ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები: გაზი, ნავთობი, კოქსი. მათი გამოყენება საწვავად და ქიმიურ სინთეზში

ნახშირწყალბადებს დიდი ეკონომიკური მნიშვნელობა აქვთ, რადგან ისინი ემსახურებიან როგორც ნედლეულის ყველაზე მნიშვნელოვან ტიპს ორგანული სინთეზის თანამედროვე ინდუსტრიის თითქმის ყველა პროდუქტის მისაღებად და ფართოდ გამოიყენება ენერგეტიკული მიზნებისთვის. როგორც ჩანს, ისინი აგროვებენ მზის სითბოს და ენერგიას, რომელიც გამოიყოფა წვის დროს. ტორფი, ქვანახშირი, ნავთობის ფიქალი, ნავთობი, ბუნებრივი და მასთან დაკავშირებული ნავთობის აირები შეიცავს ნახშირბადს, რომლის შერწყმა ჟანგბადთან წვის დროს თან ახლავს სითბოს გამოყოფას.

ქვანახშირი ტორფი ზეთი ბუნებრივი აირი
მყარი მყარი თხევადი გაზი
სუნის გარეშე სუნის გარეშე ძლიერი სუნი სუნის გარეშე
ერთიანი შემადგენლობა ერთიანი შემადგენლობა ნივთიერებების ნარევი ნივთიერებების ნარევი
მუქი ფერის კლდე, წვადი ნივთიერების მაღალი შემცველობით, რომელიც წარმოიქმნება დანალექ ფენებში სხვადასხვა მცენარეების დაგროვების შედეგად. ჭაობებისა და გადაზრდილი ტბების ფსკერზე დაგროვილი ნახევრად დაშლილი მცენარეული მასის დაგროვება ბუნებრივი აალებადი ზეთოვანი სითხე, შედგება თხევადი და აირისებრი ნახშირწყალბადების ნარევისაგან ორგანული ნივთიერებების ანაერობული დაშლის დროს დედამიწის ნაწლავებში წარმოქმნილი აირების ნარევი, გაზი მიეკუთვნება დანალექი ქანების ჯგუფს.
კალორიული ღირებულება - 1 კგ საწვავის დაწვით გამოთავისუფლებული კალორიების რაოდენობა
7 000 - 9 000 500 - 2 000 10000 - 15000 ?

Ქვანახშირი.

ქვანახშირი ყოველთვის იყო პერსპექტიული ნედლეული ენერგიისა და მრავალი ქიმიური პროდუქტისთვის.

მე-19 საუკუნიდან ნახშირის პირველი ძირითადი მომხმარებელი ტრანსპორტი იყო, შემდეგ ნახშირის გამოყენება დაიწყო ელექტროენერგიის, მეტალურგიული კოქსის, ქიმიური დამუშავების დროს სხვადასხვა პროდუქტების, ნახშირბად-გრაფიტის სტრუქტურული მასალების, პლასტმასის, მთის ცვილის წარმოებისთვის. სინთეზური, თხევადი და აირისებრი მაღალკალორიული საწვავი, მაღალი აზოტის მჟავები სასუქების წარმოებისთვის.

ქვანახშირი არის მაკრომოლეკულური ნაერთების რთული ნარევი, რომელიც მოიცავს შემდეგ ელემენტებს: C, H, N, O, S. ქვანახშირი, ნავთობის მსგავსად, შეიცავს. დიდი რიცხვისხვადასხვა ორგანული ნივთიერებები, ასევე არაორგანული ნივთიერებები, როგორიცაა წყალი, ამიაკი, წყალბადის სულფიდი და, რა თქმა უნდა, თავად ნახშირბადი - ნახშირი.

გადამუშავება მყარი ნახშირიმიდის სამი ძირითადი მიმართულებით: კოქსირება, ჰიდროგენიზაცია და არასრული წვა. ქვანახშირის გადამუშავების ერთ-ერთი მთავარი გზაა კოკინგი- კალცინაცია ჰაერის დაშვების გარეშე კოქსის ღუმელებში 1000–1200°C ტემპერატურაზე. ამ ტემპერატურაზე, ჟანგბადის წვდომის გარეშე, ქვანახშირი გადის ყველაზე რთულ ქიმიურ გარდაქმნებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება კოქსი და აქროლადი პროდუქტები:

1. კოქსის გაზი (წყალბადი, მეთანი, ნახშირორჟანგი და ნახშირორჟანგი, ამიაკის, აზოტის და სხვა გაზების მინარევები);

2. ქვანახშირის ტარი (რამდენიმე ასეული სხვადასხვა ორგანული ნივთიერება, მათ შორის ბენზოლი და მისი ჰომოლოგები, ფენოლი და არომატული სპირტები, ნაფტალინი და სხვადასხვა ჰეტეროციკლური ნაერთები);

3. სუპრა-ტარი, ანუ ამიაკი, წყალი (დაშლილი ამიაკი, აგრეთვე ფენოლი, წყალბადის სულფიდი და სხვა ნივთიერებები);

4. კოქსი (კოქსის მყარი ნარჩენი, პრაქტიკულად სუფთა ნახშირბადი).

გაცივებული კოქსი იგზავნება მეტალურგიულ საწარმოებში.

როდესაც აქროლადი პროდუქტები (კოქსის გაზი) გაცივდება, ქვანახშირის ტარი და ამიაკი წყალი კონდენსირდება.

არაკონდენსირებული პროდუქტების (ამიაკი, ბენზოლი, წყალბადი, მეთანი, CO 2, აზოტი, ეთილენი და ა.შ.) გოგირდმჟავას ხსნარში გავლისას იზოლირებულია ამონიუმის სულფატი, რომელიც გამოიყენება როგორც მინერალური სასუქი. ბენზოლი იხსნება გამხსნელში და იხსნება ხსნარიდან. ამის შემდეგ კოქსის გაზი გამოიყენება როგორც საწვავი ან ქიმიური ნედლეული. ქვანახშირის ტარი მიიღება მცირე რაოდენობით (3%). მაგრამ, წარმოების მასშტაბებიდან გამომდინარე, ქვანახშირის ტარი განიხილება, როგორც ნედლეული რიგი ორგანული ნივთიერებების მისაღებად. თუ 350 ° C-მდე მდუღარე პროდუქტები განდევნილ იქნა ფისიდან, მაშინ რჩება მყარი მასა - მოედანი. იგი გამოიყენება ლაქების დასამზადებლად.

ქვანახშირის ჰიდროგენიზაცია ხორციელდება 400-600°C ტემპერატურაზე 25 მპა-მდე წყალბადის წნევის ქვეშ კატალიზატორის თანდასწრებით. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება თხევადი ნახშირწყალბადების ნარევი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საავტომობილო საწვავი. თხევადი საწვავის მიღება ნახშირისგან. თხევადი სინთეზური საწვავი არის მაღალი ოქტანური ბენზინი, დიზელი და ქვაბის საწვავი. ქვანახშირისგან თხევადი საწვავის მისაღებად საჭიროა წყალბადის შემცველობის გაზრდა ჰიდროგენიზაციის გზით. ჰიდროგენიზაცია ხორციელდება მრავალჯერადი ცირკულაციის გამოყენებით, რაც საშუალებას გაძლევთ გადააქციოთ თხევად და აიროთ ქვანახშირის მთელი ორგანული მასა. ამ მეთოდის უპირატესობა არის დაბალი ხარისხის ყავისფერი ნახშირის ჰიდროგენიზაციის შესაძლებლობა.

ქვანახშირის გაზიფიკაცია შესაძლებელს გახდის თბოელექტროსადგურებში დაბალი ხარისხის ყავისფერი და შავი ნახშირის გამოყენებას დაბინძურების გარეშე. გარემოგოგირდის ნაერთები. ეს არის ერთადერთი მეთოდი კონცენტრირებული ნახშირბადის მონოქსიდის წარმოებისთვის ( ნახშირბადის მონოქსიდი) CO. ნახშირის არასრული წვის შედეგად წარმოიქმნება ნახშირბადის მონოქსიდი (II). ნორმალურ ან ამაღლებულ წნევაზე კატალიზატორზე (ნიკელი, კობალტი), წყალბადი და CO შეიძლება გამოყენებულ იქნას გაჯერებული და უჯერი ნახშირწყალბადების შემცველი ბენზინის წარმოებისთვის:

nCO + (2n+1)H2 → C n H 2n+2 + nH 2 O;

nCO + 2nH 2 → C n H 2n + nH 2 O.

თუ ქვანახშირის მშრალი დისტილაცია ხდება 500–550°C ტემპერატურაზე, მაშინ მიიღება ტარი, რომელიც ბიტუმთან ერთად გამოიყენება სამშენებლო ინდუსტრიაში, როგორც შემკვრელად გადახურვის, ჰიდროსაიზოლაციო საფარის წარმოებაში (გადახურვის მასალა, გადახურვის თექის, და ა.შ.).

ბუნებაში, ქვანახშირი გვხვდება შემდეგ რეგიონებში: მოსკოვის რეგიონი, სამხრეთ იაკუტსკის აუზი, კუზბასი, დონბასი, პეჩორას აუზი, ტუნგუსკას აუზი, ლენას აუზი.

ბუნებრივი აირი.

ბუნებრივი აირი არის აირების ნაზავი, რომლის ძირითადი კომპონენტია მეთანი CH 4 (75-დან 98%-მდე დარგის მიხედვით), დანარჩენი არის ეთანი, პროპანი, ბუტანი და მცირე რაოდენობით მინარევები - აზოტი, ნახშირბადის მონოქსიდი (IV. ), წყალბადის სულფიდი და წყლის ორთქლი, და თითქმის ყოველთვის წყალბადის სულფიდიდა ნავთობის ორგანული ნაერთები - მერკაპტანები. სწორედ ისინი აძლევენ გაზს სპეციფიკურ უსიამოვნო სუნს და წვის დროს იწვევს ტოქსიკური გოგირდის დიოქსიდის SO 2 წარმოქმნას.

ზოგადად, რაც უფრო მაღალია ნახშირწყალბადის მოლეკულური წონა, მით ნაკლებ მას შეიცავს ბუნებრივი აირი. ბუნებრივი აირის შემადგენლობა სხვადასხვა საბადოებიდან ერთნაირი არ არის. მისი საშუალო შემადგენლობა მოცულობის პროცენტულად ასეთია:

CH 4 C 2 H 6 C 3 H 8 C 4 H 10 N 2 და სხვა აირები
75-98 0,5 - 4 0,2 – 1,5 0,1 – 1 1-12

მეთანი წარმოიქმნება მცენარეთა და ცხოველთა ნარჩენების ანაერობული (ჰაერის დაშვების გარეშე) დუღილის დროს, ამიტომ წარმოიქმნება ფსკერის ნალექებში და მას „ჭაობის“ გაზს უწოდებენ.

მეთანის საბადოები ჰიდრატირებული კრისტალური სახით, ე.წ მეთანის ჰიდრატი,ნაპოვნია მუდმივი ყინვის ფენის ქვეშ და ოკეანეების დიდ სიღრმეზე. დაბალ ტემპერატურაზე (−800ºC) და მაღალი წნეხებიმეთანის მოლეკულები განლაგებულია წყლის ყინულის კრისტალური ბადის სიცარიელეებში. ერთი კუბური მეტრი მეთანის ჰიდრატის ყინულის სიცარიელეებში 164 კუბური მეტრი გაზი „მოთრეულია“.

მეთანის ჰიდრატის ნაჭრები ჭუჭყიან ყინულს ჰგავს, მაგრამ ჰაერში ისინი იწვებიან ყვითელ-ლურჯი ალით. დაახლოებით 10,000-დან 15,000 გიგატონამდე ნახშირბადი ინახება პლანეტაზე მეთანის ჰიდრატის სახით (გიგა არის 1 მილიარდი). ასეთი მოცულობები ბევრჯერ აღემატება ბუნებრივი აირის ყველა ამჟამად ცნობილ მარაგს.

ბუნებრივი გაზი არის განახლებადი ბუნებრივი რესურსი, რადგან ის მუდმივად სინთეზირდება ბუნებაში. მას ასევე უწოდებენ "ბიოგაზს". ამიტომ, დღეს ბევრი გარემოსდაცვითი მეცნიერი კაცობრიობის აყვავებული არსებობის პერსპექტივებს სწორედ გაზის, როგორც ალტერნატიული საწვავის გამოყენებას უკავშირებს.

როგორც საწვავი, ბუნებრივ აირს დიდი უპირატესობა აქვს მყარ და თხევად საწვავთან შედარებით. მისი კალორიულობა გაცილებით მაღალია, წვისას არ ტოვებს ნაცარს, წვის პროდუქტები გაცილებით ეკოლოგიურად სუფთაა. ამრიგად, წარმოებული ბუნებრივი გაზის მთლიანი მოცულობის დაახლოებით 90% იწვება როგორც საწვავი თბოელექტროსადგურებში და ქვაბის სახლებში, სამრეწველო საწარმოებში თერმული პროცესებში და ყოველდღიურ ცხოვრებაში. ბუნებრივი აირის დაახლოებით 10% გამოიყენება, როგორც ღირებული ნედლეული ქიმიური მრეწველობისთვის: წყალბადის, აცეტილენის, ჭვარტლის, სხვადასხვა პლასტმასის და მედიკამენტების წარმოებისთვის. ბუნებრივი აირისგან იზოლირებულია მეთანი, ეთანი, პროპანი და ბუტანი. პროდუქტებს, რომელთა მიღებაც შესაძლებელია მეთანისგან, დიდი სამრეწველო მნიშვნელობისაა. მეთანი გამოიყენება მრავალი ორგანული ნივთიერების - სინთეზური აირისა და მასზე დაფუძნებული ალკოჰოლების შემდგომი სინთეზისთვის; გამხსნელები (ნახშირბადის ტეტრაქლორიდი, მეთილენ ქლორიდი და სხვ.); ფორმალდეჰიდი; აცეტილენი და ჭვარტლი.

ბუნებრივი აირი ქმნის დამოუკიდებელ საბადოებს. ბუნებრივი წვადი აირების ძირითადი საბადოები მდებარეობს ჩრდილოეთ და დასავლეთ ციმბირი, ვოლგა-ურალის აუზი, ჩრდილოეთ კავკასიაში (სტავროპოლი), კომის რესპუბლიკაში, ასტრახანის ოლქი, ბარენცის ზღვა.

ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყარო
მისი ძირითადი მახასიათებლები
ზეთი

მრავალკომპონენტიანი ნარევი, რომელიც შედგება ძირითადად ნახშირწყალბადებისგან. ნახშირწყალბადები ძირითადად წარმოდგენილია ალკანებით, ციკლოალკანებით და არენებით.
გავლის ნავთობის გაზი

ნარევი, რომელიც შედგება თითქმის ექსკლუზიურად ალკანებისგან, ნახშირბადის გრძელი ჯაჭვით 1-დან 6 ნახშირბადის ატომამდე, წარმოიქმნება ნავთობის მოპოვებასთან ერთად, აქედან გამომდინარეობს სახელი. არსებობს ტენდენცია: რაც უფრო დაბალია ალკანის მოლეკულური წონა, მით უფრო მაღალია მისი პროცენტი ასოცირებულ ნავთობგაზში.
ბუნებრივი აირი

ნარევი, რომელიც ძირითადად შედგება დაბალი მოლეკულური წონის ალკანებისგან. ბუნებრივი აირის ძირითადი კომპონენტია მეთანი. მისი პროცენტი, გაზის საბადოდან გამომდინარე, შეიძლება იყოს 75-დან 99%-მდე. კონცენტრაციის მხრივ მეორე ადგილზეა ეთანი, პროპანი კი ნაკლებად შეიცავს და ა.შ.

ფუნდამენტური განსხვავება ბუნებრივ აირსა და მასთან დაკავშირებულ ნავთობგაზს შორის არის ის, რომ პროპანისა და იზომერული ბუტანების პროპორცია ასოცირებულ ნავთობ აირში გაცილებით მაღალია.
Ქვანახშირი

ნახშირბადის, წყალბადის, ჟანგბადის, აზოტის და გოგირდის სხვადასხვა ნაერთების მრავალკომპონენტიანი ნაზავი. ასევე, ნახშირის შემადგენლობაში შედის არაორგანული ნივთიერებების მნიშვნელოვანი რაოდენობა, რომელთა წილი მნიშვნელოვნად აღემატება ზეთში.

ნავთობის გადამუშავება

ზეთი არის სხვადასხვა ნივთიერებების, ძირითადად ნახშირწყალბადების, მრავალკომპონენტიანი ნაზავი. ეს კომპონენტები ერთმანეთისგან განსხვავდებიან დუღილის წერტილებით. ამასთან დაკავშირებით, თუ ზეთი გაცხელებულია, მაშინ მისგან ჯერ აორთქლდება ყველაზე მსუბუქი მდუღარე კომპონენტები, შემდეგ ნაერთები უფრო მაღალი დუღილის წერტილით და ა.შ. ამ ფენომენზე დაყრდნობით ნავთობის პირველადი გადამუშავება , რომელიც შედგება დისტილაცია (გასწორება) ზეთი. ამ პროცესს პირველადი ეწოდება, რადგან ვარაუდობენ, რომ მისი მსვლელობისას ნივთიერებების ქიმიური გარდაქმნები არ ხდება და ზეთი მხოლოდ ფრაქციებად იყოფა სხვადასხვა დუღილის წერტილით. ქვემოთ მოცემულია დისტილაციის სვეტის სქემატური დიაგრამა მოკლე აღწერათავად დისტილაციის პროცესი:

რექტიფიკაციის პროცესის დაწყებამდე ზეთს ამზადებენ სპეციალური გზით, კერძოდ, მას აშორებენ მასში გახსნილი მარილებით და მყარი მექანიკური მინარევებისაგან უწმინდურ წყალს. ამ გზით მომზადებული ზეთი შედის მილაკოვან ღუმელში, სადაც თბება მაღალ ტემპერატურამდე (320-350 o C). მილისებურ ღუმელში გაცხელების შემდეგ, მაღალი ტემპერატურის ზეთი შედის დისტილაციის სვეტის ქვედა ნაწილში, სადაც ცალკეული ფრაქციები აორთქლდება და მათი ორთქლი ამოდის დისტილაციის სვეტში. რაც უფრო მაღალია დისტილაციის სვეტის მონაკვეთი, მით უფრო დაბალია მისი ტემპერატურა. ამრიგად, შემდეგი წილადები მიიღება სხვადასხვა სიმაღლეზე:

1) დისტილაციური აირები (აღებულია სვეტის ზემოდან და, შესაბამისად, მათი დუღილის წერტილი არ აღემატება 40 ° C-ს);

2) ბენზინის ფრაქცია (დუღილის წერტილი 35-დან 200 o C-მდე);

3) ნაფტა ფრაქცია (დუღილის წერტილები 150-დან 250 o C-მდე);

4) ნავთის ფრაქცია (დუღილის წერტილები 190-დან 300 o C-მდე);

5) დიზელის ფრაქცია (დუღილის წერტილი 200-დან 300 o C-მდე);

6) მაზუთი (დუღილის წერტილი 350 o C-ზე მეტი).

უნდა აღინიშნოს, რომ ნავთობის რექტიფიკაციის დროს გამოყოფილი საშუალო ფრაქციები არ აკმაყოფილებს საწვავის ხარისხის სტანდარტებს. გარდა ამისა, ნავთობის გამოხდის შედეგად წარმოიქმნება საკმაო რაოდენობით მაზუთი - შორს არის ყველაზე მოთხოვნადი პროდუქტი. ამასთან დაკავშირებით, ნავთობის პირველადი გადამუშავების შემდეგ, ამოცანაა გაზარდოს უფრო ძვირი, კერძოდ, ბენზინის ფრაქციების მოსავლიანობა, ასევე ამ ფრაქციების ხარისხის გაუმჯობესება. ეს ამოცანები წყდება სხვადასხვა პროცესის გამოყენებით. ნავთობის გადამუშავება , როგორიცაა ბზარიდარეფორმირება .

აღსანიშნავია, რომ ნავთობის მეორადი გადამუშავების პროცესში გამოყენებული პროცესების რაოდენობა გაცილებით დიდია და ჩვენ მხოლოდ რამდენიმე ძირითადს შევეხებით. მოდით ახლა გავიგოთ, რა არის ამ პროცესების მნიშვნელობა.

კრეკინგი (თერმული ან კატალიზური)

ეს პროცესი შექმნილია ბენზინის ფრაქციის მოსავლიანობის გაზრდის მიზნით. ამ მიზნით მძიმე ფრაქციები, როგორიცაა საწვავი, ექვემდებარება ძლიერ გათბობას, ყველაზე ხშირად კატალიზატორის თანდასწრებით. ასეთი ზემოქმედების შედეგად იშლება გრძელი ჯაჭვის მოლეკულები, რომლებიც მძიმე ფრაქციების ნაწილია, ხოლო ნახშირწყალბადები უფრო დაბალია. მოლეკულური წონა. სინამდვილეში, ეს იწვევს უფრო ღირებული ბენზინის ფრაქციის დამატებით მოსავლიანობას, ვიდრე ორიგინალური საწვავის ზეთი. ამ პროცესის ქიმიური არსი აისახება განტოლებით:

რეფორმირება

ეს პროცესი ასრულებს ბენზინის ფრაქციის ხარისხის გაუმჯობესების ამოცანას, კერძოდ, მისი დარტყმის წინააღმდეგობის გაზრდას (ოქტანური რიცხვი). ბენზინგასამართ სადგურებზე სწორედ ბენზინების ეს მახასიათებელია მითითებული (92-ე, 95-ე, 98-ე ბენზინი და ა.შ.).

რეფორმირების პროცესის შედეგად იზრდება არომატული ნახშირწყალბადების წილი ბენზინის ფრაქციაში, რომელსაც სხვა ნახშირწყალბადებს შორის აქვს ერთ-ერთი ყველაზე მაღალი ოქტანური რიცხვი. არომატული ნახშირწყალბადების პროპორციის ასეთი ზრდა მიიღწევა ძირითადად დეჰიდროციკლიზაციის რეაქციების შედეგად, რომლებიც წარმოიქმნება რეფორმირების პროცესში. მაგალითად, საკმარისად გაცხელებისას ნ-ჰექსანი პლატინის კატალიზატორის თანდასწრებით გადაიქცევა ბენზოლად, ხოლო n-ჰეპტანი ანალოგიურად - ტოლუოლად:

ქვანახშირის გადამუშავება

ქვანახშირის დამუშავების ძირითადი მეთოდია კოკინგი . ქვანახშირის კოქსირებაეწოდება პროცესს, რომლის დროსაც ნახშირი თბება ჰაერზე წვდომის გარეშე. ამავდროულად, ასეთი გათბობის შედეგად, ქვანახშირისგან იზოლირებულია ოთხი ძირითადი პროდუქტი:

1) კოქსი

მყარი ნივთიერება, რომელიც თითქმის სუფთა ნახშირბადია.

2) ქვანახშირის ტარი

შეიცავს დიდი რაოდენობით სხვადასხვა უპირატესად არომატულ ნაერთებს, როგორიცაა ბენზოლი, მისი ჰომოლოგები, ფენოლები, არომატული სპირტები, ნაფტალინი, ნაფტალინის ჰომოლოგები და სხვ.;

3) ამიაკის წყალი

სახელის მიუხედავად, ეს ფრაქცია, გარდა ამიაკისა და წყლისა, შეიცავს აგრეთვე ფენოლს, წყალბადის სულფიდს და ზოგიერთ სხვა ნაერთს.

4) კოქსის ღუმელის გაზი

კოქსის ღუმელის გაზის ძირითადი კომპონენტებია წყალბადი, მეთანი, ნახშირორჟანგი, აზოტი, ეთილენი და ა.შ.

1. ბუნებრივი წყაროებინახშირწყალბადები: გაზი, ნავთობი, ქვანახშირი. მათი დამუშავება და პრაქტიკული გამოყენება.

ნახშირწყალბადების ძირითადი ბუნებრივი წყაროა ნავთობი, ბუნებრივი და მასთან დაკავშირებული ნავთობის აირები და ქვანახშირი.

ბუნებრივი და მასთან დაკავშირებული ნავთობის აირები.

ბუნებრივი აირი არის აირების ნარევი, რომლის ძირითადი კომპონენტია მეთანი, დანარჩენი არის ეთანი, პროპანი, ბუტანი და მცირე რაოდენობით მინარევები - აზოტი, ნახშირბადის მონოქსიდი (IV), წყალბადის სულფიდი და წყლის ორთქლი. მისი 90% მოიხმარება როგორც საწვავი, დანარჩენი 10% გამოიყენება როგორც ნედლეული ქიმიური მრეწველობისთვის: წყალბადის, ეთილენის, აცეტილენის, ჭვარტლის, სხვადასხვა პლასტმასის, მედიკამენტების და ა.შ.

ასოცირებული ნავთობის გაზი ასევე ბუნებრივი აირია, მაგრამ ის გვხვდება ზეთთან ერთად - ის მდებარეობს ზეთის ზემოთ ან მასში იხსნება წნევის ქვეშ. ასოცირებული აირი შეიცავს 30-50% მეთანს, დანარჩენი მისი ჰომოლოგებია: ეთანი, პროპანი, ბუტანი და სხვა ნახშირწყალბადები. გარდა ამისა, ის შეიცავს იგივე მინარევებს, როგორც ბუნებრივ აირში.

ასოცირებული აირის სამი ფრაქცია:

1. ბენზინი; მას ემატება ბენზინი ძრავის გაშვების გასაუმჯობესებლად;

2. პროპან-ბუტანის ნარევი; გამოიყენება საყოფაცხოვრებო საწვავად;

3. მშრალი გაზი; გამოიყენება აცილინის, წყალბადის, ეთილენის და სხვა ნივთიერებების საწარმოებლად, საიდანაც, თავის მხრივ, იწარმოება რეზინები, პლასტმასები, სპირტები, ორგანული მჟავები და სხვ.

ზეთი.

ზეთი არის ცხიმიანი სითხე ყვითელი ან ღია ყავისფერიდან შავამდე, დამახასიათებელი სუნით. ის წყალზე მსუბუქია და პრაქტიკულად არ იხსნება მასში. ზეთი არის დაახლოებით 150 ნახშირწყალბადის ნარევი, რომელიც შერეულია სხვა ნივთიერებებთან, ამიტომ მას არ აქვს დუღილის სპეციფიკური წერტილი.

წარმოებული ნავთობის 90% გამოიყენება წარმოებისთვის ნედლეულად სხვადასხვა სახისსაწვავი და საპოხი მასალები. ამავდროულად, ნავთობი ღირებული ნედლეულია ქიმიური მრეწველობისთვის.

დედამიწის წიაღიდან მოპოვებულ ზეთს, ნედლს ვუწოდებ. ნედლი ზეთი არ გამოიყენება, ის გადამუშავებულია. ნედლი ნავთობი იწმინდება გაზებისგან, წყლისა და მექანიკური მინარევებისაგან და შემდეგ ექვემდებარება ფრაქციულ დისტილაციას.

დისტილაცია არის ნარევების ცალკეულ კომპონენტებად ან ფრაქციებად დაყოფის პროცესი, მათი დუღილის წერტილების განსხვავებების საფუძველზე.

ზეთის დისტილაციის დროს იზოლირებულია ნავთობპროდუქტების რამდენიმე ფრაქცია:

1. აირის ფრაქცია (tboil = 40°C) შეიცავს ნორმალურ და განშტოებულ ალკანებს CH4 - C4H10;

2. ბენზინის ფრაქცია (tboil = 40 - 200°C) შეიცავს ნახშირწყალბადებს C 5 H 12 - C 11 H 24; ხელახალი დისტილაციის დროს ნარევიდან გამოიყოფა მსუბუქი ნავთობპროდუქტები, რომლებიც დუღს დაბალ ტემპერატურულ დიაპაზონში: ნავთობის ეთერი, საავიაციო და საავტომობილო ბენზინი;

3. ნაფთა ფრაქცია (მძიმე ბენზინი, დუღილის წერტილი = 150 - 250 ° C), შეიცავს ნახშირწყალბადებს C 8 H 18 - C 14 H 30, გამოიყენება ტრაქტორების, დიზელის ლოკომოტივების, სატვირთო მანქანების საწვავად;



4. ნავთის ფრაქცია (tboil = 180 - 300°C) მოიცავს C 12 H 26 - C 18 H 38 შემადგენლობის ნახშირწყალბადებს; იგი გამოიყენება როგორც საწვავი რეაქტიული თვითმფრინავებისთვის, რაკეტებისთვის;

5. გაზის ზეთი (tboil = 270 - 350°C) გამოიყენება დიზელის საწვავად და ფართო მასშტაბით იშლება.

ფრაქციების გამოხდის შემდეგ რჩება მუქი ბლანტი სითხე - მაზუთი. მაზუთისგან იზოლირებულია მზის ზეთები, ნავთობის ჟელე, პარაფინი. მაზუთის დისტილაციის ნარჩენი არის კური, იგი გამოიყენება საგზაო მშენებლობის მასალების წარმოებაში.

ნავთობის გადამუშავება ეფუძნება ქიმიურ პროცესებს:

1. კრეკინგი - ნახშირწყალბადის დიდი მოლეკულების დაყოფა უფრო პატარებად. განასხვავებენ თერმულ და კატალიზურ კრეკს, რომელიც ამჟამად უფრო ხშირია.

2. რეფორმირება (არომატიზაცია) არის ალკანებისა და ციკლოალკანების გარდაქმნა არომატულ ნაერთებად. ეს პროცესი ხორციელდება ბენზინის გაცხელებით ამაღლებული წნევით კატალიზატორის თანდასწრებით. რეფორმირება გამოიყენება ბენზინის ფრაქციებიდან არომატული ნახშირწყალბადების მისაღებად.

3. ნავთობპროდუქტების პიროლიზი წარმოებს ნავთობპროდუქტების გაცხელებით 650 - 800°C ტემპერატურამდე, ძირითადი რეაქციის პროდუქტებია უჯერი აირისებრი და არომატული ნახშირწყალბადები.

ნავთობი არის ნედლეული არა მხოლოდ საწვავის, არამედ მრავალი ორგანული ნივთიერების წარმოებისთვის.

Ქვანახშირი.

ქვანახშირი ასევე არის ენერგიის წყარო და ღირებული ქიმიური ნედლეული. ნახშირის შემადგენლობა ძირითადად ორგანული ნივთიერებებია, ასევე წყალი, მინერალები, რომლებიც წვისას წარმოქმნიან ფერფლს.

ნახშირის დამუშავების ერთ-ერთი სახეობაა კოქსირება - ეს არის ქვანახშირის გაცხელების პროცესი 1000 ° C ტემპერატურამდე ჰაერის დაშვების გარეშე. ნახშირის კოქსირება ხდება კოქსის ღუმელებში. კოკა შედგება თითქმის სუფთა ნახშირბადისგან. იგი გამოიყენება როგორც შემცირების აგენტი ლითონის ღუმელის წარმოებაში მეტალურგიულ ქარხნებში.

ნახშირის ტარის კონდენსაციის დროს აქროლადი ნივთიერებები (შეიცავს ბევრ სხვადასხვა ორგანულ ნივთიერებას, რომელთა უმეტესობა არომატულია), ამიაკის წყალი (შეიცავს ამიაკის, ამონიუმის მარილებს) და კოქსის გაზს (შეიცავს ამიაკს, ბენზოლს, წყალბადს, მეთანს, ნახშირბადის მონოქსიდს (II), ეთილენს. აზოტი და სხვა ნივთიერებები).


თავი 1. ნავთობის გეოქიმია და საწვავის რესურსების კვლევა.

§ 1. წიაღისეული საწვავის წარმოშობა. 3

§ 2. გაზის ნავთობის ქანები. 4

თავი 2. ბუნებრივი წყაროები.. 5

თავი 3. ნახშირწყალბადების სამრეწველო წარმოება .. 8

თავი 4. ნავთობის გადამუშავება.. 9

§ 1. ფრაქციული დისტილაცია.. 9

§ 2. ბზარი. 12

§ 3. რეფორმირება. 13

§ 4. გოგირდის მოცილება.. 14

თავი 5. ნახშირწყალბადების გამოყენება .. 14

§ 1. ალკანები .. 15

§ 2. ალკენები.. 16

§ 3. ალკინები.. 18

§ 4. არენები.. 19

თავი 6. ნავთობის მრეწველობის მდგომარეობის ანალიზი. 20

თავი 7. ნავთობის მრეწველობის თავისებურებები და ძირითადი ტენდენციები. 27

ცნობარი... 33

პირველი თეორიები, რომლებიც ითვალისწინებდნენ პრინციპებს, რომლებიც განსაზღვრავენ ნავთობის საბადოების წარმოქმნას, ჩვეულებრივ შემოიფარგლებოდა ძირითადად იმ საკითხით, თუ სად გროვდება იგი. თუმცა, გასული 20 წლის განმავლობაში ცხადი გახდა, რომ ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად აუცილებელია იმის გაგება, თუ რატომ, როდის და რა რაოდენობით წარმოიქმნა ნავთობი კონკრეტულ აუზში, ასევე, გავიგოთ და დავადგინოთ პროცესები, როგორც რის შედეგადაც იგი წარმოიშვა, მიგრაცია და დაგროვდა. ეს ინფორმაცია აუცილებელია ნავთობის ძიების ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად.

ნახშირწყალბადების რესურსების წარმოქმნა, თანამედროვე შეხედულებების მიხედვით, მოხდა გეოქიმიური პროცესების რთული თანმიმდევრობის შედეგად (იხ. სურ. 1) თავდაპირველი გაზისა და ნავთობის ქანების შიგნით. ამ პროცესებში სხვადასხვა ბიოლოგიური სისტემის კომპონენტები (ნივთიერებები ბუნებრივი წარმოშობა) გადაიქცა ნახშირწყალბადებად და, უფრო მცირე ზომით, პოლარულ ნაერთებად, განსხვავებული თერმოდინამიკური მდგრადობით - ბუნებრივი წარმოშობის ნივთიერებების ნალექის და მათი შემდგომი გადახურვის შედეგად დანალექ ქანებთან, მომატებული ტემპერატურისა და გავლენის ქვეშ. სისხლის მაღალი წნევაზედაპირულ ფენებში დედამიწის ქერქი. თხევადი და აირისებრი პროდუქტების პირველადი მიგრაცია გაზ-ნავთობის საწყისი ფენიდან და მათი შემდგომი მეორადი მიგრაცია (ტარების ჰორიზონტების, ძვრების და ა.შ.) ფოროვან ნავთობით გაჯერებულ ქანებში იწვევს ნახშირწყალბადების მასალების საბადოების წარმოქმნას, შემდგომ მიგრაციას. რაც ხელს უშლის ქანების არაფოროვან ფენებს შორის დეპოზიტების ჩაკეტვით.

ბიოგენური წარმოშობის დანალექი ქანების ორგანული ნივთიერებების ექსტრაქტებში, ნაერთებს აქვთ იგივე ქიმიური სტრუქტურის მქონე ნაერთები, როგორც ნავთობიდან მოპოვებული ნაერთები. გეოქიმიისთვის აქვთ განსაკუთრებით მნიშვნელობაამ ნაერთებიდან ზოგიერთი ითვლება „ბიოლოგიურ მარკერებად“ („ქიმიური ნამარხი“). ასეთ ნახშირწყალბადებს ბევრი რამ აქვთ საერთო ბიოლოგიურ სისტემებში ნაპოვნი ნაერთებთან (მაგ., ლიპიდები, პიგმენტები და მეტაბოლიტები), საიდანაც მიიღება ზეთი. ეს ნაერთები არა მხოლოდ აჩვენებენ ბიოგენურ წარმოშობას ბუნებრივი ნახშირწყალბადები, არამედ გაძლევთ საშუალებას მიიღოთ ძალიან მნიშვნელოვანი ინფორმაციაგაზისა და ნავთობის შემცველი ქანების, აგრეთვე მომწიფების და წარმოშობის ხასიათის, მიგრაციისა და ბიოდეგრადაციის შესახებ, რამაც გამოიწვია კონკრეტული გაზისა და ნავთობის საბადოების წარმოქმნა.

სურათი 1 გეოქიმიური პროცესები, რომლებიც იწვევს წიაღისეული ნახშირწყალბადების წარმოქმნას.

გაზ-ზეთოვანი ქანები ითვლება წვრილად გაფანტულ დანალექ ქანად, რომელსაც ბუნებრივი დასახლების დროს მოჰყვა ან შეეძლო გამოეწვია მნიშვნელოვანი რაოდენობით ნავთობისა და (ან) გაზის წარმოქმნა და გამოყოფა. ასეთი ქანების კლასიფიკაცია ემყარება ორგანული ნივთიერების შემცველობას და ტიპს, მისი მეტამორფული ევოლუციის მდგომარეობას (ქიმიური გარდაქმნები, რომლებიც ხდება დაახლოებით 50-180 ° C ტემპერატურაზე), აგრეთვე ნახშირწყალბადების ბუნებასა და რაოდენობაზე, რომლის მიღებაც შესაძლებელია. იქიდან. ბიოგენური წარმოშობის დანალექ ქანებში ორგანული ნივთიერებები კეროგენი გვხვდება მრავალფეროვან ფორმებში, მაგრამ ის შეიძლება დაიყოს ოთხ ძირითად ტიპად.

1) ლიპტინიტები- აქვთ წყალბადის ძალიან მაღალი შემცველობა, მაგრამ დაბალი ჟანგბადის შემცველობა; მათი შემადგენლობა განპირობებულია ალიფატური ნახშირბადის ჯაჭვების არსებობით. ვარაუდობენ, რომ ლიპტინიტები წარმოიქმნება ძირითადად წყალმცენარეებისგან (ჩვეულებრივ, ბაქტერიულ დაშლას ექვემდებარება). ზეთად გადაქცევის მაღალი უნარი აქვთ.

2) გადის- აქვთ წყალბადის მაღალი შემცველობა (თუმცა, დაბალია, ვიდრე ლიპტინიტები), მდიდარია ალიფატური ჯაჭვებით და გაჯერებული ნაფთენებით (ალიციკლური ნახშირწყალბადები), ასევე არომატული ციკლებით და ჟანგბადის შემცველი ფუნქციური ჯგუფებით. ეს ორგანული ნივთიერებები წარმოიქმნება მცენარეული მასალებისგან, როგორიცაა სპორები, მტვერი, კუტიკულები და მცენარეების სხვა სტრუქტურული ნაწილები. ეგზინიტებს აქვთ კარგი უნარი გადაიქცეს ნავთობისა და გაზის კონდენსატად, ხოლო მეტამორფული ევოლუციის მაღალ ეტაპებზე გაზად.

3) ვიტრშიტი- აქვს წყალბადის დაბალი შემცველობა, მაღალი ჟანგბადის შემცველობა და ძირითადად შედგება არომატული სტრუქტურებისგან მოკლე ალიფატური ჯაჭვებით, რომლებიც დაკავშირებულია ჟანგბადის შემცველი ფუნქციური ჯგუფებით. ისინი წარმოიქმნება სტრუქტურირებული მერქნიანი (ლიგნოცელულოზური) მასალებისგან და აქვთ შეზღუდული უნარი გადაქცევის ნავთობად, მაგრამ კარგი უნარი გადაიქცეს გაზად.

4) ინერტინიტიარის შავი, გაუმჭვირვალე კლასტური ქანები (ნახშირბადის მაღალი შემცველობა და წყალბადის დაბალი შემცველობა), რომლებიც წარმოიქმნება უაღრესად შეცვლილი ხის წინამორბედებისგან. მათ არ აქვთ ნავთობისა და გაზად გადაქცევის უნარი.

ძირითადი ფაქტორები, რომლითაც გაზ-ნავთობიანი ქანები აღიარებულია, არის მისი კეროგენის შემცველობა, ორგანული ნივთიერებების ტიპი კეროგენში და ამ ორგანული ნივთიერების მეტამორფული ევოლუციის ეტაპი. კარგი ნავთობისა და გაზის ქანები არის ის ქანები, რომლებიც შეიცავს 2-4% ორგანულ ნივთიერებებს, საიდანაც შესაძლებელია შესაბამისი ნახშირწყალბადების წარმოქმნა და გათავისუფლება. ხელსაყრელ გეოქიმიურ პირობებში ნავთობის წარმოქმნა შეიძლება მოხდეს დანალექი ქანებიდან, რომლებიც შეიცავს ორგანულ ნივთიერებებს, როგორიცაა ლიპტინიტი და ეგზინიტი. გაზის საბადოების წარმოქმნა ჩვეულებრივ ხდება ვიტრინიტით მდიდარ ქანებში ან თავდაპირველად წარმოქმნილი ზეთის თერმული დახეთქვის შედეგად.

დანალექი ქანების ზედა ფენების ქვეშ ორგანული ნივთიერებების დანალექების შემდგომი დამარხვის შედეგად, ეს ნივთიერება ექვემდებარება სულ უფრო მაღალ ტემპერატურას, რაც იწვევს კეროგენის თერმულ დაშლას და ნავთობისა და გაზის წარმოქმნას. ნავთობის წარმოქმნა საბადოს ინდუსტრიული განვითარებისთვის საინტერესო რაოდენობებში ხდება გარკვეულ პირობებში დროში და ტემპერატურაში (წარმოქმნის სიღრმე), ხოლო წარმოქმნის დრო რაც უფრო გრძელია, მით უფრო დაბალია ტემპერატურა (ეს ადვილი გასაგებია, თუ დავუშვათ, რომ რეაქცია მიმდინარეობს პირველი რიგის განტოლების მიხედვით და აქვს არენიუსის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე). მაგალითად, იგივე რაოდენობის ზეთი, რომელიც წარმოიქმნა 100°C-ზე დაახლოებით 20 მილიონი წლის განმავლობაში, უნდა წარმოიქმნას 90°C ტემპერატურაზე 40 მილიონი წლის განმავლობაში, ხოლო 80°C-ზე 80 მილიონი წლის განმავლობაში. კეროგენისგან ნახშირწყალბადების წარმოქმნის სიჩქარე დაახლოებით ორმაგდება ტემპერატურის ყოველი 10°C მატებაზე. თუმცა ქიმიური შემადგენლობაკეროგენი. შეიძლება იყოს უკიდურესად მრავალფეროვანი და, შესაბამისად, მითითებული კავშირი ზეთის მომწიფების დროსა და ამ პროცესის ტემპერატურას შორის შეიძლება ჩაითვალოს მხოლოდ სავარაუდო შეფასებების საფუძვლად.

თანამედროვე გეოქიმიური კვლევები აჩვენებს, რომ ჩრდილოეთ ზღვის კონტინენტურ შელფზე ყოველი 100 მ სიღრმის მატება თან ახლავს ტემპერატურის მატებას დაახლოებით 3°C-ით, რაც ნიშნავს, რომ ორგანული ნივთიერებებით მდიდარი დანალექი ქანები ქმნიან თხევად ნახშირწყალბადებს 2500-4000 სიღრმეზე. მ 50-80 მილიონი წლის განმავლობაში. მსუბუქი ზეთები და კონდენსატები, როგორც ჩანს, წარმოიქმნება 4000-5000 მ სიღრმეზე, ხოლო მეთანი (მშრალი გაზი) 5000 მ-ზე მეტ სიღრმეზე.

ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროა წიაღისეული საწვავი - ნავთობი და გაზი, ქვანახშირი და ტორფი. ნედლი ნავთობისა და გაზის საბადოები წარმოიშვა 100-200 მილიონი წლის წინ მიკროსკოპული საზღვაო მცენარეებისა და ცხოველებისგან, რომლებიც ჩაფლული იყო დანალექ ქანებში, რომლებიც წარმოიქმნა ზღვის ფსკერზე, ამის საპირისპიროდ, ნახშირმა და ტორფმა წარმოქმნა დაიწყო 340 მილიონი წლის წინ ხმელეთზე მზარდი მცენარეებიდან.

ბუნებრივი აირი და ნედლი ნავთობი, როგორც წესი, წყალთან ერთად გვხვდება ქანების ფენებს შორის მდებარე ნავთობის შემცველ ფენებში (ნახ. 2). ტერმინი "ბუნებრივი გაზი" ასევე გამოიყენება გაზებზე, რომლებიც წარმოიქმნება ბუნებრივი პირობებინახშირის დაშლისგან. ბუნებრივი აირი და ნედლი ნავთობი მუშავდება ყველა კონტინენტზე, გარდა ანტარქტიდისა. მსოფლიოში ბუნებრივი აირის უმსხვილესი მწარმოებლები არიან რუსეთი, ალჟირი, ირანი და შეერთებული შტატები. ნედლი ნავთობის უმსხვილესი მწარმოებელია ვენესუელა, საუდის არაბეთი, ქუვეითი და ირანი.

ბუნებრივი აირი ძირითადად შედგება მეთანისგან (ცხრილი 1).

ნედლი ზეთი არის ზეთოვანი სითხე, რომელიც შეიძლება განსხვავდებოდეს ფერით მუქი ყავისფერიდან ან მწვანედან თითქმის უფერომდე. Შეიცავს დიდი რიცხვიალკანები. მათ შორისაა განშტოებული ალკანები, განშტოებული ალკანები და ციკლოალკანები ნახშირბადის ატომების რაოდენობა ხუთიდან 40-მდე. ამ ციკლოალკანების სამრეწველო სახელწოდება კარგად არის ცნობილი. ნედლი ნავთობი ასევე შეიცავს დაახლოებით 10% არომატულ ნახშირწყალბადებს, ისევე როგორც მცირე რაოდენობით სხვა ნაერთებს, რომლებიც შეიცავს გოგირდს, ჟანგბადს და აზოტს.


ნახშირწყალბადების ძირითადი წყაროა ნავთობი, ბუნებრივი და მასთან დაკავშირებული ნავთობის აირები და ქვანახშირი. მათი რეზერვები არ არის შეუზღუდავი. მეცნიერთა აზრით, წარმოებისა და მოხმარების ამჟამინდელი ტემპით ისინი საკმარისი იქნება: ნავთობი - 30 - 90 წელი, გაზი - 50 წლის განმავლობაში, ქვანახშირი - 300 წლის განმავლობაში.

ზეთი და მისი შემადგენლობა:

ზეთი არის ზეთოვანი სითხე ღია ყავისფერიდან მუქ ყავისფერამდე, თითქმის შავი ფერის დამახასიათებელი სუნით, არ იხსნება წყალში, აყალიბებს გარსს წყლის ზედაპირზე, რომელიც არ აძლევს ჰაერს გავლის საშუალებას. ზეთი არის ზეთოვანი სითხე ღია ყავისფერიდან მუქ ყავისფერამდე, თითქმის შავი ფერის, დამახასიათებელი სუნით, არ იხსნება წყალში, წყლის ზედაპირზე ქმნის გარსს, რომელიც არ აძლევს ჰაერს გავლის საშუალებას. ზეთი არის გაჯერებული და არომატული ნახშირწყალბადების, ციკლოპარაფინის, აგრეთვე ჰეტეროატომების შემცველი ზოგიერთი ორგანული ნაერთის - ჟანგბადის, გოგირდის, აზოტის და ა.შ. რა ენთუზიაზმით სახელები არ დაარქვეს ნავთობის ხალხს: და ” შავი ოქროდა „დედამიწის სისხლი“. ზეთი ნამდვილად იმსახურებს ჩვენს აღფრთოვანებას და კეთილშობილებას.

ზეთის შემადგენლობაა: პარაფინური - შედგება სწორი და განშტოებული ჯაჭვის მქონე ალკანებისგან; ნაფთენური - შეიცავს გაჯერებულ ციკლურ ნახშირწყალბადებს; არომატული - მოიცავს არომატულ ნახშირწყალბადებს (ბენზოლი და მისი ჰომოლოგები). მიუხედავად რთულისა კომპონენტის შემადგენლობაზეთების ელემენტარული შემადგენლობა მეტ-ნაკლებად იგივეა: საშუალოდ 82-87% ნახშირწყალბადი, 11-14% წყალბადი, 2-6% სხვა ელემენტები (ჟანგბადი, გოგირდი, აზოტი).

ცოტა ისტორია .

1859 წელს აშშ-ში, პენსილვანიის შტატში, 40 წლის ედვინ დრეიკმა საკუთარი დაჟინებით, ნავთობის თხრის ფულით და ძველი ორთქლის ძრავით, გაბურღა ჭა 22 მეტრის სიღრმეზე და ამოიღო პირველი ზეთი. ის.

დრეიკის, როგორც პიონერის, ნავთობის ბურღვის სფეროში პრიორიტეტი სადავოა, მაგრამ მისი სახელი მაინც დაკავშირებულია ნავთობის ეპოქის დასაწყისთან. ნავთობი აღმოაჩინეს მსოფლიოს ბევრ ქვეყანაში. კაცობრიობამ საბოლოოდ შეიძინა დიდი რაოდენობით ხელოვნური განათების შესანიშნავი წყარო….

რა არის ნავთობის წარმოშობა?

მეცნიერებს შორის ორი ძირითადი კონცეფცია დომინირებდა: ორგანული და არაორგანული. პირველი კონცეფციის მიხედვით, დანალექ ქანებში ჩამარხული ორგანული ნარჩენები დროთა განმავლობაში იშლება, გადაიქცევა ზეთად, ნახშირად და ბუნებრივ აირად; მეტი მოძრავი ნავთობი და გაზი შემდეგ გროვდება დანალექი ქანების ფორებით ზედა ფენებში. სხვა მეცნიერები ამტკიცებენ, რომ ნავთობი წარმოიქმნება "დედამიწის მანტიის დიდ სიღრმეებში".

არაორგანული კონცეფციის მომხრე იყო რუსი მეცნიერი - ქიმიკოსი დ.ი.მენდელეევი. 1877 წელს მან შემოგვთავაზა მინერალური (კარბიდის) ჰიპოთეზა, რომლის მიხედვითაც ნავთობის გაჩენა დაკავშირებულია წყლის შეღწევასთან დედამიწის სიღრმეში ხარვეზების გასწვრივ, სადაც მისი გავლენით "ნახშირბადოვან ლითონებზე" მიიღება ნახშირწყალბადები.

თუ არსებობდა ჰიპოთეზა ნავთობის კოსმოსური წარმოშობის შესახებ - ნახშირწყალბადებიდან, რომლებიც შეიცავს დედამიწის აირისებრ გარსში მისი ვარსკვლავური მდგომარეობის დროსაც კი.

ბუნებრივი აირი არის "ლურჯი ოქრო".

ბუნებრივი აირის მარაგით ჩვენი ქვეყანა მსოფლიოში პირველ ადგილზეა. ამ ძვირფასი საწვავის ყველაზე მნიშვნელოვანი საბადოები მდებარეობს დასავლეთ ციმბირში (ურენგოისკოე, ზაპოლიარნოე), ვოლგა-ურალის აუზში (ვუკტილსკოე, ორენბურსკოე), ჩრდილოეთ კავკასიაში (სტავროპოლსკოე).

ბუნებრივი აირის წარმოებისთვის ჩვეულებრივ გამოიყენება დინების მეთოდი. იმისთვის, რომ გაზმა ზედაპირზე დინება დაიწყოს, საკმარისია გაზგამტარ წყალსაცავში გაბურღული ჭაბურღილის გახსნა.

ბუნებრივი აირი გამოიყენება წინასწარი გამოყოფის გარეშე, რადგან ტრანსპორტირებამდე გადის გაწმენდას. კერძოდ, მისგან ამოღებულია მექანიკური მინარევები, წყლის ორთქლი, წყალბადის სულფიდი და სხვა აგრესიული კომპონენტები... და ასევე. ყველაზეპროპანი, ბუტანი და მძიმე ნახშირწყალბადები. დარჩენილი პრაქტიკულად სუფთა მეთანი მოიხმარება, პირველ რიგში, როგორც საწვავი: მაღალი კალორიულობა; ეკოლოგიურად სუფთა; მოსახერხებელია ამოღება, ტრანსპორტირება, დაწვა, რადგან აგრეგაციის მდგომარეობა არის გაზი.

მეორეც, მეთანი ხდება ნედლეული აცეტილენის, ჭვარტლისა და წყალბადის წარმოებისთვის; უჯერი ნახშირწყალბადების, პირველ რიგში, ეთილენისა და პროპილენის წარმოებისთვის; ორგანული სინთეზისთვის: მეთილის სპირტი, ფორმალდეჰიდი, აცეტონი, ძმარმჟავა და მრავალი სხვა.

ასოცირებული ნავთობის გაზი

ასოცირებული ნავთობის გაზი, თავისი წარმოშობით, ასევე ბუნებრივი აირია. განსაკუთრებული სახელი მიიღო, რადგან ზეთთან ერთად საბადოებშია - მასში იხსნება. ზეთის ზედაპირზე ამოღებისას იგი მისგან გამოყოფილია წნევის მკვეთრი ვარდნის გამო. რუსეთი ერთ-ერთ პირველ ადგილს იკავებს გაზის ასოცირებული რეზერვებისა და მისი წარმოების თვალსაზრისით.

ასოცირებული ნავთობის გაზის შემადგენლობა განსხვავდება ბუნებრივი აირისგან - ის შეიცავს ბევრად მეტ ეთანს, პროპანს, ბუტანს და სხვა ნახშირწყალბადებს. გარდა ამისა, ის შეიცავს ისეთ იშვიათ გაზებს დედამიწაზე, როგორიცაა არგონი და ჰელიუმი.

ასოცირებული ნავთობის გაზი არის ღირებული ქიმიური ნედლეული; მისგან შეიძლება მეტი ნივთიერების მიღება, ვიდრე ბუნებრივი აირისგან. ქიმიური დამუშავებისთვის ასევე მოიპოვება ცალკეული ნახშირწყალბადები: ეთანი, პროპანი, ბუტანი და სხვა. მათგან დეჰიდროგენაციის რეაქციით მიიღება უჯერი ნახშირწყალბადები.

Ქვანახშირი

ნახშირის მარაგი ბუნებაში მნიშვნელოვნად აღემატება ნავთობისა და გაზის რეზერვებს. ქვანახშირი არის ნივთიერებების რთული ნაზავი, რომელიც შედგება ნახშირბადის, წყალბადის, ჟანგბადის, აზოტისა და გოგირდის სხვადასხვა ნაერთებისგან. ნახშირის შემადგენლობა მოიცავს ისეთ მინერალურ ნივთიერებებს, რომლებიც შეიცავს მრავალი სხვა ელემენტის ნაერთებს.

ნახშირს აქვს შემადგენლობა: ნახშირბადი - 98% -მდე, წყალბადი - 6% -მდე, აზოტი, გოგირდი, ჟანგბადი - 10% -მდე. მაგრამ ბუნებაში ასევე არის ყავისფერი ნახშირი. მათი შემადგენლობა: ნახშირბადი - 75% -მდე, წყალბადი - 6% -მდე, აზოტი, ჟანგბადი - 30% -მდე.

ქვანახშირის დამუშავების ძირითადი მეთოდია პიროლიზი (კოკოტირება) - ორგანული ნივთიერებების დაშლა ჰაერის დაშვების გარეშე, როდესაც მაღალი ტემპერატურა(დაახლოებით 1000 C). ამ შემთხვევაში მიიღება შემდეგი პროდუქტები: კოქსი (გაზრდილი სიმტკიცის ხელოვნური მყარი საწვავი, ფართოდ გამოიყენება მეტალურგიაში); ქვანახშირის ტარი (გამოიყენება ქიმიურ მრეწველობაში); ქოქოსის გაზი (გამოიყენება ქიმიურ ინდუსტრიაში და როგორც საწვავი.)

კოქსის ღუმელის გაზი

ნახშირის თერმული დაშლის დროს წარმოქმნილი აქროლადი ნაერთები (კოქსის ღუმელის გაზი) შედის ზოგად კოლექციაში. აქ კოქსის ღუმელის გაზი გაცივებულია და გადის ელექტროსტატიკური ნალექებით ქვანახშირის ტარის გამოსაყოფად. გაზის კოლექტორში წყალი კონდენსირდება ფისთან ერთად, რომელშიც იხსნება ამიაკი, წყალბადის სულფიდი, ფენოლი და სხვა ნივთიერებები. წყალბადი იზოლირებულია არაკონდენსირებული კოქსის გაზიდან სხვადასხვა სინთეზისთვის.

ქვანახშირის ტარის გამოხდის შემდეგ რჩება მყარი - მოედანი, რომელიც გამოიყენება ელექტროდების და გადახურვის ტარის მოსამზადებლად.

ნავთობის გადამუშავება

ნავთობის გადამუშავება, ანუ რექტიფიკაცია, არის ნავთობისა და ნავთობპროდუქტების თერმული გამოყოფის პროცესი დუღილის წერტილის მიხედვით ფრაქციებად.

დისტილაცია ფიზიკური პროცესია.

ნავთობის გადამუშავების ორი მეთოდი არსებობს: ფიზიკური (პირველადი დამუშავება) და ქიმიური (მეორადი დამუშავება).

ნავთობის პირველადი დამუშავება ხორციელდება დისტილაციის სვეტში - აპარატურა ნივთიერებების თხევადი ნარევების გამოყოფისთვის, რომლებიც განსხვავდება დუღილის წერტილით.

ნავთობის ფრაქციები და მათი გამოყენების ძირითადი სფეროები:

ბენზინი - საავტომობილო საწვავი;

ნავთი - საავიაციო საწვავი;

ლიგროინი - პლასტმასის წარმოება, ნედლეულის გადამუშავება;

გაზის ზეთი - დიზელი და ქვაბის საწვავი, გადამუშავების ნედლეული;

საწვავი - ქარხნული საწვავი, პარაფინები, საპოხი ზეთები, ბიტუმი.

ნავთობის ლაქების გაწმენდის მეთოდები :

1) აბსორბცია - ყველამ იცით ჩალა და ტორფი. ისინი შთანთქავენ ზეთს, რის შემდეგაც მათი გულდასმით შეგროვება და შემდგომი განადგურებით გატანა შესაძლებელია. ეს მეთოდი შესაფერისია მხოლოდ მშვიდ პირობებში და მხოლოდ მცირე ლაქებისთვის. მეთოდი ბოლო დროს ძალიან პოპულარულია მისი დაბალი ღირებულებისა და მაღალი ეფექტურობის გამო.

დედააზრი: მეთოდი იაფია, დამოკიდებულია გარე პირობებზე.

2) თვითლიკვიდაცია: - ეს მეთოდი გამოიყენება იმ შემთხვევაში, თუ ზეთი დაიღვრება სანაპიროდან შორს და ლაქა მცირეა (ამ შემთხვევაში უმჯობესია ლაქას საერთოდ არ შეეხოს). თანდათან იხსნება წყალში და ნაწილობრივ აორთქლდება. ხანდახან ზეთი არ ქრება და რამდენიმე წლის შემდეგ პატარა ლაქები მოლიპულ ფისის ნაჭრების სახით სანაპირომდე აღწევს.

დედააზრი: არ გამოიყენება ქიმიკატები; ზეთი დიდხანს რჩება ზედაპირზე.

3) ბიოლოგიური: ტექნოლოგია, რომელიც დაფუძნებულია ნახშირწყალბადების დაჟანგვის უნარის მქონე მიკროორგანიზმების გამოყენებაზე.

დედააზრი: მინიმალური დაზიანება; ზეთის ამოღება ზედაპირიდან, მაგრამ მეთოდი შრომატევადი და შრომატევადია.

 

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა: