل نفت می تواند از سنگ های رسوبی حاوی مواد آلی مانند لیپتینیت و اگزینیت رخ دهد. تشکیل رسوبات گازی معمولاً در سنگهای غنی از ویترینیت یا در نتیجه ترک خوردگی حرارتی نفت تشکیل شده اولیه رخ می دهد.

در نتیجه دفن بعدی رسوبات مواد آلی در زیر لایه های بالایی سنگ های رسوبی، این ماده در معرض دماهای فزاینده ای قرار می گیرد که منجر به تجزیه حرارتی کروژن و تشکیل نفت و گاز می شود. تشکیل نفت در مقادیر مورد علاقه برای توسعه صنعتی میدان تحت شرایط معینی از نظر زمان و دما (عمق وقوع) اتفاق می‌افتد، و زمان تشکیل هر چه طولانی‌تر باشد، دما پایین‌تر باشد (اگر ما به راحتی می‌توانیم این را بفهمیم. فرض کنید که واکنش طبق معادله مرتبه اول پیش می رود و وابستگی آرنیوس به دما دارد). به عنوان مثال، همان مقدار نفتی که در 100 درجه سانتیگراد در حدود 20 میلیون سال تشکیل شده است باید در 90 درجه سانتیگراد در 40 میلیون سال و در 80 درجه سانتیگراد در 80 میلیون سال تشکیل شود. سرعت تشکیل هیدروکربن ها از کروژن به ازای هر 10 درجه سانتی گراد افزایش دما تقریباً دو برابر می شود. با این حال ترکیب شیمیاییکروژن می تواند بسیار متنوع باشد و بنابراین رابطه مشخص شده بین زمان بلوغ روغن و دمای این فرآیند را می توان تنها به عنوان مبنایی برای تخمین های تقریبی در نظر گرفت.

مطالعات ژئوشیمیایی مدرن نشان می دهد که در فلات قاره دریای شمال، هر 100 متر افزایش عمق با افزایش دمای تقریباً 3 درجه سانتی گراد همراه است، به این معنی که سنگ های رسوبی غنی از مواد آلی، هیدروکربن های مایع را در عمق 2500-4000 تشکیل می دهند. متر برای 50-80 میلیون سال. به نظر می رسد روغن های سبک و میعانات در اعماق 4000-5000 متر و متان (گاز خشک) در اعماق بیشتر از 5000 متر تشکیل شده اند.

منابع طبیعی هیدروکربن ها سوخت های فسیلی هستند - نفت و گاز، زغال سنگ و ذغال سنگ نارس. ذخایر نفت خام و گاز 100 تا 200 میلیون سال پیش از گیاهان و جانوران دریایی میکروسکوپی که در سنگ‌های رسوبی تشکیل شده در بستر دریا قرار گرفتند، منشأ گرفتند، در مقابل، زغال سنگ و ذغال سنگ نارس از 340 میلیون سال پیش از گیاهانی که در خشکی رشد می‌کردند شروع به تشکیل شدن کردند.

گاز طبیعی و نفت خام معمولاً همراه با آب در لایه های نفتی واقع در بین لایه های سنگی یافت می شوند (شکل 2). اصطلاح «گاز طبیعی» برای گازهایی که در آن تشکیل می شوند نیز به کار می رود شرایط طبیعیاز تجزیه زغال سنگ گاز طبیعی و نفت خام در همه قاره ها به جز قطب جنوب در حال توسعه هستند. بزرگترین تولیدکنندگان گاز طبیعی در جهان روسیه، الجزایر، ایران و ایالات متحده هستند. بزرگترین تولیدکنندگان نفت خام ونزوئلا، عربستان سعودی، کویت و ایران هستند.

گاز طبیعی عمدتاً متان است (جدول 1).

نفت خام یک مایع روغنی است که می تواند رنگ آن از قهوه ای تیره یا سبز تا تقریبا بی رنگ متفاوت باشد. آن شامل عدد بزرگآلکان ها از جمله آلکان های بدون شاخه، آلکان های منشعب و سیکلوآلکان ها با تعداد اتم های کربن از پنج تا 40 نام صنعتی این سیکلوآلکان ها معروف است. نفت خام همچنین حاوی تقریباً 10 درصد هیدروکربن های معطر و همچنین مقادیر کمی از ترکیبات دیگر حاوی گوگرد، اکسیژن و نیتروژن است.

هیدروکربن ها از اهمیت اقتصادی زیادی برخوردار هستند، زیرا آنها به عنوان مهمترین نوع ماده خام برای به دست آوردن تقریباً تمام محصولات صنعت مدرن سنتز آلی هستند و به طور گسترده برای اهداف انرژی استفاده می شوند. به نظر می رسد آنها گرما و انرژی خورشیدی را جمع می کنند که در طی احتراق آزاد می شوند. ذغال سنگ نارس، زغال سنگ، شیل نفتی، نفت، گازهای نفتی طبیعی و مرتبط حاوی کربن هستند که ترکیب آنها با اکسیژن در حین احتراق با آزاد شدن گرما همراه است.

زغال سنگ	ذغال سنگ نارس	روغن	گاز طبیعی

جامد	جامد	مایع	گاز
بدون بو	بدون بو	بوی قوی	بدون بو
ترکیب یکنواخت	ترکیب یکنواخت	مخلوطی از مواد	مخلوطی از مواد
سنگی تیره رنگ با محتوای زیاد مواد قابل احتراق ناشی از دفن انباشتگی گیاهان مختلف در طبقات رسوبی	تجمع توده گیاهی نیمه تجزیه شده انباشته شده در کف باتلاق ها و دریاچه های بیش از حد رشد کرده	مایع روغنی قابل احتراق طبیعی از مخلوطی از هیدروکربن های مایع و گاز تشکیل شده است	مخلوطی از گازهایی که در روده های زمین در طی تجزیه بی هوازی مواد آلی ایجاد می شود، گاز متعلق به گروه سنگ های رسوبی است.
ارزش کالری - تعداد کالری آزاد شده با سوزاندن 1 کیلوگرم سوخت
7 000 - 9 000	500 - 2 000	10000 - 15000	?

زغال سنگ.

زغال سنگ همیشه یک ماده خام امیدوارکننده برای انرژی و بسیاری از محصولات شیمیایی بوده است.

از قرن نوزدهم، اولین مصرف کننده عمده زغال سنگ حمل و نقل بوده است، سپس زغال سنگ برای تولید برق، کک متالورژیکی، تولید محصولات مختلف در طی فرآوری شیمیایی، مواد ساختاری کربن-گرافیت، پلاستیک، موم کوه، استفاده از زغال سنگ آغاز شد. سوخت های مصنوعی، مایع و گازی با کالری بالا، اسیدهای نیتروژن بالا برای تولید کود.

زغال سنگ مخلوط پیچیده ای از ترکیبات درشت مولکولی است که شامل عناصر زیر است: C, H, N, O, S. زغال سنگ مانند نفت حاوی مقدار زیادی مواد آلی مختلف و همچنین مواد معدنی است، مانند مثلاً ، آب، آمونیاک، سولفید هیدروژن و البته خود کربن - زغال سنگ.

پردازش زغال سنگ سخت در سه جهت اصلی انجام می شود: کک سازی، هیدروژناسیون و احتراق ناقص. یکی از راه های اصلی فرآوری زغال سنگ است کک کردن- تکلیس بدون دسترسی به هوا در کوره های کک در دمای 1000 تا 1200 درجه سانتی گراد. در این دما، بدون دسترسی به اکسیژن، زغال سنگ دچار پیچیده ترین دگرگونی های شیمیایی می شود که در نتیجه کک و محصولات فرار تشکیل می شود:

1. گاز کک (هیدروژن، متان، مونوکسید کربن و دی اکسید کربن، ناخالصی های آمونیاک، نیتروژن و سایر گازها).

2. قطران زغال سنگ (چند صد ماده آلی مختلف از جمله بنزن و همولوگ های آن، فنل و الکل های معطر، نفتالین و ترکیبات هتروسیکلیک مختلف).

3. سوپر تار، یا آمونیاک، آب (آمونیاک محلول، و همچنین فنل، سولفید هیدروژن و مواد دیگر).

4. کک (باقی مانده جامد کک، کربن عملا خالص).

کک سرد شده به کارخانه های متالورژی فرستاده می شود.

هنگامی که محصولات فرار (گاز کوره کک) سرد می شوند، قطران زغال سنگ و آب آمونیاک متراکم می شوند.

با عبور محصولات تغلیظ نشده (آمونیاک، بنزن، هیدروژن، متان، CO 2، نیتروژن، اتیلن و غیره) از محلول اسید سولفوریک، سولفات آمونیوم جدا می شود که به عنوان کود معدنی استفاده می شود. بنزن در حلال گرفته شده و از محلول تقطیر می شود. پس از آن، گاز کک به عنوان سوخت یا به عنوان یک ماده خام شیمیایی استفاده می شود. قطران زغال سنگ در مقادیر کم (3٪) به دست می آید. اما با توجه به مقیاس تولید، قطران زغال سنگ به عنوان ماده اولیه برای به دست آوردن تعدادی از مواد آلی در نظر گرفته می شود. اگر محصولاتی که تا دمای 350 درجه سانتیگراد می جوشند از رزین دور شوند، یک توده جامد باقی می ماند - زمین. برای تولید لاک استفاده می شود.

هیدروژناسیون زغال سنگ در دمای 400-600 درجه سانتیگراد تحت فشار هیدروژن تا 25 مگاپاسکال در حضور کاتالیزور انجام می شود. در این حالت مخلوطی از هیدروکربن های مایع تشکیل می شود که می توان از آن به عنوان سوخت موتور استفاده کرد. تهیه سوخت مایع از زغال سنگ. سوخت های مصنوعی مایع عبارتند از بنزین، گازوئیل و سوخت دیگ با اکتان بالا. برای به دست آوردن سوخت مایع از زغال سنگ، باید میزان هیدروژن آن را با هیدروژناسیون افزایش داد. هیدروژناسیون با استفاده از گردش چندگانه انجام می شود که به شما امکان می دهد کل توده آلی زغال سنگ را به مایع تبدیل کنید و گاز دهید. مزیت این روش امکان هیدروژنه شدن زغال سنگ قهوه ای با عیار پایین است.

گازی شدن زغال سنگ امکان استفاده از زغال سنگ قهوه ای و سیاه بی کیفیت در نیروگاه های حرارتی را بدون آلودگی محیط زیست با ترکیبات گوگردی ممکن می سازد. این تنها روش برای تولید مونوکسید کربن غلیظ است ( مونوکسید کربن) CO. احتراق ناقص زغال سنگ باعث تولید مونوکسید کربن (II) می شود. روی یک کاتالیزور (نیکل، کبالت) در فشار معمولی یا بالا، می توان از هیدروژن و CO برای تولید بنزین حاوی هیدروکربن های اشباع و غیر اشباع استفاده کرد:

nCO + (2n+1)H2 → Cn H 2n+2 + nH2 O;

nCO + 2nH 2 → C n H 2n + nH 2 O.

اگر تقطیر خشک زغال سنگ در دمای 500-550 درجه سانتیگراد انجام شود، قیر به دست می آید که همراه با قیر در صنعت ساختمان به عنوان چسب در ساخت سقف ها، پوشش های ضد آب (مواد سقف، نمد سقف، و غیره.).

در طبیعت، زغال سنگ در مناطق زیر یافت می شود: منطقه مسکو، حوضه یاکوتسک جنوبی، کوزباس، دونباس، حوضه پچورا، حوضه تونگوسکا، حوضه لنا.

گاز طبیعی.

گاز طبیعی مخلوطی از گازها است که جزء اصلی آن متان CH 4 (از 75 تا 98٪ بسته به میدان) است، بقیه اتان، پروپان، بوتان و مقدار کمی ناخالصی - نیتروژن، مونوکسید کربن (IV) است. سولفید هیدروژن و بخار آب، و تقریباً همیشه هیدروژن سولفیدو ترکیبات آلی روغن - مرکاپتان ها. آنها هستند که بوی نامطبوع خاصی به گاز می دهند و هنگام سوختن منجر به تشکیل دی اکسید گوگرد سمی SO 2 می شوند.

معمولا بالاتر جرم مولکولیهیدروکربن، کمتر در گاز طبیعی موجود است. ترکیب گاز طبیعی از میادین مختلف یکسان نیست. میانگین ترکیب آن بر حسب درصد حجمی به شرح زیر است:

CH 4	C 2 H 6	C 3 H 8	C 4 H 10	N 2 و گازهای دیگر
75-98	0,5 - 4	0,2 – 1,5	0,1 – 1	1-12

متان در طی تخمیر بی هوازی (بدون دسترسی هوا) بقایای گیاهی و جانوری تشکیل می‌شود، بنابراین در رسوبات کف تشکیل می‌شود و به آن گاز مرداب می‌گویند.

رسوبات متان به شکل کریستالی هیدراته به اصطلاح متان هیدرات،در زیر لایه ای از منجمد دائمی و در اعماق زیاد اقیانوس ها یافت می شود. در دماهای پایین (800- درجه سانتیگراد) و فشارهای بالا، مولکول های متان در حفره های شبکه کریستالی یخ آب قرار می گیرند. در حفره های یخی یک مترمکعب هیدرات متان، 164 متر مکعب گاز «پرده می شود».

تکه‌های هیدرات متان شبیه یخ کثیف هستند، اما در هوا با شعله‌ای زرد-آبی می‌سوزند. تخمین زده می شود که 10000 تا 15000 گیگا تن کربن به شکل هیدرات متان روی کره زمین ذخیره می شود (گیگا 1 میلیارد است). چنین حجمی چندین برابر بیشتر از تمام ذخایر شناخته شده فعلی گاز طبیعی است.

گاز طبیعی یک منبع طبیعی تجدیدپذیر است، زیرا به طور مداوم در طبیعت سنتز می شود. به آن "بیوگاز" نیز می گویند. بنابراین، امروزه بسیاری از دانشمندان محیط زیست، چشم انداز وجود مرفه بشر را دقیقاً با استفاده از گاز به عنوان سوخت جایگزین مرتبط می دانند.

گاز طبیعی به عنوان سوخت، مزایای زیادی نسبت به سوخت جامد و مایع دارد. ارزش حرارتی آن بسیار بالاتر است ، هنگام سوزاندن ، خاکستر باقی نمی گذارد ، محصولات احتراق از نظر محیطی بسیار تمیزتر هستند. بنابراین، حدود 90 درصد از حجم کل گاز طبیعی تولید شده به عنوان سوخت در نیروگاه های حرارتی و دیگ خانه ها، در فرآیندهای حرارتی در شرکت های صنعتی و در زندگی روزمره سوزانده می شود. حدود 10 درصد از گاز طبیعی به عنوان یک ماده خام با ارزش برای صنایع شیمیایی استفاده می شود: برای تولید هیدروژن، استیلن، دوده، پلاستیک های مختلف و داروها. متان، اتان، پروپان و بوتان از گاز طبیعی جدا می شوند. محصولاتی که می توان از متان به دست آورد از اهمیت صنعتی بالایی برخوردار است. متان برای سنتز بسیاری از مواد آلی - گاز سنتز و سنتز بیشتر الکل ها بر اساس آن استفاده می شود. حلال ها (تتراکلرید کربن، متیلن کلرید و غیره)؛ فرمالدئید؛ استیلن و دوده

گاز طبیعی رسوبات مستقلی را تشکیل می دهد. ذخایر اصلی گازهای قابل احتراق طبیعی در سیبری شمالی و غربی، حوضه ولگا-اورال، قفقاز شمالی (استاوروپل)، جمهوری کومی، منطقه آستاراخان، دریای بارنتس قرار دارند.

هدف.تعمیم دانش در مورد منابع طبیعی ترکیبات آلی و پردازش آنها. نشان دادن موفقیت ها و چشم اندازهای توسعه پتروشیمی و شیمی کک، نقش آنها در پیشرفت فنی کشور؛ تعمیق دانش از دوره جغرافیای اقتصادی در مورد صنعت گاز، جهت های مدرن پردازش گاز، مواد خام و مشکلات انرژی؛ توسعه استقلال در کار با کتاب درسی، مرجع و ادبیات علمی رایج.

طرح

چشمه های طبیعیهیدروکربن ها گاز طبیعی. گازهای نفتی مرتبط
روغن و فرآورده های نفتی، کاربرد آنها.
ترک خوردگی حرارتی و کاتالیزوری.
تولید کک و مشکل به دست آوردن سوخت مایع.
از تاریخچه توسعه OJSC Rosneft-KNOS.
ظرفیت تولید کارخانه. محصولات تولید شده.
ارتباط با آزمایشگاه شیمی
حفاظت از محیط زیست در کارخانه
برنامه های گیاهی برای آینده

منابع طبیعی هیدروکربن ها
گاز طبیعی. گازهای نفتی مرتبط

قبل از جنگ بزرگ میهنی، سهام صنعتی گاز طبیعیدر منطقه کارپات، در قفقاز، در منطقه ولگا و در شمال (کومی ASSR) شناخته شده بودند. مطالعه ذخایر گاز طبیعی تنها با اکتشاف نفت همراه بود. ذخایر صنعتی گاز طبیعی در سال 1940 بالغ بر 15 میلیارد متر مکعب بود. سپس میادین گازی در قفقاز شمالی، ماوراء قفقاز، اوکراین، منطقه ولگا، آسیای مرکزی، سیبری غربی و خاور دور. بر
در 1 ژانویه 1976، ذخایر گاز طبیعی اکتشاف شده به 25.8 تریلیون متر مکعب رسید که 4.2 تریلیون متر مکعب (16.3٪) در بخش اروپایی اتحاد جماهیر شوروی، 21.6 تریلیون متر مکعب (83.7٪) از جمله
18.2 تریلیون متر مکعب (70.5٪) - در سیبری و خاور دور، 3.4 تریلیون متر مکعب (13.2٪) - در آسیای مرکزی و قزاقستان. تا 1 ژانویه 1980، ذخایر بالقوه گاز طبیعی به 80-85 تریلیون متر مکعب، اکتشاف - 34.3 تریلیون متر مکعب رسید. علاوه بر این، ذخایر عمدتاً به دلیل کشف ذخایر در شرق کشور افزایش یافت - ذخایر اکتشاف شده در آنجا در سطحی حدود
30.1 تریلیون متر مکعب، که 87.8 درصد کل اتحادیه بود.
امروزه روسیه 35 درصد از ذخایر گاز طبیعی جهان را در اختیار دارد که بیش از 48 تریلیون متر مکعب است. مناطق اصلی وقوع گاز طبیعی در روسیه و کشورهای CIS (میدان):

استان نفت و گاز سیبری غربی:
Urengoyskoye، Yamburgskoye، Zapolyarnoye، Medvezhye، Nadymskoye، Tazovskoye – Yamalo-Nenets Okrug خودمختار.
Pokhromskoye، Igrimskoye - منطقه حامل گاز Berezovskaya.
Meldzhinskoye، Luginetskoye، Ust-Silginskoye - منطقه گازدار Vasyugan.
استان نفت و گاز ولگا-اورال:
مهمترین آنها Vuktylskoye در منطقه نفت و گاز تیمان-پچورا است.
آسیای مرکزی و قزاقستان:
مهم ترین در آسیای مرکزی گزلی در دره فرغانه است.
قیزیلکم، بایرام علی، دروازه، آچاک، شاتلیک.
قفقاز شمالیو ماوراء قفقاز:
Karadag, Duvanny - آذربایجان;
چراغ داغستان - داغستان;
Severo-Stavropolskoye, Pelachiadinskoye - منطقه استاوروپل;
Leningradskoye، Maykopskoye، Staro-Minskoye، Berezanskoye - سرزمین کراسنودار.

همچنین، ذخایر گاز طبیعی در اوکراین، ساخالین و خاور دور شناخته شده است.
از نظر ذخایر گاز طبیعی، سیبری غربی متمایز است (Urengoyskoye، Yamburgskoye، Zapolyarnoye، Medvezhye). ذخایر صنعتی در اینجا به 14 تریلیون متر مکعب می رسد. میادین میعانات گازی یامال (Bovanenkovskoye، Kruzenshternskoye، Kharasaveyskoye و غیره) اکنون اهمیت ویژه ای پیدا کرده اند. بر اساس آنها، پروژه یامال-اروپا در حال اجرا است.
تولید گاز طبیعی بسیار متمرکز و متمرکز بر مناطقی است که بیشترین و سودآورترین ذخایر را دارند. تنها پنج ذخایر - Urengoyskoye، Yamburgskoye، Zapolyarnoye، Medvezhye و Orenburgskoye - شامل 1/2 از کل ذخایر صنعتی روسیه است. ذخایر Medvezhye 1.5 تریلیون متر مکعب و ذخایر Urengoy 5 تریلیون متر مکعب تخمین زده می شود.
ویژگی بعدی موقعیت پویای سایت های تولید گاز طبیعی است که با گسترش سریع مرزهای منابع شناسایی شده و همچنین سهولت و ارزان بودن نسبی مشارکت آنها در توسعه توضیح داده می شود. پشت کوتاه مدتمراکز اصلی استخراج گاز طبیعی از منطقه ولگا به اوکراین، قفقاز شمالی منتقل شدند. تغییرات ارضی بیشتر ناشی از توسعه ذخایر در سیبری غربی، آسیای مرکزی، اورال و شمال بود.

پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی در روسیه، حجم تولید گاز طبیعی کاهش یافت. این کاهش عمدتاً در منطقه اقتصادی شمال (8 میلیارد مترمکعب در سال 1990 و 4 میلیارد متر مکعب در سال 1994)، در اورال (43 میلیارد مترمکعب و 35 میلیارد مترمکعب) مشاهده شد.
555 میلیارد متر مکعب) و در قفقاز شمالی (6 و 4 میلیارد مترمکعب). تولید گاز طبیعی در منطقه ولگا (6 میلیارد مترمکعب) و در مناطق اقتصادی شرق دور در همان سطح باقی ماند.
در پایان سال 94 روند افزایشی در سطوح تولید مشاهده شد.
از جمهوری های اتحاد جماهیر شوروی سابق فدراسیون روسیهبیشترین گاز را می دهد و در رتبه دوم ترکمنستان (بیش از 10/1) و پس از آن ازبکستان و اوکراین قرار دارند.
استخراج گاز طبیعی در قفسه اقیانوس جهانی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در سال 1987، میادین فراساحلی 12.2 میلیارد متر مکعب یا حدود 2 درصد از گاز تولید شده در کشور را تولید کردند. تولید گاز مرتبط در همان سال به 41.9 میلیارد مترمکعب رسید. برای بسیاری از مناطق، یکی از ذخایر سوخت گازی گازی شدن زغال سنگ و شیل است. گازسازی زیرزمینی زغال سنگ در دونباس (لیسیچانسک)، کوزباس (کیسلفسک) و حوضه مسکو (تولا) انجام می شود.
گاز طبیعی یک محصول صادراتی مهم در تجارت خارجی روسیه بوده و هست.
مراکز اصلی پردازش گاز طبیعی در اورال (اورنبورگ، شاکاپوو، آلمتیفسک)، در سیبری غربی (نیژنوارتوفسک، سورگوت)، در منطقه ولگا (ساراتوف)، در قفقاز شمالی (گروزنی) و در سایر گازها قرار دارند. استان های حامل می توان اشاره کرد که کارخانه های فرآوری گاز به منابع مواد خام - رسوبات و خطوط لوله گاز بزرگ تمایل دارند.
مهمترین کاربرد گاز طبیعی به عنوان سوخت است. اخیراً روند افزایش سهم گاز طبیعی در تراز سوخت کشور مشاهده شده است.

با ارزش ترین گاز طبیعی با محتوای بالای متان استاوروپل (97.8٪ CH 4)، ساراتوف (93.4٪)، اورنگوی (95.16٪) است.
ذخایر گاز طبیعی در سیاره ما بسیار زیاد است (تقریبا 1015 مترمکعب). بیش از 200 ذخایر در روسیه شناخته شده است، آنها در سیبری غربی، در حوضه ولگا-اورال، در قفقاز شمالی قرار دارند. روسیه از نظر ذخایر گاز طبیعی مقام اول را در جهان دارد.
گاز طبیعی با ارزش ترین نوع سوخت است. هنگامی که گاز می سوزد، گرمای زیادی آزاد می شود، بنابراین به عنوان یک سوخت کم مصرف و ارزان در کارخانه های دیگ بخار، کوره های بلند، کوره های اجاق باز و کوره های ذوب شیشه عمل می کند. استفاده از گاز طبیعی در تولید، افزایش قابل توجه بهره وری نیروی کار را ممکن می سازد.
گاز طبیعی منبع مواد خام برای صنایع شیمیایی است: تولید استیلن، اتیلن، هیدروژن، دوده، پلاستیک‌های مختلف، اسید استیک، رنگ‌ها، داروها و سایر محصولات.

گذراندن گاز نفتی - این گازی است که همراه با نفت وجود دارد ، در روغن حل می شود و در بالای آن قرار دارد و تحت فشار "کلاه گاز" را تشکیل می دهد. در خروجی چاه، فشار کاهش می یابد و گاز مربوطه از نفت جدا می شود. این گاز در گذشته استفاده نمی شد، بلکه به سادگی سوزانده می شد. این ماده در حال حاضر به عنوان سوخت و مواد اولیه شیمیایی با ارزش استفاده می شود. امکان استفاده از گازهای همراه حتی بیشتر از گاز طبیعی است. ترکیب آنها غنی تر است. گازهای مرتبط حاوی متان کمتری نسبت به گاز طبیعی هستند، اما به طور قابل توجهی حاوی همولوگ متان بیشتری هستند. به منظور استفاده منطقی تر از گاز همراه، آن را به مخلوط هایی با ترکیب باریک تر تقسیم می کنند. پس از جداسازی، بنزین گاز، پروپان و بوتان، گاز خشک به دست می آید. هیدروکربن های جداگانه نیز استخراج می شوند - اتان، پروپان، بوتان و دیگران. با هیدروژن زدایی آنها، هیدروکربن های غیر اشباع - اتیلن، پروپیلن، بوتیلن و غیره به دست می آیند.

روغن و فرآورده های نفتی، کاربرد آنها

روغن مایعی روغنی با بوی تند است. در بسیاری از نقاط کره زمین یافت می شود و سنگ های متخلخل را در اعماق مختلف آغشته می کند.
به گفته اکثر دانشمندان، نفت بقایای تغییر یافته ژئوشیمیایی گیاهان و جانورانی است که زمانی در کره زمین زندگی می کردند. این نظریه در مورد منشا آلی روغن با این واقعیت پشتیبانی می شود که روغن حاوی برخی از مواد نیتروژنی است - محصولات تجزیه مواد موجود در بافت های گیاهی. همچنین نظریه هایی در مورد منشاء معدنی نفت وجود دارد: تشکیل آن در نتیجه عمل آب در لایه های کره زمین بر روی کاربیدهای فلزی داغ (ترکیبات فلزات با کربن) و به دنبال آن تغییر در هیدروکربن های حاصل تحت تأثیر دمای بالا، فشار بالاقرار گرفتن در معرض فلزات، هوا، هیدروژن و غیره
وقتی نفت از لایه‌های نفت‌دار استخراج می‌شود که گاهی در پوسته زمین در عمق چند کیلومتری قرار دارند، نفت یا تحت فشار گازهای روی آن به سطح می‌آید یا توسط پمپ‌ها به بیرون پمپاژ می‌شود.

صنعت نفت امروزه یک مجموعه بزرگ اقتصادی ملی است که بر اساس قوانین خود زندگی و توسعه می یابد. نفت امروز برای اقتصاد ملی کشور چه معنایی دارد؟ نفت یک ماده خام برای پتروشیمی در تولید لاستیک مصنوعی، الکل ها، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، طیف گسترده ای از پلاستیک های مختلف و محصولات نهایی از آنها، پارچه های مصنوعی است. منبعی برای تولید سوخت موتور (بنزین، نفت سفید، دیزل و سوخت جت)، روغن ها و روان کننده ها، و همچنین سوخت دیگ بخار و کوره (روغن سوخت)، مصالح ساختمانی (قیر، قیر، آسفالت). ماده اولیه برای به دست آوردن تعدادی از مواد پروتئینی که به عنوان افزودنی در خوراک دام برای تحریک رشد آن استفاده می شود.
نفت ثروت ملی ماست، منبع قدرت کشور، زیربنای اقتصاد آن است. مجموعه نفت روسیه شامل 148 هزار چاه نفت، 48.3 هزار کیلومتر خط لوله اصلی نفت، 28 پالایشگاه نفت با ظرفیت مجموع بیش از 300 میلیون تن نفت در سال و همچنین تعداد زیادی تأسیسات تولیدی دیگر است.
حدود 900000 کارمند در بنگاه های صنعت نفت و صنایع خدماتی آن مشغول به کار هستند که حدود 20000 نفر در حوزه علمی و خدمات علمی هستند.
طی دهه های گذشته تغییرات اساسی در ساختار صنعت سوخت رخ داده است که با کاهش سهم صنعت زغال سنگ و رشد صنایع تولید و فرآوری نفت و گاز همراه بوده است. اگر در سال 1940 آنها 20.5٪ را تشکیل می دادند، در سال 1984 - 75.3٪ از کل تولید سوخت معدنی. اکنون گاز طبیعی و زغال سنگ روباز به منصه ظهور رسیده است. مصرف نفت برای مقاصد انرژی کاهش می یابد، برعکس، استفاده از آن به عنوان یک ماده خام شیمیایی گسترش می یابد. در حال حاضر در ساختار تراز سوخت و انرژی، نفت و گاز 74 درصد است، در حالی که سهم نفت رو به کاهش و سهم گاز رو به رشد است و تقریباً 41 درصد است. سهم زغال سنگ 20 درصد، 6 درصد باقیمانده برق است.
پالایش نفت اولین بار توسط برادران دوبینین در قفقاز آغاز شد. پالایش اولیه روغن شامل تقطیر آن است. تقطیر در پالایشگاه ها پس از جداسازی گازهای نفتی انجام می شود.

انواع محصولات با اهمیت عملی زیادی از روغن جدا می شوند. ابتدا هیدروکربن های گازی محلول (عمدتاً متان) از آن خارج می شوند. پس از تقطیر هیدروکربن های فرار، روغن گرم می شود. هیدروکربن هایی با تعداد کمی اتم کربن در مولکول، که نقطه جوش نسبتاً پایینی دارند، اولین نمونه هایی هستند که به حالت بخار می روند و تقطیر می شوند. با افزایش دمای مخلوط، هیدروکربن های با نقطه جوش بالاتر تقطیر می شوند. به این ترتیب می توان مخلوط های جداگانه (کسری) روغن را جمع آوری کرد. اغلب، با این تقطیر، چهار بخش فرار به دست می آید که سپس در معرض جداسازی بیشتر قرار می گیرند.
بخش های اصلی روغن به شرح زیر است.
کسر بنزینجمع آوری شده از 40 تا 200 درجه سانتیگراد، حاوی هیدروکربن هایی از C 5 H 12 تا C 11 H 24 است. پس از تقطیر بیشتر بخش جدا شده، گازوئیل (تیکیپ = 40-70 درجه سانتیگراد)، بنزین
(تی kip \u003d 70-120 ° C) - حمل و نقل هوایی، اتومبیل و غیره.
کسر نفتا، جمع آوری شده در محدوده 150 تا 250 درجه سانتی گراد، حاوی هیدروکربن هایی از C 8 H 18 تا C 14 H 30 است. نفتا به عنوان سوخت تراکتور استفاده می شود. مقادیر زیادی نفتا به بنزین تبدیل می شود.
کسر نفت سفیدشامل هیدروکربن های C 12 H 26 تا C 18 H 38 با نقطه جوش 180 تا 300 درجه سانتیگراد است. نفت سفید پس از پالایش به عنوان سوخت تراکتور، هواپیماهای جت و موشک استفاده می شود.
کسر نفت گاز (تیعدل > 275 درجه سانتیگراد)، در غیر این صورت نامیده می شود سوخت دیزلی.
باقیمانده پس از تقطیر روغن - نفت سیاه- حاوی هیدروکربن هایی با تعداد زیادی اتم کربن (تا ده ها) در مولکول است. نفت کوره همچنین با تقطیر فشار کاهش یافته برای جلوگیری از تجزیه تجزیه می شود. در نتیجه، دریافت کنید روغن های خورشیدی(سوخت دیزلی)، روغن های روان کننده(خودرو، هوانوردی، صنعتی و ...) نفت خام(ژله نفتی فنی برای روانکاری محصولات فلزی به منظور محافظت از آنها در برابر خوردگی استفاده می شود، ژله نفتی خالص شده به عنوان پایه ای برای لوازم آرایشی و پزشکی استفاده می شود). از برخی از انواع روغن پارافین(برای تولید کبریت، شمع و ...). پس از تقطیر اجزای فرار از نفت کوره باقی می ماند تار. به طور گسترده ای در ساخت و ساز جاده استفاده می شود. روغن کوره علاوه بر فرآوری به روغن های روان کننده، به عنوان سوخت مایع در کارخانه های دیگ بخار نیز استفاده می شود. بنزینی که در طول تقطیر روغن به دست می آید برای پوشش همه نیازها کافی نیست. در بهترین حالت تا 20 درصد از بنزین را می توان از نفت تهیه کرد و مابقی را فرآورده های پر جوش تشکیل می دهند. در این راستا، شیمی وظیفه یافتن راه هایی برای به دست آوردن بنزین در مقادیر زیاد را داشت. یک راه راحت با کمک تئوری ساختار ترکیبات آلی ایجاد شده توسط A.M. Butlerov پیدا شد. محصولات تقطیر روغن با جوش بالا برای استفاده به عنوان سوخت موتور مناسب نیستند. نقطه جوش بالای آنها به این دلیل است که مولکول های چنین هیدروکربن هایی زنجیره ای بسیار طولانی هستند. اگر مولکول های بزرگ حاوی 18 اتم کربن شکسته شوند، محصولات کم جوش مانند بنزین به دست می آیند. این روش توسط مهندس روسی V.G. Shukhov دنبال شد که در سال 1891 روشی را برای شکافتن هیدروکربن های پیچیده ایجاد کرد که بعداً کراکینگ (به معنی شکافتن) نامیده شد.

بهبود اساسی ترک، معرفی فرآیند ترک کاتالیستی در عمل بود. این فرآیند اولین بار در سال 1918 توسط N.D. Zelinsky انجام شد. کراکینگ کاتالیزوری امکان به دست آوردن بنزین هوانوردی را در مقیاس بزرگ فراهم کرد. در واحدهای کراکینگ کاتالیزوری در دمای 450 درجه سانتیگراد، تحت عمل کاتالیزورها، زنجیره های کربنی بلند شکافته می شوند.

ترک خوردگی حرارتی و کاتالیزوری

روش اصلی فرآوری فراکسیون های روغن انواع مختلف کراکینگ است. برای اولین بار (1871-1878)، کراکینگ نفت در مقیاس آزمایشگاهی و نیمه صنعتی توسط A.A. Letniy، کارمند موسسه فناوری سنت پترزبورگ انجام شد. اولین پتنت برای کارخانه کراکینگ توسط شوخوف در سال 1891 ثبت شد. کراکینگ از دهه 1920 در صنعت رواج یافته است.
کراکینگ تجزیه حرارتی هیدروکربن ها و غیره است قطعات تشکیل دهندهروغن هر چه دما بالاتر باشد، میزان ترک خوردگی بیشتر و بازده گازها و مواد معطر بیشتر می شود.
ترک خوردگی فراکسیون های نفتی، علاوه بر محصولات مایع، یک ماده خام از اهمیت بالایی را تولید می کند - گازهای حاوی هیدروکربن های غیر اشباع (الفین ها).
انواع اصلی ترک وجود دارد:
فاز مایع (20-60 اتمسفر، 430-550 درجه سانتیگراد)، بنزین غیر اشباع و اشباع می دهد، بازده بنزین حدود 50٪، گازها 10٪ است.
فضای اصلی(معمولی یا فشار کم، 600 درجه سانتیگراد)، بنزین معطر غیر اشباع می دهد، بازده کمتر از ترک خوردگی فاز مایع است، مقدار زیادی گاز تشکیل می شود.
پیرولیز روغن (فشار معمولی یا کاهش یافته، 650-700 درجه سانتیگراد)، مخلوطی از هیدروکربن های معطر (پیروبنزن)، بازدهی حدود 15٪، بیش از نیمی از مواد خام به گاز تبدیل می شود.
هیدروژناسیون مخرب (فشار هیدروژن 200-250 اتمسفر، 300-400 درجه سانتیگراد در حضور کاتالیزورها - آهن، نیکل، تنگستن و غیره)، بنزین حاشیه ای با بازدهی تا 90٪ می دهد.
ترک خوردگی کاتالیزوری (300-500 درجه سانتیگراد در حضور کاتالیزورها - AlCl 3، آلومینوسیلیکاتها، MoS 3، Cr 2 O 3، و غیره)، محصولات گازی و بنزین با عیار بالا با غلبه هیدروکربن های معطر و اشباع از همساختار می دهد.
در تکنولوژی، به اصطلاح اصلاح کاتالیزوری- تبدیل بنزین های کم عیار به بنزین های با اکتان بالا یا هیدروکربن های معطر.
واکنش های اصلی در هنگام ترک خوردگی، واکنش های شکافتن زنجیره های هیدروکربنی، ایزومریزاسیون و چرخه شدن است. رادیکال های هیدروکربن آزاد نقش بسیار زیادی در این فرآیندها دارند.

تولید کک
و مشکل به دست آوردن سوخت مایع

سهام زغال سختدر طبیعت بسیار فراتر از ذخایر نفت است. بنابراین زغال سنگ مهم ترین نوع ماده اولیه صنایع شیمیایی است.
در حال حاضر، صنعت از چندین روش برای پردازش زغال سنگ استفاده می کند: تقطیر خشک (کک کردن، نیمه کک کردن)، هیدروژنه کردن، احتراق ناقص و تولید کاربید کلسیم.

تقطیر خشک زغال سنگ برای به دست آوردن کک در متالورژی یا گاز خانگی استفاده می شود. هنگام کک کردن زغال سنگ، کک، قطران زغال سنگ، آب قطران و گازهای کک سازی به دست می آید.
قطران زغال سنگحاوی طیف گسترده ای از ترکیبات معطر و سایر ترکیبات آلی است. با تقطیر در فشار معمولی به چند بخش تقسیم می شود. هیدروکربن های معطر، فنل ها و غیره از قطران زغال سنگ به دست می آیند.
گازهای ککعمدتا حاوی متان، اتیلن، هیدروژن و مونوکسید کربن (II) است. برخی می سوزند، برخی بازیافت می شوند.
هیدروژناسیون زغال سنگ در دمای 400-600 درجه سانتیگراد تحت فشار هیدروژن تا 250 اتمسفر در حضور یک کاتالیزور، اکسیدهای آهن انجام می شود. این مخلوط مایعی از هیدروکربن ها را تولید می کند که معمولاً در معرض هیدروژنه شدن روی نیکل یا سایر کاتالیزورها قرار می گیرند. زغال سنگ قهوه ای درجه پایین را می توان هیدروژنه کرد.

کاربید کلسیم CaC 2 از زغال سنگ (کک، آنتراسیت) و آهک به دست می آید. بعداً به استیلن تبدیل می شود که در صنایع شیمیایی همه کشورها در مقیاس روزافزون استفاده می شود.

از تاریخچه توسعه OJSC Rosneft-KNOS

تاریخچه توسعه این کارخانه از نزدیک با صنعت نفت و گاز کوبان مرتبط است.
آغاز تولید نفت در کشور ما گذشته ای دور است. در قرن X. آذربایجان نفت با کشورهای مختلف داد و ستد می کرد. در کوبان، توسعه نفت صنعتی در سال 1864 در منطقه مایکوپ آغاز شد. به درخواست رئیس منطقه کوبان، ژنرال کارمالین، D.I. مندلیف در سال 1880 نظری در مورد محتوای نفت کوبان داد: ایلسکایا.
در طول سال های برنامه های پنج ساله اول، کار اکتشاف در مقیاس بزرگ انجام شد و تولید تجاری نفت آغاز شد. گاز نفتی مرتبط تا حدی به عنوان سوخت خانگی در اردوگاه های کارگری استفاده می شد بیشتراین محصول ارزشمند روی مشعل سوزانده شد. به منظور پایان دادن به اتلاف منابع طبیعی، وزارت صنعت نفت اتحاد جماهیر شوروی در سال 1952 تصمیم به احداث کارخانه گاز و بنزین در روستای آفیپسکی گرفت.
در سال 1963، قانونی برای راه اندازی مرحله اول کارخانه گاز و بنزین Afipsky امضا شد.
در آغاز سال 1964، پردازش میعانات گازی از قلمرو کراسنودار با تولید بنزین A-66 و سوخت دیزل آغاز شد. ماده خام گاز کانفسکی، برزانسکی، لنینگرادسکی، مایکوپسکی و سایر میدان های بزرگ بود. با بهبود تولید، کارکنان کارخانه بر تولید بنزین هواپیمایی B-70 و بنزین A-72 تسلط یافتند.
در آگوست 1970، دو واحد فناورانه جدید برای پردازش میعانات گازی با تولید آروماتیک (بنزن، تولوئن، زایلن) به بهره برداری رسید: یک واحد تقطیر ثانویه و یک واحد اصلاح کاتالیزوری. همزمان، تاسیسات تصفیه با تصفیه بیولوژیکی فاضلاب و پایه کالایی و مواد اولیه کارخانه ساخته شد.
در سال 1354 واحد تولید زایلن و در سال 1357 واحد د متیلاسیون تولوئن وارداتی به بهره برداری رسید. این کارخانه به یکی از رهبران Minnefteprom برای تولید هیدروکربن های معطر برای صنایع شیمیایی تبدیل شده است.
به منظور بهبود ساختار مدیریت شرکت و سازماندهی واحدهای تولیدی، در ژانویه 1980، انجمن تولید Krasnodarnefteorgsintez تأسیس شد. این انجمن شامل سه کارخانه بود: سایت کراسنودار (از اوت 1922، پالایشگاه نفت Tuapse (در حال فعالیت از سال 1929) و پالایشگاه نفت Afipsky (در حال فعالیت از دسامبر 1963).
در دسامبر 1993، شرکت سازماندهی مجدد شد و در مه 1994 Krasnodarnefteorgsintez OJSC به Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC تغییر نام داد.

مقاله با پشتیبانی Met S LLC تهیه شده است. اگر نیاز به خلاص شدن از شر وان حمام چدنی، سینک یا سایر زباله های فلزی دارید، بهترین راه حل این است که با شرکت Met C تماس بگیرید. در وب سایت واقع در "www.Metalloloms.Ru"، می توانید بدون ترک صفحه نمایشگر خود، سفارش برچیدن و حذف ضایعات فلزی را با قیمت مناسب بدهید. شرکت Met S فقط از متخصصان مجرب با سابقه کاری طولانی استفاده می کند.

تمام شدن برای بودن

شاید خواندن آن مفید باشد: