ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები. ნავთობის გადამუშავება

ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები

ნახშირწყალბადები ძალიან განსხვავებულია -
თხევადი, მყარი და აირისებრი.
რატომ არის ასეთი ბევრი ბუნებაში?
ეს არის დაუოკებელი ნახშირბადი.

მართლაც, ეს ელემენტი, ისევე როგორც სხვა, არ არის "დაუჯერებელი": ის ცდილობს შექმნას ჯაჭვები, სწორი და განშტოებული, შემდეგ რგოლები, შემდეგ ბადეები მისი მრავალი ატომისგან. აქედან გამომდინარეობს ნახშირბადის და წყალბადის ატომების მრავალი ნაერთი.

ნახშირწყალბადები არის როგორც ბუნებრივი აირი - მეთანი, ასევე სხვა საყოფაცხოვრებო აალებადი გაზი, რომელიც ივსება ცილინდრებით - პროპან C 3 H 8. ნახშირწყალბადები არის ნავთობი, ბენზინი და ნავთი. და ასევე - ორგანული გამხსნელი C 6 H 6, პარაფინი, საიდანაც მზადდება საახალწლო სანთლები, ნავთობის ჟელე აფთიაქიდან და კიდევ პლასტიკური ჩანთა საკვების შესაფუთად ...

ნახშირწყალბადების ყველაზე მნიშვნელოვანი ბუნებრივი წყაროა მინერალები - ქვანახშირი, ნავთობი, გაზი.

ᲥᲕᲐᲜᲐᲮᲨᲘᲠᲘ

უფრო ცნობილია მთელ მსოფლიოში 36 ათასიქვანახშირის აუზები და საბადოები, რომლებიც ერთად იკავებს 15% მსოფლიოს ტერიტორიები. ქვანახშირის საბადოები შეიძლება ათასობით კილომეტრზე იყოს გადაჭიმული. მთლიანობაში, ნახშირის საერთო გეოლოგიური მარაგი დედამიწაზე არის 5 ტრილიონი 500 მილიარდი ტონაშესწავლილი საბადოების ჩათვლით - 1 ტრილიონი 750 მილიარდი ტონა.

წიაღისეული ნახშირის სამი ძირითადი ტიპი არსებობს. ყავისფერი ნახშირის, ანტრაციტის დაწვისას, ალი უხილავია, წვა უკვამლოა, ნახშირი კი წვისას ხმამაღლა ბზარს.

ანტრაციტიარის უძველესი ნამარხი ნახშირი. განსხვავდება დიდი სიმკვრივით და სიპრიალებით. შეიცავს მდე 95% ნახშირბადის.

Ქვანახშირი- შეიცავს მდე 99% ნახშირბადის. ყველა ნამარხი ნახშირიდან ის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება.

ყავისფერი ქვანახშირი- შეიცავს მდე 72% ნახშირბადის. აქვს ყავისფერი ფერი. როგორც ყველაზე ახალგაზრდა ნამარხი ნახშირი, ის ხშირად ინარჩუნებს ხის სტრუქტურის კვალს, საიდანაც იგი წარმოიქმნა. განსხვავდება მაღალი ჰიგიროსკოპიით და ნაცრის მაღალი შემცველობით ( 7%-დან 38%-მდე,ამიტომ გამოიყენება მხოლოდ როგორც ადგილობრივი საწვავი და როგორც ნედლეული ქიმიური გადამუშავებისთვის. კერძოდ, ჰიდროგენაციით მიიღება თხევადი საწვავის ღირებული სახეობები: ბენზინი და ნავთი.

ნახშირბადი ნახშირის მთავარი შემადგენელი ნაწილია 99% ), ყავისფერი ქვანახშირი ( 72%-მდე). სახელის ნახშირბადის წარმოშობა, ანუ "ნახშირის მატარებელი". ანალოგიურად, ლათინური სახელწოდება "carboneum" ძირში შეიცავს ფესვს carbo-coal.

ნავთობის მსგავსად, ქვანახშირი შეიცავს დიდი რიცხვიორგანული ნივთიერებები. გარდა ორგანული ნივთიერებებისა, მასში შედის აგრეთვე არაორგანული ნივთიერებები, როგორიცაა წყალი, ამიაკი, წყალბადის სულფიდი და, რა თქმა უნდა, თავად ნახშირბადი - ნახშირი. ქვანახშირის დამუშავების ერთ-ერთი მთავარი გზაა კოქსირება - კალცირება ჰაერის დაშვების გარეშე. კოქსირების შედეგად, რომელიც ტარდება 1000 0 C ტემპერატურაზე, წარმოიქმნება:

კოქსის ღუმელის გაზი- შედგება წყალბადის, მეთანის, ნახშირბადის მონოქსიდისა და ნახშირორჟანგისგან, ამიაკის, აზოტის და სხვა აირების მინარევებისაგან.

ქვანახშირის ტარი - შეიცავს რამდენიმე ასეულ სხვადასხვა ორგანულ ნივთიერებას, მათ შორის ბენზოლს და მის ჰომოლოგებს, ფენოლს და არომატულ სპირტებს, ნაფტალინს და სხვადასხვა ჰეტეროციკლურ ნაერთებს.

ტოპ-tar ან ამიაკის წყალი - შეიცავს, როგორც სახელი გულისხმობს, გახსნილ ამიაკს, ასევე ფენოლს, წყალბადის სულფიდს და სხვა ნივთიერებებს.

კოკა კოკა– მყარი კოქსის ნარჩენი, პრაქტიკულად სუფთა ნახშირბადი.

კოქსი გამოიყენება რკინისა და ფოლადის წარმოებაში, ამიაკი გამოიყენება აზოტისა და კომბინირებული სასუქების წარმოებაში და ორგანული კოქსირების პროდუქტების მნიშვნელობა არ შეიძლება გადაჭარბებული იყოს. როგორია ამ მინერალის გავრცელების გეოგრაფია?

ქვანახშირის რესურსების ძირითადი ნაწილი ჩრდილოეთ ნახევარსფეროზე მოდის - აზია, ჩრდილოეთ ამერიკა, ევრაზია. რა ქვეყნები გამოირჩევიან რეზერვებითა და ნახშირის წარმოებით?

ჩინეთი, აშშ, ინდოეთი, ავსტრალია, რუსეთი.

ნახშირის მთავარი ექსპორტიორი ქვეყნები არიან.

აშშ, ავსტრალია, რუსეთი, სამხრეთ აფრიკა.

ძირითადი იმპორტის ცენტრები.

იაპონია, საზღვარგარეთის ევროპა.

ეს არის ეკოლოგიურად ძალიან ბინძური საწვავი. ქვანახშირის მოპოვების დროს ხდება მეთანის აფეთქებები და ხანძარი და წარმოიქმნება გარკვეული ეკოლოგიური პრობლემები.

გარემოს დაბინძურება - ეს არის ამ გარემოს მდგომარეობის ნებისმიერი არასასურველი ცვლილება ადამიანის საქმიანობის შედეგად. ეს ასევე ხდება მაინინგში. წარმოიდგინეთ სიტუაცია ქვანახშირის მოპოვების ზონაში. ნახშირთან ერთად ზედაპირზე ამოდის უზარმაზარი ნარჩენი ქვები, რომელიც, როგორც არასაჭირო, უბრალოდ იგზავნება ნაგავსაყრელზე. თანდათან ჩამოყალიბდა ნარჩენების გროვა- უზარმაზარი, ათობით მეტრის სიმაღლის, კონუსის ფორმის ნარჩენი კლდის მთები, რომლებიც ამახინჯებენ ბუნებრივი ლანდშაფტის იერსახეს. და მთელ ზედაპირზე ამოღებული ქვანახშირი აუცილებლად იქნება ექსპორტირებული მომხმარებლისთვის? Რათქმაუნდა არა. ყოველივე ამის შემდეგ, პროცესი არ არის ჰერმეტული. დიდი რაოდენობით ნახშირის მტვერი დევს დედამიწის ზედაპირზე. შედეგად იცვლება ნიადაგებისა და მიწისქვეშა წყლების შემადგენლობა, რაც აუცილებლად იმოქმედებს ცხოველზე და ბოსტნეულის სამყარორაიონი.

ქვანახშირი შეიცავს რადიოაქტიურ ნახშირბადს - C, მაგრამ საწვავის წვის შემდეგ საშიში ნივთიერება კვამლთან ერთად ხვდება ჰაერში, წყალში, ნიადაგში და ცხვება წიდაში ან ნაცარში, რომელიც გამოიყენება სამშენებლო მასალების დასამზადებლად. შედეგად, ში საცხოვრებელი კორპუსებიკედლები და ჭერი „ბრწყინავს“ და საფრთხეს უქმნის ადამიანის ჯანმრთელობას.

ზეთი

ნავთობი კაცობრიობისთვის ცნობილია უძველესი დროიდან. ევფრატის ნაპირებზე იგი დანაღმული იყო

6-7 ათასი წელი ჩვენს წელთაღრიცხვამდე უჰ . მას იყენებდნენ საცხოვრებლის გასანათებლად, ნაღმტყორცნების მოსამზადებლად, წამლებად და მალამოებად და ბალზამირებისთვის. ძველ სამყაროში ნავთობი საშინელი იარაღი იყო: ცეცხლოვანი მდინარეები ასხამდნენ თავზე ციხის კედლებს თავდასხმებს, ზეთში ჩაძირული ისრები მიფრინავდნენ ალყაში მოქცეულ ქალაქებში. ზეთი იყო შემადგენელი ნაწილიაცეცხლგამჩენი აგენტი, რომელიც ისტორიაში შევიდა სახელით "ბერძნული ცეცხლი"შუა საუკუნეებში მას ძირითადად ქუჩის განათებისთვის იყენებდნენ.

შესწავლილია 600-ზე მეტი ნავთობისა და გაზის აუზი, მუშავდება 450 , ა საერთო რაოდენობანავთობის საბადოები 50 ათასს აღწევს.

განასხვავებენ მსუბუქ და მძიმე ზეთს. მსუბუქი ზეთი წიაღიდან ტუმბოებით ან შადრევანი მეთოდით მოიპოვება. ასეთი ზეთისგან ძირითადად ბენზინი და ნავთი მზადდება. მძიმე კლასის ზეთს ზოგჯერ მოიპოვებენ თუნდაც მაღაროს მეთოდით (კომის რესპუბლიკაში) და მისგან ამზადებენ ბიტუმს, მაზუთს და სხვადასხვა ზეთებს.

ზეთი არის ყველაზე მრავალმხრივი საწვავი, მაღალკალორიული. მისი მოპოვება შედარებით მარტივი და იაფია, რადგან ნავთობის მოპოვებისას არ არის საჭირო ადამიანების მიწისქვეშ დაშვება. მილსადენებით ნავთობის ტრანსპორტირება დიდი პრობლემა არ არის. ამ ტიპის საწვავის მთავარი მინუსი არის რესურსების დაბალი ხელმისაწვდომობა (დაახლოებით 50 წელი ) . ზოგადი გეოლოგიური მარაგი 500 მილიარდ ტონას უტოლდება, მათ შორის შესწავლილი 140 მილიარდი ტონაა .

IN 2007 რუსმა მეცნიერებმა მსოფლიო საზოგადოებას დაუმტკიცეს, რომ ლომონოსოვისა და მენდელეევის წყალქვეშა ქედები, რომლებიც მდებარეობს არქტიკულ ოკეანეში, წარმოადგენს მატერიკზე შელფურ ზონას და, შესაბამისად, ეკუთვნის რუსეთის ფედერაციას. ქიმიის მასწავლებელი მოგვითხრობს ზეთის შემადგენლობაზე, მის თვისებებზე.

ზეთი არის „ენერგიის შეკვრა“. მისი მხოლოდ 1 მლ-ით შეგიძლიათ ერთი გრადუსით გაათბოთ მთელი ვედრო წყალი, ვედრო სამოვარის მოსახარშად კი ნახევარ ჭიქაზე ნაკლები ზეთი გჭირდებათ. ენერგიის ერთეულ მოცულობის კონცენტრაციის მიხედვით, ნავთობი პირველ ადგილზეა ბუნებრივ ნივთიერებებს შორის. რადიოაქტიური მადნებიც კი ვერ უწევს მას ამ მხრივ კონკურენციას, ვინაიდან მათში რადიოაქტიური ნივთიერებების შემცველობა იმდენად მცირეა, რომ 1მგ-ის მოპოვება შესაძლებელია. ბირთვული საწვავი უნდა იყოს დამუშავებული ტონა ქანები.

ნავთობი არ არის მხოლოდ ნებისმიერი სახელმწიფოს საწვავი-ენერგეტიკული კომპლექსის საფუძველი.

აქ დ.ი.მენდელეევის ცნობილი სიტყვები ადგილზეა „ზეთის წვა იგივეა, რაც ღუმელის გათბობა ბანკნოტები". ზეთის ყოველი წვეთი შეიცავს მეტს 900 სხვადასხვა ქიმიური ნაერთებიპერიოდული ცხრილის ქიმიური ელემენტების ნახევარზე მეტი. ეს მართლაც ბუნების სასწაულია, ნავთობქიმიური ინდუსტრიის საფუძველი. წარმოებული ნავთობის დაახლოებით 90% გამოიყენება როგორც საწვავი. მიუხედავად იმისა “ ფლობს 10% ” , ნავთობქიმიური სინთეზი უზრუნველყოფს ათასობით ორგანულ ნაერთს, რომელიც აკმაყოფილებს თანამედროვე საზოგადოების გადაუდებელ საჭიროებებს. გასაკვირი არ არის, რომ ადამიანები პატივისცემით უწოდებენ ნავთობს "შავ ოქროს", "დედამიწის სისხლს".

ზეთი არის ზეთოვანი მუქი ყავისფერი სითხე მოწითალო ან მომწვანო ელფერით, ზოგჯერ შავი, წითელი, ლურჯი ან ღია და გამჭვირვალეც კი დამახასიათებელი მძაფრი სუნით. ზოგჯერ ნავთობი არის თეთრი ან უფერო, როგორც წყალი (მაგალითად, აზერბაიჯანის სურუხანსკოეს საბადოში, ალჟირში ზოგიერთ საბადოში).

ზეთის შემადგენლობა არ არის იგივე. მაგრამ ყველა მათგანი ჩვეულებრივ შეიცავს სამი სახის ნახშირწყალბადებს - ალკანებს (ძირითადად ნორმალური სტრუქტურა), ციკლოალკანებს და არომატულ ნახშირწყალბადებს. ამ ნახშირწყალბადების თანაფარდობა სხვადასხვა საბადოების ზეთში განსხვავებულია: მაგალითად, მანგიშლაკის ზეთი მდიდარია ალკანებით, ხოლო ბაქოს რეგიონის ნავთობი მდიდარია ციკლოალკანებით.

ნავთობის ძირითადი მარაგი ჩრდილოეთ ნახევარსფეროშია. სულ 75 მსოფლიოს ქვეყნები აწარმოებენ ნავთობს, მაგრამ მისი წარმოების 90% მხოლოდ 10 ქვეყნის წილზე მოდის. ახლოს ? ნავთობის მსოფლიო მარაგი განვითარებად ქვეყნებშია. (მასწავლებელი ურეკავს და აჩვენებს რუკაზე).

მთავარი მწარმოებელი ქვეყნები:

საუდის არაბეთი, აშშ, რუსეთი, ირანი, მექსიკა.

ამავე დროს მეტი 4/5 ნავთობის მოხმარება მოდის ეკონომიკურად განვითარებული ქვეყნების წილზე, რომლებიც არიან მთავარი იმპორტიორი ქვეყნები:

იაპონია, საზღვარგარეთის ევროპა, აშშ.

ზეთი ნედლი სახით არსად არ გამოიყენება, მაგრამ გამოიყენება რაფინირებული პროდუქტები.

ნავთობის გადამუშავება

თანამედროვე ქარხანა შედგება ნავთობის გათბობის ღუმელისგან და დისტილაციის სვეტისგან, სადაც ზეთი იყოფა ფრაქციები -ნახშირწყალბადების ცალკეული ნარევები დუღილის წერტილების მიხედვით: ბენზინი, ნაფტა, ნავთი. ღუმელს გრძელი მილი აქვს დახვეული ხვეულში. ღუმელი თბება საწვავის ზეთის ან გაზის წვის პროდუქტებით. ზეთი განუწყვეტლივ მიეწოდება ხვეულს: იქ თბება 320 - 350 0 C-მდე სითხისა და ორთქლის ნარევის სახით და შედის დისტილაციის სვეტში. დისტილაციის სვეტი არის ფოლადის ცილინდრული აპარატი, რომლის სიმაღლეა დაახლოებით 40 მ. მას შიგნით აქვს რამდენიმე ათეული ჰორიზონტალური ტიხრები ხვრელით - ე.წ. ნავთობის ორთქლი, რომელიც შედის სვეტში, იზრდება და გადის ფირფიტების ხვრელებს. როდესაც ისინი თანდათან გაცივდებიან ზევით მოძრაობით, ნაწილობრივ თხევადდება. ნაკლებად აქროლადი ნახშირწყალბადები თხევადდება უკვე პირველ ფირფიტებზე, ქმნიან გაზის ნავთობის ფრაქციას; მეტი აქროლადი ნახშირწყალბადები გროვდება ზემოთ და ქმნიან ნავთის ფრაქციას; კიდევ უფრო მაღალი - ნაფტა ფრაქცია. ყველაზე აქროლადი ნახშირწყალბადები ტოვებენ სვეტს ორთქლის სახით და კონდენსაციის შემდეგ წარმოქმნიან ბენზინს. ბენზინის ნაწილი იკვებება სვეტში „ირიგაციისთვის“, რაც ხელს უწყობს მუშაობის უკეთეს რეჟიმს. (შესვლა ბლოკნოტში). ბენზინი - შეიცავს ნახშირწყალბადებს C5 - C11, დუღილის დიაპაზონში 40 0 ​​C-დან 200 0 C-მდე; ნაფტა - შეიცავს ნახშირწყალბადებს C8 - C14 დუღილის წერტილით 120 0 C-დან 240 0 C-მდე, ნავთი - შეიცავს ნახშირწყალბადებს C12 - C18, დუღილის 180 0 C-დან 300 0 C ტემპერატურაზე; გაზის ზეთი - შეიცავს ნახშირწყალბადებს C13 - C15, გამოხდილი 230 0 C დან 360 0 C ტემპერატურაზე; საპოხი ზეთები - C16 - C28, ადუღეთ 350 0 C და ზემოთ ტემპერატურაზე.

ზეთიდან მსუბუქი პროდუქტების გამოხდის შემდეგ რჩება ბლანტი შავი სითხე - მაზუთი. ეს არის ნახშირწყალბადების ღირებული ნარევი. საპოხი ზეთები მიიღება მაზუთისგან დამატებითი დისტილაციით. მაზუთის არაგამოხდილ ნაწილს ტარი ჰქვია, რომელიც გამოიყენება მშენებლობაში და გზების დაგებისას (ვიდეო ფრაგმენტის დემონსტრირება). ნავთობის პირდაპირი დისტილაციის ყველაზე ღირებული ფრაქცია არის ბენზინი. თუმცა ამ ფრაქციის გამოსავლიანობა ნედლი ნავთობის წონით 17-20%-ს არ აღემატება. ჩნდება პრობლემა: როგორ დავაკმაყოფილოთ საზოგადოების მზარდი მოთხოვნილებები საავტომობილო და საავიაციო საწვავზე? გამოსავალი მე-19 საუკუნის ბოლოს რუსმა ინჟინერმა იპოვა ვლადიმერ გრიგორიევიჩ შუხოვი. IN 1891 წელს მან პირველად განახორციელა სამრეწველო ბზარინავთობის ნავთის ფრაქცია, რამაც შესაძლებელი გახადა ბენზინის მოსავლიანობის გაზრდა 65-70%-მდე (გამოითვლება ნედლი ნავთობის სახით). მხოლოდ ნავთობპროდუქტების თერმული კრეკინგის პროცესის განვითარებისთვის, მადლიერმა კაცობრიობამ ოქროს ასოებით ჩაიწერა ცივილიზაციის ისტორიაში ამ უნიკალური ადამიანის სახელი.

ნავთობის რექტიფიკაციის შედეგად მიღებული პროდუქტები ექვემდებარება ქიმიურ დამუშავებას, რომელიც მოიცავს მთელ რიგ რთულ პროცესებს, ერთ-ერთი მათგანია ნავთობპროდუქტების კრეკინგი (ინგლისური „Cracking“-დან - splitting). არსებობს რამდენიმე სახის კრეკინგი: თერმული, კატალიზური, მაღალი წნევის კრეკინგი, რედუქცია. თერმული კრეკინგი შედგება გრძელი ჯაჭვის მქონე ნახშირწყალბადების მოლეკულების უფრო მოკლეზე დაყოფაში მაღალი ტემპერატურის გავლენის ქვეშ (470-550 0 C). ამ გაყოფის პროცესში, ალკანებთან ერთად, წარმოიქმნება ალკენები:

ამჟამად ყველაზე გავრცელებულია კატალიზური კრეკინგი. იგი ტარდება 450-500 0 C ტემპერატურაზე, მაგრამ უფრო მაღალი სიჩქარით და გაძლევთ საშუალებას მიიღოთ უმაღლესი ხარისხის ბენზინი. კატალიზური კრეკინგის პირობებში, დაშლის რეაქციებთან ერთად, მიმდინარეობს იზომერიზაციის რეაქციები, ანუ ნორმალური სტრუქტურის ნახშირწყალბადების გადაქცევა განშტოებულ ნახშირწყალბადებად.

იზომერიზაცია გავლენას ახდენს ბენზინის ხარისხზე, რადგან განშტოებული ნახშირწყალბადების არსებობა მნიშვნელოვნად ზრდის მის ოქტანურ რაოდენობას. კრეკინგი მოიხსენიება ნავთობის გადამუშავების ე.წ. რიგი სხვა კატალიზური პროცესები, როგორიცაა რეფორმირება, ასევე კლასიფიცირდება როგორც მეორადი. რეფორმირება- ეს არის ბენზინების არომატიზაცია კატალიზატორის თანდასწრებით გაცხელებით, მაგალითად, პლატინის. ამ პირობებში ალკანები და ციკლოალკანები გარდაიქმნება არომატულ ნახშირწყალბადებად, რის შედეგადაც საგრძნობლად იზრდება ბენზინის ოქტანური რაოდენობა.

ეკოლოგია და ნავთობის საბადო

ნავთობქიმიური წარმოებისთვის განსაკუთრებით აქტუალურია გარემოს პრობლემა. ნავთობის წარმოება დაკავშირებულია ენერგიის ხარჯებთან და გარემოს დაბინძურებასთან. ოკეანეების დაბინძურების სახიფათო წყაროა ოფშორული ნავთობის წარმოება, ასევე ბინძურდება ოკეანეები ნავთობის ტრანსპორტირებისას. თითოეულმა ჩვენგანმა ტელევიზიით ნახა ნავთობტანკერის ავარიის შედეგები. შავი, ნავთობით დაფარული ნაპირები, შავი სერფი, მახრჩობელი დელფინები, ფრინველები, რომელთა ფრთები ბლანტი მაზუთშია, დამცავი კოსტიუმებით გამოწყობილი ადამიანები, რომლებიც აგროვებენ ზეთს ნიჩბებითა და თაიგულებით. მინდა მოვიყვანო 2007 წლის ნოემბერში ქერჩის სრუტეში მომხდარი სერიოზული ეკოლოგიური კატასტროფის მონაცემები. წყალში 2000 ტონა ნავთობპროდუქტი და დაახლოებით 7000 ტონა გოგირდი შევიდა. სტიქიის გამო ყველაზე მეტად დაზარალდნენ ტუზლას შპიტი, რომელიც მდებარეობს შავი და აზოვის ზღვების შეერთების ადგილზე, და ჩუშკას შპიტი. უბედური შემთხვევის შემდეგ, მაზუთი ფსკერზე დასახლდა, ​​რამაც მოკლა პატარა გულის ფორმის, ზღვის მცხოვრებთა მთავარი საკვები. ეკოსისტემის აღდგენას 10 წელი დასჭირდება. დაიღუპა 15 ათასზე მეტი ფრინველი. წყალში ჩავარდნილი ლიტრი ზეთი მის ზედაპირზე ვრცელდება 100 კვ.მ. ნავთობის ფილმი, თუმცა ძალიან თხელია, ქმნის გადაულახავ ბარიერს ჟანგბადის გზაზე ატმოსფეროდან წყლის სვეტამდე. შედეგად ირღვევა ჟანგბადის რეჟიმი და ოკეანე. "დახრჩობა".პლანქტონი, რომელიც ოკეანის კვების ჯაჭვის ხერხემალია, კვდება. ამჟამად, მსოფლიო ოკეანის ტერიტორიის დაახლოებით 20% დაფარულია ნავთობის დაღვრით, ხოლო ნავთობის დაბინძურებით დაზარალებული ტერიტორია იზრდება. გარდა იმისა, რომ მსოფლიო ოკეანე დაფარულია ნავთობის ფირით, შეგვიძლია დავაკვირდეთ მას ხმელეთზეც. მაგალითად, ნავთობის საბადოებში დასავლეთ ციმბირიწელიწადში იმაზე მეტი ნავთობი იღვრება, ვიდრე ტანკერს შეუძლია - 20 მილიონ ტონამდე. ამ ნავთობის დაახლოებით ნახევარი ავარიების შედეგად მთავრდება მიწაზე, დანარჩენი არის „გეგმური“ შადრევნები და გაჟონვა ჭაბურღილების გაშვების, საძიებო ბურღვისა და მილსადენის შეკეთების დროს. ნავთობით დაბინძურებული მიწის უდიდესი ტერიტორია, იამალო-ნენეცის ავტონომიური ოკრუგის გარემოს დაცვის კომიტეტის თანახმად, მოდის პუროვსკის ოლქზე.

ბუნებრივი და ასოცირებული ნავთობის გაზი

ბუნებრივი აირი შეიცავს დაბალი მოლეკულური წონის ნახშირწყალბადებს, ძირითადი კომპონენტებია მეთანი. მისი შემცველობა სხვადასხვა საბადოების გაზში 80%-დან 97%-მდე მერყეობს. მეთანის გარდა - ეთანი, პროპანი, ბუტანი. არაორგანული: აზოტი - 2%; CO2; H2O; H2S, კეთილშობილი აირები. როდესაც ბუნებრივი აირი იწვის, დიდი რაოდენობით სითბო გამოიყოფა.

თავისი თვისებებით, ბუნებრივი აირი, როგორც საწვავი, ზეთსაც კი აღემატება, ის უფრო კალორიულია. ეს არის საწვავის ინდუსტრიის ყველაზე ახალგაზრდა ფილიალი. გაზის მოპოვება და ტრანსპორტირება კიდევ უფრო ადვილია. ეს არის ყველაზე ეკონომიური საწვავი. მართალია, ასევე არის უარყოფითი მხარეები: გაზის რთული ინტერკონტინენტური ტრანსპორტირება. ტანკერები - მეთანის ნაკელი, რომელიც თხევად მდგომარეობაში ატარებს გაზს, არის უკიდურესად რთული და ძვირადღირებული სტრუქტურები.

გამოიყენება როგორც: ეფექტური საწვავი, ნედლეული ქიმიურ მრეწველობაში, აცეტილენის, ეთილენის, წყალბადის, ჭვარტლის, პლასტმასის, ძმარმჟავას, საღებავების, მედიკამენტების წარმოებაში და ა.შ. ნავთობის გაზი შეიცავს ნაკლებ მეთანს, მაგრამ მეტ პროპანს, ბუტანს და სხვა მაღალ ნახშირწყალბადებს. სად იწარმოება გაზი?

მსოფლიოს 70-ზე მეტ ქვეყანას აქვს გაზის კომერციული მარაგი. უფრო მეტიც, როგორც ნავთობის შემთხვევაში, განვითარებად ქვეყნებს აქვთ ძალიან დიდი მარაგი. მაგრამ გაზის წარმოებას ძირითადად განვითარებული ქვეყნები ახორციელებენ. მათ აქვთ შესაძლებლობა გამოიყენონ ეს ან გაზის გაყიდვის საშუალება სხვა ქვეყნებში, რომლებიც მათთან ერთად არიან იმავე კონტინენტზე. გაზის საერთაშორისო ვაჭრობა ნაკლებად აქტიურია, ვიდრე ნავთობის ვაჭრობა. მსოფლიოში წარმოებული გაზის დაახლოებით 15% შემოდის საერთაშორისო ბაზარზე. მსოფლიო გაზის წარმოების თითქმის 2/3-ს რუსეთი და აშშ უზრუნველყოფენ. ეჭვგარეშეა, რომ გაზის წარმოების წამყვანი რეგიონი არა მხოლოდ ჩვენს ქვეყანაში, არამედ მსოფლიოში არის Yamalo-Nenets. ავტონომიური რეგიონისადაც ეს ინდუსტრია 30 წელია ვითარდება. ჩვენი ქალაქი ნოვი ურენგოი სამართლიანად არის აღიარებული გაზის დედაქალაქად. უმსხვილესი საბადოები მოიცავს ურენგოისკოეს, იამბურგსკოეს, მედვეჟიეს, ზაპოლიარნოიეს. ურენგოის ველი შეტანილია გინესის რეკორდების წიგნში. საბადოს რეზერვები და წარმოება უნიკალურია. შესწავლილი მარაგი 10 ტრილიონს აჭარბებს. მ 3, 6 ტრლნ. მ 3. 2008 წელს სს "გაზპრომი" ურენგოის საბადოზე 598 მილიარდი მ 3 "ლურჯი ოქროს" წარმოებას გეგმავს.

გაზი და ეკოლოგია

ნავთობისა და გაზის წარმოების ტექნოლოგიის არასრულყოფილება, მათი ტრანსპორტირება იწვევს გაზის მოცულობის მუდმივ წვას კომპრესორული სადგურების სითბოს ერთეულებში და აფეთქებებში. საკომპრესორო სადგურები შეადგენს ამ გამონაბოლქვის დაახლოებით 30%-ს. წლიურად დაახლოებით 450 000 ტონა ბუნებრივ და მასთან დაკავშირებულ გაზს იწვის ცეცხლგამძლე დანადგარებში, ხოლო 60 000 ტონაზე მეტი დამაბინძურებლები ხვდება ატმოსფეროში.

ნავთობი, გაზი, ქვანახშირი ღირებული ნედლეულია ქიმიური მრეწველობისთვის. უახლოეს მომავალში ისინი შემცვლელს ჩვენი ქვეყნის საწვავ-ენერგეტიკულ კომპლექსში იპოვიან. ამჟამად, მეცნიერები ეძებენ გზებს გამოიყენონ მზის და ქარის ენერგია, ბირთვული საწვავი, რათა მთლიანად შეცვალონ ზეთი. წყალბადი მომავლის ყველაზე პერსპექტიული საწვავია. თბოელექტროენერგეტიკაში ნავთობის გამოყენების შემცირება არის გზა არა მხოლოდ მისი რაციონალური გამოყენებისკენ, არამედ ამ ნედლეულის მომავალი თაობებისთვის შესანარჩუნებლად. ნახშირწყალბადის ნედლეული უნდა იქნას გამოყენებული მხოლოდ გადამამუშავებელ მრეწველობაში სხვადასხვა პროდუქციის მისაღებად. სამწუხაროდ, მდგომარეობა ჯერ არ იცვლება და წარმოებული ნავთობის 94%-მდე საწვავად გამოიყენება. დ.ი.მენდელეევმა ბრძნულად თქვა: „ნავთობის წვა იგივეა, რაც ღუმელის გაცხელება ბანკნოტებით“.

ნახშირწყალბადების ყველაზე მნიშვნელოვანი ბუნებრივი წყაროებია ზეთი , ბუნებრივი აირი და ქვანახშირი . ისინი ქმნიან მდიდარ საბადოებს დედამიწის სხვადასხვა რეგიონში.

ადრე მოპოვებული ბუნებრივი პროდუქტები გამოიყენებოდა ექსკლუზიურად საწვავად. ამჟამად შემუშავებულია და ფართოდ გამოიყენება მათი დამუშავების მეთოდები, რაც შესაძლებელს ხდის ძვირფასი ნახშირწყალბადების იზოლირებას, რომლებიც გამოიყენება როგორც მაღალი ხარისხის საწვავად, ასევე ნედლეულად სხვადასხვა ორგანული სინთეზისთვის. ნედლეულის ბუნებრივი წყაროების დამუშავება ნავთობქიმიური მრეწველობა . ჩვენ გავაანალიზებთ დამუშავების ძირითად მეთოდებს ბუნებრივი ნახშირწყალბადები.

ბუნებრივი ნედლეულის ყველაზე ღირებული წყარო - ზეთი . ეს არის მუქი ყავისფერი ან შავი ფერის ცხიმიანი სითხე დამახასიათებელი სუნით, წყალში პრაქტიკულად უხსნადი. ზეთის სიმკვრივე არის 0,73–0,97 გ/სმ3.ზეთი არის სხვადასხვა თხევადი ნახშირწყალბადების რთული ნაზავი, რომელშიც იხსნება აირისებრი და მყარი ნახშირწყალბადები და სხვადასხვა საბადოებიდან ნავთობის შემადგენლობა შეიძლება განსხვავდებოდეს. ზეთის შემადგენლობაში სხვადასხვა პროპორციით შეიძლება იყოს ალკანები, ციკლოალკანები, არომატული ნახშირწყალბადები, აგრეთვე ჟანგბადის, გოგირდის და აზოტის შემცველი ორგანული ნაერთები.

ნედლი ნავთობი პრაქტიკულად არ გამოიყენება, მაგრამ გადამუშავებულია.

გამოარჩევენ ნავთობის პირველადი გადამუშავება (დისტილაცია ), ე.ი. მისი გამოყოფა ფრაქციებად სხვადასხვა დუღილის წერტილით და გადამუშავება (ბზარი ), რომლის დროსაც იცვლება ნახშირწყალბადების სტრუქტურა

dov შედის მის შემადგენლობაში.

ნავთობის პირველადი გადამუშავებაიგი ემყარება იმ ფაქტს, რომ ნახშირწყალბადების დუღილის წერტილი რაც უფრო დიდია, მით მეტია მათი მოლური მასა. ზეთი შეიცავს ნაერთებს დუღილის წერტილებით 30-დან 550°C-მდე. დისტილაციის შედეგად ზეთი იყოფა სხვადასხვა ტემპერატურაზე მდუღარე ფრაქციებად და შეიცავს ნახშირწყალბადების ნარევებს სხვადასხვა მოლური მასით. ეს წილადები მრავალფეროვან გამოყენებას პოულობენ (იხ. ცხრილი 10.2).

ცხრილი 10.2. ნავთობის პირველადი გადამუშავების პროდუქტები.

ფრაქცია დუღილის წერტილი, °C ნაერთი განაცხადი
თხევადი გაზი <30 ნახშირწყალბადები С 3 -С 4 აირისებრი საწვავი, ნედლეული ქიმიური მრეწველობისთვის
ბენზინი 40-200 ნახშირწყალბადები C 5 - C 9 საავიაციო და საავტომობილო საწვავი, გამხსნელი
ნაფტა 150-250 ნახშირწყალბადები C 9 - C 12 დიზელის ძრავის საწვავი, გამხსნელი
ნავთი 180-300 ნახშირწყალბადები С 9 -С 16 დიზელის ძრავის საწვავი, საყოფაცხოვრებო საწვავი, განათების საწვავი
გაზის ზეთი 250-360 ნახშირწყალბადები С 12 -С 35 დიზელის საწვავი, ნედლეული კატალიზური კრეკისთვის
მაზუთი > 360 უმაღლესი ნახშირწყალბადები, O-, N-, S-, Me შემცველი ნივთიერებები საწვავი ქვაბის ქარხნებისა და სამრეწველო ღუმელებისთვის, საკვები შემდგომი დისტილაციისთვის

საწვავის წილი ნავთობის მასის დაახლოებით ნახევარს შეადგენს. ამიტომ იგი ასევე ექვემდებარება თერმულ დამუშავებას. დაშლის თავიდან ასაცილებლად, საწვავის ზეთი გამოხდება შემცირებული წნევით. ამ შემთხვევაში მიიღება რამდენიმე ფრაქცია: თხევადი ნახშირწყალბადები, რომლებიც გამოიყენება როგორც საპოხი ზეთები ; თხევადი და მყარი ნახშირწყალბადების ნარევი - ბენზინი გამოიყენება მალამოების მომზადებაში; მყარი ნახშირწყალბადების ნარევი - პარაფინი ფეხსაცმლის გასაპრიალებელი, სანთლების, ასანთის და ფანქრების წარმოებაზე წასვლა, ასევე ხის გაჟღენთისთვის; არასტაბილური ნარჩენი tar გამოიყენება საგზაო, სამშენებლო და გადახურვის ბიტუმის დასამზადებლად.

ნავთობის გადამუშავებამოიცავს ქიმიურ რეაქციებს, რომლებიც ცვლის ნახშირწყალბადების შემადგენლობას და ქიმიურ სტრუქტურას. მისი მრავალფეროვნება

ty - თერმული კრეკინგი, კატალიზური კრეკინგი, კატალიზური რეფორმირება.

თერმული კრეკინგიჩვეულებრივ ექვემდებარება საწვავის და სხვა მძიმე ნავთობის ფრაქციებს. 450-550°C ტემპერატურაზე და 2-7 მპა წნევაზე, თავისუფალი რადიკალების მექანიზმი ყოფს ნახშირწყალბადის მოლეკულებს ნახშირბადის ატომების უფრო მცირე რაოდენობით ფრაგმენტებად და წარმოიქმნება გაჯერებული და უჯერი ნაერთები:

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

ამ გზით მიიღება საავტომობილო ბენზინი.

კატალიზური კრეკინგიტარდება კატალიზატორების (ჩვეულებრივ ალუმოსილიკატების) თანდასწრებით ზე ატმოსფერული წნევადა ტემპერატურა 550 - 600°C. ამავდროულად, საავიაციო ბენზინი მიიღება ნავთობის ნავთის და გაზის ნავთობის ფრაქციებისგან.

ნახშირწყალბადების გაყოფა ალუმოსილიკატების არსებობისას მიმდინარეობს იონური მექანიზმის მიხედვით და თან ახლავს იზომერიზაცია, ე.ი. გაჯერებული და უჯერი ნახშირწყალბადების ნარევის წარმოქმნა განშტოებული ნახშირბადის ჩონჩხით, მაგალითად:

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

კატა., ტ||

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

კატალიზური რეფორმირება ხორციელდება 470-540°C ტემპერატურაზე და 1-5 მპა წნევაზე Al 2 O 3-ის ბაზაზე დეპონირებული პლატინის ან პლატინა-რენიუმის კატალიზატორების გამოყენებით. ამ პირობებში ხდება პარაფინების ტრანსფორმაცია და

ნავთობის ციკლოპარაფინები არომატულ ნახშირწყალბადებამდე


კატა., t, გვ

¾¾¾¾® + 3H 2


კატა., t, გვ

C 6 H 14 ¾¾¾¾® + 4H 2

კატალიზური პროცესები შესაძლებელს ხდის გაუმჯობესებული ხარისხის ბენზინის მიღებას მასში განშტოებული და არომატული ნახშირწყალბადების მაღალი შემცველობის გამო. ბენზინის ხარისხი ხასიათდება მისი ოქტანური რეიტინგი. რაც უფრო მეტად შეკუმშულია საწვავის და ჰაერის ნარევი დგუშებით, მით მეტია ძრავის სიმძლავრე. ამასთან, შეკუმშვა შეიძლება განხორციელდეს მხოლოდ გარკვეულ ზღვარამდე, რომლის ზემოთაც ხდება დეტონაცია (აფეთქება).

გაზის ნარევი, რაც იწვევს ძრავის გადახურებას და ნაადრევ ცვეთას. დეტონაციისადმი ყველაზე დაბალი წინააღმდეგობა ნორმალურ პარაფინებში. ჯაჭვის სიგრძის შემცირებით, მისი განშტოების ზრდა და ორმაგი რაოდენობა

ny კავშირები, ის იზრდება; ის განსაკუთრებით მდიდარია არომატული ნახშირწყლებით.

მშობიარობამდე. სხვადასხვა კლასის ბენზინის დეტონაციისადმი წინააღმდეგობის შესაფასებლად, ისინი შედარებულია ნარევის ანალოგიურ მაჩვენებლებთან იზოოქტანი და n-ჰეპტანი კომპონენტების განსხვავებული თანაფარდობით; ოქტანური რიცხვი უდრის იზოოქტანის პროცენტს ამ ნარევში. რაც უფრო დიდია, მით უფრო მაღალია ბენზინის ხარისხი. ოქტანური რიცხვი ასევე შეიძლება გაიზარდოს სპეციალური დარტყმის საწინააღმდეგო საშუალებების დამატებით, მაგალითად, ტეტრაეთილის ტყვია Pb(C 2 H 5) 4 , თუმცა ასეთი ბენზინი და მისი წვის პროდუქტები ტოქსიკურია.

თხევადი საწვავის გარდა, კატალიზური პროცესების დროს მიიღება ქვედა აირისებრი ნახშირწყალბადები, რომლებიც შემდეგ გამოიყენება როგორც ნედლეული ორგანული სინთეზისთვის.

ნახშირწყალბადების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ბუნებრივი წყარო, რომლის მნიშვნელობა მუდმივად იზრდება - ბუნებრივი აირი. შეიცავს 98%-მდე მოცულობით მეთანს, 2-3%-ს მოცულობით. მისი უახლოესი ჰომოლოგები, აგრეთვე წყალბადის სულფიდის, აზოტის, ნახშირორჟანგის, კეთილშობილი გაზებისა და წყლის მინარევები. ნავთობის წარმოების დროს გამოთავისუფლებული აირები ( გავლის ), შეიცავს ნაკლებ მეთანს, მაგრამ უფრო მეტ მის ჰომოლოგებს.

ბუნებრივი აირი გამოიყენება როგორც საწვავი. გარდა ამისა, მისგან იზოლირებულია ცალკეული გაჯერებული ნახშირწყალბადები დისტილაციით, ასევე სინთეზური გაზი , რომელიც შედგება ძირითადად CO და წყალბადისგან; ისინი გამოიყენება როგორც ნედლეული სხვადასხვა ორგანული სინთეზისთვის.

მოპოვებული დიდი რაოდენობით ქვანახშირი - შავი ან რუხი-შავი ფერის არაერთგვაროვანი მყარი მასალა. ეს არის სხვადასხვა მაკრომოლეკულური ნაერთების რთული ნაზავი.

ქვანახშირი გამოიყენება როგორც მყარი საწვავი და ასევე ექვემდებარება კოკინგი მშრალი დისტილაცია ჰაერის წვდომის გარეშე 1000-1200°C ტემპერატურაზე. ამ პროცესის შედეგად იქმნება: კოკა , რომელიც არის წვრილად დაყოფილი გრაფიტი და გამოიყენება მეტალურგიაში, როგორც შემცირების საშუალება; ქვანახშირის ტარი , რომელიც ექვემდებარება დისტილაციას და მიიღება არომატული ნახშირწყალბადები (ბენზოლი, ტოლუოლი, ქსილენი, ფენოლი და სხვ.) და მოედანი , გადახურვის გადახურვის მომზადებაზე გადასვლა; ამიაკის წყალი და კოქსის ღუმელის გაზი შეიცავს დაახლოებით 60% წყალბადს და 25% მეთანს.

ამრიგად, ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები უზრუნველყოფენ

ქიმიური მრეწველობა მრავალფეროვანი და შედარებით იაფი ნედლეულით ორგანული სინთეზისთვის, რაც შესაძლებელს ხდის მრავალი ორგანული ნაერთის მიღებას, რომლებიც ბუნებაში არ არის ნაპოვნი, მაგრამ აუცილებელია ადამიანისთვის.

ძირითადი ორგანული და ნავთობქიმიური სინთეზისთვის ბუნებრივი ნედლეულის გამოყენების ზოგადი სქემა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად.


Arenas Syngas Acetylene AlkenesAlkanes


ძირითადი ორგანული და ნავთობქიმიური სინთეზი


აკონტროლეთ ამოცანები.

1222. რა განსხვავებაა ნავთობის პირველადი გადამუშავებასა და მეორად გადამუშავებას შორის?

1223. რა ნაერთები განსაზღვრავს მაღალი ხარისხიბენზინი?

1224. შემოგვთავაზეთ მეთოდი, რომელიც საშუალებას იძლევა, ნავთობიდან დაწყებული, მიიღოთ ეთილის სპირტი.


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 სტაბილურობით - ბუნებრივი წარმოშობის ნივთიერებების ნალექის შედეგად და მათი შემდგომი გადახურვის შედეგად დანალექ ქანებთან, ამაღლებული ტემპერატურისა და ზედაპირზე გაზრდილი წნევის გავლენის ქვეშ. დედამიწის ქერქის ფენები. 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 ბუნებრივი ნახშირწყალბადების ბიოგენურ წარმოშობას, არამედ შესაძლებელს ხდის 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 შედგება ძირითადად 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, კეროგენში ორგანული ნივთიერებების ტიპი 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 ქანებისგან, 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 ყოველი 10°C ტემპერატურის 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 მწარმოებლები არიან 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.

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 ზეთის მსგავსად შეიცავს დიდი რაოდენობით სხვადასხვა ორგანულ ნივთიერებებს, ასევე არაორგანულ ნივთიერებებს, როგორიცაა, მაგალითად, , წყალი, ამიაკი, წყალბადის სულფიდი და რა თქმა უნდა თავად ნახშირბადი - ქვანახშირი.

ნახშირის დამუშავება მიდის სამი ძირითადი მიმართულებით: კოქსირება, ჰიდროგენიზაცია და არასრული წვა. ქვანახშირის გადამუშავების ერთ-ერთი მთავარი გზაა კოქსირება- 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 გოგირდის ნაერთებით გარემოს დაბინძურების გარეშე. ეს არის ერთადერთი მეთოდი კონცენტრირებული ნახშირბადის მონოქსიდის მისაღებად ( 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.

როგორც წესი, უფრო მაღალი მოლეკულური მასანახშირწყალბადს მით უფრო ნაკლებ შეიცავს ბუნებრივ აირს. 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 მაღალ წნევაზე, მეთანის 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 აალებადი აირების ძირითადი საბადოები მდებარეობს ჩრდილოეთ და დასავლეთ ციმბირში, ვოლგა-ურალის აუზში, ჩრდილოეთ კავკასიაში (სტავროპოლი), კომის რესპუბლიკაში, ასტრახანის რეგიონში, ბარენცის ზღვაში.

სამიზნე.ორგანული ნაერთების ბუნებრივი წყაროების და მათი დამუშავების შესახებ ცოდნის განზოგადება; წარმოაჩინოს ნავთობქიმიისა და კოქსის ქიმიის განვითარების წარმატებები და პერსპექტივები, მათი როლი ქვეყნის ტექნიკურ პროგრესში; ეკონომიკური გეოგრაფიის კურსიდან ცოდნის გაღრმავება გაზის ინდუსტრიის, გაზის გადამუშავების თანამედროვე მიმართულებების, ნედლეულისა და ენერგეტიკული პრობლემების შესახებ; დამოუკიდებლობის განვითარება სახელმძღვანელოსთან, საცნობარო და სამეცნიერო პოპულარულ ლიტერატურასთან მუშაობისას.

ᲒᲔᲒᲛᲐ

ბუნებრივი წყაროებინახშირწყალბადები. ბუნებრივი აირი. ასოცირებული ნავთობის აირები.
ნავთობი და ნავთობპროდუქტები, მათი გამოყენება.
თერმული და კატალიზური კრეკინგი.
კოქსის წარმოება და თხევადი საწვავის მოპოვების პრობლემა.
OJSC Rosneft-KNOS-ის განვითარების ისტორიიდან.
ქარხნის საწარმოო სიმძლავრე. წარმოებული პროდუქტები.
კომუნიკაცია ქიმიურ ლაბორატორიასთან.
გარემოს დაცვა ქარხანაში.
მცენარის გეგმები მომავლისთვის.

ნახშირწყალბადების ბუნებრივი წყაროები.
ბუნებრივი აირი. ასოცირებული ნავთობის აირები

დიდ სამამულო ომამდე სამრეწველო მარაგები ბუნებრივი აირიცნობილი იყო კარპატების რეგიონში, კავკასიაში, ვოლგის რეგიონში და ჩრდილოეთში (კომის ასსრ). ბუნებრივი აირის მარაგების შესწავლა მხოლოდ ნავთობის მოპოვებასთან იყო დაკავშირებული. ბუნებრივი აირის სამრეწველო მარაგები 1940 წელს შეადგენდა 15 მილიარდ მ 3 . შემდეგ გაზის საბადოები აღმოაჩინეს ჩრდილოეთ კავკასიაში, ამიერკავკასიაში, უკრაინაში, ვოლგის რეგიონში, Ცენტრალური აზია, დასავლეთ ციმბირი და შორეული აღმოსავლეთი. ჩართულია
1976 წლის 1 იანვარს ბუნებრივი აირის შესწავლილმა მარაგმა შეადგინა 25,8 ტრილიონი მ 3, აქედან 4,2 ტრილიონი მ 3 (16,3%) სსრკ ევროპულ ნაწილში, 21,6 ტრილიონი მ 3 (83,7%), მათ შორის.
18,2 ტრილიონი მ 3 (70,5%) - ციმბირში და შორეულ აღმოსავლეთში, 3,4 ტრილიონი მ 3 (13,2%) - ცენტრალურ აზიასა და ყაზახეთში. 1980 წლის 1 იანვრის მდგომარეობით, ბუნებრივი აირის პოტენციური მარაგი შეადგენდა 80–85 ტრილიონ მ 3 , შესწავლილი - 34,3 ტრილიონი მ 3 . უფრო მეტიც, მარაგები გაიზარდა ძირითადად ქვეყნის აღმოსავლეთ ნაწილში საბადოების აღმოჩენის გამო - შესწავლილი მარაგები იქ დაახლოებით დონეზე იყო.
30,1 ტრილიონი მ 3, რაც იყო გაერთიანების 87,8%.
დღეს რუსეთს აქვს ბუნებრივი გაზის მსოფლიო მარაგის 35%, რაც 48 ტრილიონ მ 3-ზე მეტია. რუსეთსა და დსთ-ს ქვეყნებში ბუნებრივი გაზის წარმოქმნის ძირითადი სფეროები (ველები):

დასავლეთ ციმბირის ნავთობისა და გაზის პროვინცია:
ურენგოისკოე, იამბურგსკოე, ზაპოლიარნოე, მედვეჟიე, ნადიმსკოე, ტაზოვსკოე – იამალო-ნენეცის ავტონომიური ოკრუგი;
პოხრომსკოე, იგრიმსკოე - ბერეზოვსკაიას გაზის მატარებელი რეგიონი;
მელჟინსკოე, ლუგინეცკოე, უსტ-სილგინსკოე - ვასიუგანის გაზის მატარებელი რეგიონი.
ვოლგა-ურალის ნავთობისა და გაზის პროვინცია:
ყველაზე მნიშვნელოვანი არის ვუქტილსკოე, ტიმან-პეჩორას ნავთობისა და გაზის რეგიონში.
ცენტრალური აზია და ყაზახეთი:
ცენტრალურ აზიაში ყველაზე მნიშვნელოვანი არის გაზლი, ფერღანას ხეობაში;
კიზილკუმი, ბაირამ-ალი, დარვაზა, აჩაკი, შატლიკი.
ჩრდილოეთ კავკასიადა ამიერკავკასია:
კარადაგი, დუვანი - აზერბაიჯანი;
Dagestan Lights - დაღესტანი;
სევერო-სტავროპოლსკოე, პელაჩიადინსკოე - სტავროპოლის რეგიონი;
ლენინგრადსკოე, მაიკოფსკოე, სტარო-მინსკოე, ბერეზანსკოე - კრასნოდარის ტერიტორია.

ასევე, ბუნებრივი აირის საბადოები ცნობილია უკრაინაში, სახალინსა და შორეულ აღმოსავლეთში.
ბუნებრივი აირის მარაგებით გამოირჩევა დასავლეთ ციმბირი (ურენგოისკოე, იამბურგსკოე, ზაპოლიარნოე, მედვეჟიე). სამრეწველო მარაგი აქ 14 ტრილიონ მ 3-ს აღწევს. იამალის გაზის კონდენსატის საბადოები (ბოვანენკოვსკოე, კრუზენშტერნსკოე, ხარასავეისკოე და სხვ.) ახლა განსაკუთრებულ მნიშვნელობას იძენს. მათ საფუძველზე ხორციელდება Yamal-Europe პროექტი.
ბუნებრივი აირის წარმოება უაღრესად კონცენტრირებულია და ორიენტირებულია ყველაზე დიდი და ყველაზე მომგებიანი საბადოების მქონე ტერიტორიებზე. მხოლოდ ხუთი საბადო - ურენგოისკოე, იამბურგსკოე, ზაპოლიარნოიე, მედვეჟიე და ორენბურგსკოე - შეიცავს რუსეთის ყველა სამრეწველო მარაგის 1/2-ს. მედვეჟიეს მარაგი შეფასებულია 1,5 ტრილიონი მ 3, ხოლო ურენგოის მარაგი - 5 ტრილიონი მ 3.
შემდეგი მახასიათებელია ბუნებრივი აირის წარმოების უბნების დინამიური მდებარეობა, რაც აიხსნება გამოვლენილი რესურსების საზღვრების სწრაფი გაფართოებით, ასევე განვითარებაში მათი ჩართვის შედარებით მარტივად და იაფად. უკან მოკლე ვადაბუნებრივი აირის წარმოების ძირითადი ცენტრები ვოლგის რეგიონიდან გადავიდა უკრაინაში, ჩრდილოეთ კავკასიაში. შემდგომი ტერიტორიული ძვრები გამოწვეული იყო საბადოების განვითარებით დასავლეთ ციმბირში, ცენტრალურ აზიაში, ურალსა და ჩრდილოეთში.

რუსეთში სსრკ-ს დაშლის შემდეგ დაფიქსირდა ბუნებრივი აირის მოპოვების მოცულობის ვარდნა. კლება დაფიქსირდა ძირითადად ჩრდილოეთ ეკონომიკურ რეგიონში (8 მილიარდი მ 3 1990 წელს და 4 მილიარდი მ 3 1994 წელს), ურალებში (43 მილიარდი მ 3 და 35 მილიარდი მ და
555 მილიარდი მ 3) და ჩრდილოეთ კავკასიაში (6 და 4 მილიარდი მ 3). ბუნებრივი აირის წარმოება იგივე დონეზე დარჩა ვოლგის რეგიონში (6 მლრდ სმ) და შორეული აღმოსავლეთის ეკონომიკურ რეგიონებში.
1994 წლის ბოლოს დაფიქსირდა წარმოების დონის ზრდის ტენდენცია.
ყოფილი სსრკ-ს რესპუბლიკებიდან რუსეთის ფედერაციაყველაზე მეტ გაზს იძლევა, მეორე ადგილზეა თურქმენეთი (1/10-ზე მეტი), შემდეგ მოდის უზბეკეთი და უკრაინა.
განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს მსოფლიო ოკეანის თაროზე ბუნებრივი აირის მოპოვებას. 1987 წელს ოფშორული საბადოები აწარმოებდნენ 12,2 მილიარდ მ 3 , ანუ ქვეყანაში წარმოებული გაზის დაახლოებით 2%. ასოცირებული გაზის მოპოვებამ იმავე წელს შეადგინა 41,9 მილიარდი კუბური მეტრი. მრავალი ტერიტორიისთვის, აირისებური საწვავის ერთ-ერთი მარაგი ნახშირისა და ფიქლის გაზიფიცირებაა. ნახშირის მიწისქვეშა გაზიფიკაცია ხორციელდება დონბასში (ლისიჩანსკი), კუზბასში (კისელევსკი) და მოსკოვის აუზში (ტულა).
ბუნებრივი გაზი იყო და რჩება მნიშვნელოვანი საექსპორტო პროდუქტი რუსეთის საგარეო ვაჭრობაში.
ბუნებრივი აირის გადამამუშავებელი ძირითადი ცენტრები განლაგებულია ურალში (ორენბურგი, შკაპოვო, ალმეტიევსკი), დასავლეთ ციმბირში (ნიჟნევარტოვსკი, სურგუტი), ვოლგის რეგიონში (სარატოვი), ჩრდილოეთ კავკასიაში (გროზნო) და სხვა გაზზე. მატარებელი პროვინციები. შეიძლება აღინიშნოს, რომ გაზის გადამამუშავებელი საწარმოები მიდრეკილია ნედლეულის წყაროებისკენ - საბადოები და დიდი გაზსადენები.
ბუნებრივი აირის ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენება არის როგორც საწვავი. ბოლო პერიოდში ქვეყნის საწვავის ბალანსში ბუნებრივი აირის წილის ზრდის ტენდენცია შეინიშნება.

ყველაზე ღირებული ბუნებრივი აირი მეთანის მაღალი შემცველობით არის სტავროპოლი (97,8% CH 4), სარატოვი (93,4%), ურენგოი (95,16%).
ბუნებრივი აირის მარაგი ჩვენს პლანეტაზე ძალიან დიდია (დაახლოებით 1015 მ 3). რუსეთში ცნობილია 200-ზე მეტი საბადო, ისინი განლაგებულია დასავლეთ ციმბირში, ვოლგა-ურალის აუზში, ჩრდილოეთ კავკასიაში. რუსეთი ბუნებრივი აირის მარაგით მსოფლიოში პირველ ადგილს იკავებს.
ბუნებრივი აირი საწვავის ყველაზე ღირებული სახეობაა. გაზის წვისას დიდი რაოდენობით სითბო გამოიყოფა, ამიტომ ის ემსახურება როგორც ენერგოეფექტური და იაფი საწვავი ქვაბის ქარხნებში, აფეთქებულ ღუმელებში, ღია კერაში და მინის დნობის ღუმელებში. ბუნებრივი აირის წარმოებაში გამოყენება შესაძლებელს ხდის მნიშვნელოვნად გაზარდოს შრომის პროდუქტიულობა.
ბუნებრივი აირი არის ქიმიური მრეწველობის ნედლეულის წყარო: აცეტილენის, ეთილენის, წყალბადის, ჭვარტლის, სხვადასხვა პლასტმასის, ძმარმჟავას, საღებავების, მედიკამენტების და სხვა პროდუქტების წარმოება.

გავლის ნავთობის გაზი - ეს არის გაზი, რომელიც არსებობს ზეთთან ერთად, ის იხსნება ზეთში და მდებარეობს მის ზემოთ, ქმნის "გაზის თავსახურს", წნევის ქვეშ. ჭაბურღილიდან გასასვლელში წნევა ეცემა და ასოცირებული გაზი გამოიყოფა ნავთობისგან. ეს გაზი წარსულში არ გამოიყენებოდა, უბრალოდ დაიწვა. ამჟამად მისი აღება ხდება და გამოიყენება როგორც საწვავი და ღირებული ქიმიური საკვები. ასოცირებული გაზების გამოყენების შესაძლებლობები უფრო ფართოა, ვიდრე ბუნებრივი აირის. მათი შემადგენლობა უფრო მდიდარია. ასოცირებული აირები შეიცავს ნაკლებ მეთანს, ვიდრე ბუნებრივ აირს, მაგრამ ისინი შეიცავს მნიშვნელოვნად მეტ მეთანის ჰომოლოგებს. ასოცირებული გაზის უფრო რაციონალურად გამოყენების მიზნით, იგი იყოფა უფრო ვიწრო შემადგენლობის ნარევებად. გამოყოფის შემდეგ მიიღება გაზის ბენზინი, პროპანი და ბუტანი, მშრალი აირი. მოიპოვება აგრეთვე ცალკეული ნახშირწყალბადები - ეთანი, პროპანი, ბუტანი და სხვა. მათი გაუწყლოებით მიიღება უჯერი ნახშირწყალბადები - ეთილენი, პროპილენი, ბუტილენი და სხვ.

ნავთობი და ნავთობპროდუქტები, მათი გამოყენება

ზეთი არის ცხიმიანი სითხე მძაფრი სუნით. ის გვხვდება მსოფლიოს მრავალ ადგილას, ფოროვანი ქანების გაჟღენთვას სხვადასხვა სიღრმეზე.
მეცნიერთა უმეტესობის აზრით, ნავთობი არის მცენარეებისა და ცხოველების გეოქიმიურად შეცვლილი ნაშთები, რომლებიც ოდესღაც დედამიწაზე ბინადრობდნენ. ნავთობის ორგანული წარმოშობის ამ თეორიას ამყარებს ის ფაქტი, რომ ზეთი შეიცავს ზოგიერთ აზოტოვან ნივთიერებას - მცენარეთა ქსოვილებში არსებული ნივთიერებების დაშლის პროდუქტებს. ასევე არსებობს თეორიები ნავთობის არაორგანული წარმოშობის შესახებ: მისი წარმოქმნა წყლის მოქმედების შედეგად დედამიწის ფენებში ცხელ ლითონის კარბიდებზე (ლითონების ნაერთები ნახშირბადთან), რასაც მოჰყვება მიღებული ნახშირწყალბადების ცვლილება გავლენის ქვეშ. მაღალი ტემპერატურის, მაღალი წნევა, ლითონების, ჰაერის, წყალბადის და ა.შ.
ნავთობის მოპოვებისას ნავთობის შემცველი ფენებიდან, რომლებიც ზოგჯერ დედამიწის ქერქში დევს რამდენიმე კილომეტრის სიღრმეზე, ზეთი ან ზედაპირზე ამოდის მასზე მდებარე გაზების ზეწოლის ქვეშ, ან გამოიდევნება ტუმბოებით.

ნავთობის ინდუსტრია დღეს არის დიდი ეროვნული ეკონომიკური კომპლექსი, რომელიც ცხოვრობს და ვითარდება საკუთარი კანონების მიხედვით. რას ნიშნავს ნავთობი დღეს ქვეყნის ეროვნული ეკონომიკისთვის? ნავთობი არის ნედლეული ნავთობქიმიისთვის სინთეზური რეზინის, სპირტების, პოლიეთილენის, პოლიპროპილენის, სხვადასხვა პლასტმასის ფართო ასორტიმენტისა და მათგან მზა პროდუქციის, ხელოვნური ქსოვილების წარმოებაში; საავტომობილო საწვავის (ბენზინი, ნავთი, დიზელის და თვითმფრინავის საწვავი), ზეთებისა და საპოხი მასალების, აგრეთვე ქვაბისა და ღუმელის საწვავის (საწვავი), სამშენებლო მასალების (ბიტუმი, ტარი, ასფალტი) წარმოების წყარო; ნედლეული მთელი რიგი ცილოვანი პრეპარატების მისაღებად, რომლებიც გამოიყენება როგორც დანამატები პირუტყვის საკვებში მისი ზრდის სტიმულირებისთვის.
ნავთობი არის ჩვენი ეროვნული სიმდიდრე, ქვეყნის ძალაუფლების წყარო, მისი ეკონომიკის საფუძველი. რუსეთის ნავთობის კომპლექსი მოიცავს 148 ათას ნავთობის ჭაბურღილს, 48,3 ათასი კმ მაგისტრალურ ნავთობსადენებს, 28 ნავთობგადამამუშავებელ ქარხანას, რომელთა საერთო სიმძლავრეა 300 მილიონ ტონაზე მეტი წელიწადში, ისევე როგორც სხვა საწარმოო ობიექტების დიდი რაოდენობა.
დაახლოებით 900 000 თანამშრომელია დასაქმებული ნავთობის მრეწველობისა და მისი მომსახურების ინდუსტრიის საწარმოებში, მათ შორის დაახლოებით 20 000 ადამიანი მეცნიერებისა და სამეცნიერო მომსახურების სფეროში.
გასული ათწლეულების განმავლობაში ფუნდამენტური ცვლილებები მოხდა საწვავის ინდუსტრიის სტრუქტურაში, რომელიც დაკავშირებულია ქვანახშირის ინდუსტრიის წილის შემცირებასთან და ნავთობისა და გაზის წარმოების და გადამამუშავებელი მრეწველობის ზრდასთან. თუ 1940 წელს ისინი შეადგენდნენ 20,5%, მაშინ 1984 წელს - მინერალური საწვავის მთლიანი წარმოების 75,3%. ახლა წინა პლანზე მოდის ბუნებრივი აირი და ღია ორმოს ქვანახშირი. შემცირდება ნავთობის მოხმარება ენერგეტიკული მიზნებისთვის, პირიქით, გაფართოვდება მისი, როგორც ქიმიური ნედლეულის გამოყენება. ამჟამად, საწვავი-ენერგეტიკული ბალანსის სტრუქტურაში ნავთობი და გაზი 74%-ს შეადგენს, ნავთობის წილი მცირდება, გაზის წილი კი იზრდება და დაახლოებით 41%-ს შეადგენს. ქვანახშირის წილი 20%-ია, დანარჩენი 6% ელექტროენერგიაა.
ნავთობის გადამუშავება პირველად ძმებმა დუბინინებმა დაიწყეს კავკასიაში. ნავთობის პირველადი გადამუშავება შედგება მისი დისტილაციისგან. დისტილაცია ხორციელდება გადამამუშავებელ ქარხნებში ნავთობის აირების გამოყოფის შემდეგ.

ზეთისგან იზოლირებულია დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობის სხვადასხვა პროდუქტი. თავდაპირველად, მისგან ამოღებულია გახსნილი აირისებრი ნახშირწყალბადები (ძირითადად მეთანი). აქროლადი ნახშირწყალბადების გამოხდის შემდეგ ზეთი თბება. ნახშირწყალბადები მოლეკულაში მცირე რაოდენობის ნახშირბადის ატომებით, რომლებსაც შედარებით დაბალი დუღილის წერტილი აქვთ, პირველები გადადიან ორთქლის მდგომარეობაში და გამოხდიან. ნარევის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, უფრო მაღალი დუღილის მქონე ნახშირწყალბადები გამოიხდება. ამ გზით შესაძლებელია ზეთის ცალკეული ნარევების (ფრაქციების) შეგროვება. ყველაზე ხშირად, ამ დისტილაციით, მიიღება ოთხი აქროლადი ფრაქცია, რომლებიც შემდეგ ექვემდებარება შემდგომ გამოყოფას.
ნავთობის ძირითადი ფრაქციები შემდეგია.
ბენზინის ფრაქცია 40-დან 200 ° C-მდე შეგროვებული, შეიცავს ნახშირწყალბადებს C 5 H 12-დან C 11 H 24-მდე. იზოლირებული ფრაქციის შემდგომი გამოხდისას, ბენზინი (ტკიპ = 40–70 °C), ბენზინი
(ტ kip \u003d 70–120 ° С) - ავიაცია, ავტომობილი და ა.შ.
ნაფთა ფრაქცია, შეგროვებული 150-დან 250 ° C-მდე დიაპაზონში, შეიცავს ნახშირწყალბადებს C 8 H 18-დან C 14 H 30-მდე. ნაფტა გამოიყენება ტრაქტორების საწვავად. დიდი რაოდენობით ნაფტა გადამუშავდება ბენზინში.
ნავთის ფრაქციამოიცავს ნახშირწყალბადებს C 12 H 26-დან C 18 H 38-მდე დუღილის წერტილით 180-დან 300 °C-მდე. ნავთი, დახვეწის შემდეგ, გამოიყენება ტრაქტორების, რეაქტიული თვითმფრინავებისა და რაკეტების საწვავად.
გაზის ნავთობის ფრაქცია (ტბალი > 275 °C), სხვაგვარად ე.წ დიზელის საწვავი.
ნარჩენი ზეთის გამოხდის შემდეგ - მაზუთი- შეიცავს ნახშირწყალბადებს ნახშირბადის ატომების დიდი რაოდენობით (მრავალ ათეულამდე) მოლეკულაში. საწვავის ზეთი ასევე ნაწილდება შემცირებული წნევის დისტილაციით დაშლის თავიდან ასაცილებლად. შედეგად, მიიღეთ მზის ზეთები(დიზელის საწვავი), საპოხი ზეთები(ავტოტრაქტორი, საავიაციო, სამრეწველო და ა.შ.), ბენზინი(ტექნიკური ნავთობის ჟელე გამოიყენება ლითონის პროდუქტების შეზეთვისთვის, რათა დაიცვან ისინი კოროზიისგან, გაწმენდილი ნავთობის ჟელე გამოიყენება კოსმეტიკისა და მედიცინაში საფუძვლად). ზოგიერთი სახის ზეთიდან პარაფინი(ასანთის, სანთლების და ა.შ. წარმოებისთვის). საწვავის ზეთიდან აქროლადი კომპონენტების გამოხდის შემდეგ რჩება tar. იგი ფართოდ გამოიყენება გზების მშენებლობაში. საპოხი ზეთებში გადამუშავების გარდა, მაზუთი ასევე გამოიყენება როგორც თხევადი საწვავი ქვაბის ქარხნებში. ნავთობის გამოხდის დროს მიღებული ბენზინი არ არის საკმარისი ყველა საჭიროების დასაფარად. საუკეთესო შემთხვევაში ბენზინის 20%-მდე მიღება შესაძლებელია ნავთობიდან, დანარჩენი არის მაღალდუღილი პროდუქტები. ამ მხრივ, ქიმიას დადგა ამოცანა, ეპოვა გზები დიდი რაოდენობით ბენზინის მისაღებად. მოსახერხებელი გზა იქნა ნაპოვნი ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიის დახმარებით, რომელიც შეიქმნა A.M. Butlerov-ის მიერ. მაღალი დუღილის ზეთის დისტილაციის პროდუქტები უვარგისია საავტომობილო საწვავად გამოსაყენებლად. მათი მაღალი დუღილის წერტილი განპირობებულია იმით, რომ ასეთი ნახშირწყალბადების მოლეკულები ძალიან გრძელი ჯაჭვებია. თუ დიდი მოლეკულები, რომლებიც შეიცავს 18 ნახშირბადის ატომს, იშლება, მიიღება დაბალი დუღილის პროდუქტები, როგორიცაა ბენზინი. ამ გზას მოჰყვა რუსი ინჟინერი ვ.გ.შუხოვი, რომელმაც 1891 წელს შეიმუშავა რთული ნახშირწყალბადების გაყოფის მეთოდი, რომელსაც მოგვიანებით უწოდეს კრეკინგი (რაც ნიშნავს გაყოფას).

კრეკინგის ფუნდამენტური გაუმჯობესება იყო კატალიზური კრეკინგის პროცესის პრაქტიკაში დანერგვა. ეს პროცესი პირველად 1918 წელს განხორციელდა ნ.დ.ზელინსკიმ. კატალიზური კრეკინგმა შესაძლებელი გახადა საავიაციო ბენზინის ფართომასშტაბიანი მიღება. კატალიზური კრეკინგის ერთეულებში 450 °C ტემპერატურაზე, კატალიზატორების მოქმედებით, ნახშირბადის გრძელი ჯაჭვები იყოფა.

თერმული და კატალიზური კრეკინგი

ნავთობის ფრაქციების დამუშავების ძირითადი გზაა სხვადასხვა სახის კრეკინგი. პირველად (1871–1878 წწ.) ნავთობის კრეკინგი ლაბორატორიული და ნახევრად ინდუსტრიული მასშტაბით ჩაატარა პეტერბურგის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის თანამშრომელმა ა.ა.ლეტნიიმ. კრეკინგის ქარხნის პირველი პატენტი შუხოვმა შეიტანა 1891 წელს. კრეკინგი ინდუსტრიაში ფართოდ გავრცელდა 1920-იანი წლებიდან.
კრეკინგი არის ნახშირწყალბადების თერმული დაშლა და სხვა შემადგენელი ნაწილებიზეთი. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით მეტია ბზარის სიჩქარე და მეტი გაზების და არომატული ნივთიერებების გამოსავლიანობა.
ნავთობის ფრაქციების კრეკინგი, თხევადი პროდუქტების გარდა, წარმოქმნის უმთავრესი მნიშვნელობის ნედლეულს - უჯერი ნახშირწყალბადების (ოლეფინების) შემცველ გაზებს.
არსებობს კრეკების შემდეგი ძირითადი ტიპები:
თხევადი ფაზა (20–60 ატმ, 430–550 °C), იძლევა უჯერი და გაჯერებულ ბენზინს, ბენზინის გამოსავლიანობა არის დაახლოებით 50%, აირები 10%;
headspace(რეგულარული ან დაბალი წნევა, 600 °C), იძლევა უჯერი არომატულ ბენზინს, გამოსავლიანობა ნაკლებია, ვიდრე თხევადი ფაზის კრეკინგი, წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით აირები;
პიროლიზი ზეთი (ნორმალური ან შემცირებული წნევა, 650–700 °C), იძლევა არომატული ნახშირწყალბადების ნარევს (პირობენზოლი), გამოსავლიანობა დაახლოებით 15%, ნედლეულის ნახევარზე მეტი გარდაიქმნება გაზებად;
დესტრუქციული ჰიდროგენიზაცია (წყალბადის წნევა 200–250 ატმ, 300–400 °C კატალიზატორების - რკინის, ნიკელის, ვოლფრამის და სხვა) თანდასწრებით), იძლევა ზღვრულ ბენზინს 90%-მდე გამოსავლიანობით;
კატალიზური კრეკინგი (300–500 °C კატალიზატორების - AlCl 3 , ალუმინოსილიკატების, MoS 3 , Cr 2 O 3 და ა.შ. თანდასწრებით), იძლევა აირისებრ პროდუქტებს და მაღალი ხარისხის ბენზინს იზოსტრუქტურის არომატული და გაჯერებული ნახშირწყალბადების უპირატესობით.
ტექნოლოგიაში ე.წ კატალიზური რეფორმირება- დაბალი ხარისხის ბენზინების გადაქცევა მაღალი ხარისხის მაღალი ოქტანის ბენზინებად ან არომატულ ნახშირწყალბადებად.
კრეკინგის დროს ძირითადი რეაქციებია ნახშირწყალბადების ჯაჭვების გაყოფის, იზომერიზაციის და ციკლიზაციის რეაქციები. თავისუფალი ნახშირწყალბადების რადიკალები დიდ როლს თამაშობენ ამ პროცესებში.

კოქსის წარმოება
და თხევადი საწვავის მოპოვების პრობლემა

აქციები მყარი ნახშირიბუნებაში ბევრად აღემატება ნავთობის მარაგს. აქედან გამომდინარე, ქვანახშირი არის ნედლეულის ყველაზე მნიშვნელოვანი სახეობა ქიმიური მრეწველობისთვის.
ამჟამად, ინდუსტრია იყენებს ქვანახშირის გადამუშავების რამდენიმე გზას: მშრალი დისტილაცია (კოქსირება, ნახევრად კოქსირება), ჰიდროგენიზაცია, არასრული წვა და კალციუმის კარბიდის წარმოება.

ქვანახშირის მშრალი დისტილაცია გამოიყენება კოქსის მისაღებად მეტალურგიაში ან საყოფაცხოვრებო გაზში. კოქსირებისას მიიღება ნახშირი, კოქსი, ქვანახშირის ტარი, ფისოვანი წყალი და კოქსის აირები.
ქვანახშირის ტარიშეიცავს მრავალფეროვან არომატულ და სხვა ორგანულ ნაერთებს. იგი იყოფა რამდენიმე ფრაქციად ნორმალური წნევით დისტილაციით. ნახშირის ტარიდან მიიღება არომატული ნახშირწყალბადები, ფენოლები და სხვ.
კოქსირების აირებიშეიცავს ძირითადად მეთანს, ეთილენს, წყალბადს და ნახშირბადის მონოქსიდს (II). ზოგი იწვება, ზოგი გადამუშავდება.
ნახშირის ჰიდროგენიზაცია ხორციელდება 400-600 °C ტემპერატურაზე 250 ატმ-მდე წყალბადის წნევის ქვეშ კატალიზატორის, რკინის ოქსიდების თანდასწრებით. ეს წარმოქმნის ნახშირწყალბადების თხევად ნარევს, რომელიც ჩვეულებრივ ექვემდებარება ჰიდროგენიზაციას ნიკელზე ან სხვა კატალიზატორებზე. დაბალი ხარისხის ყავისფერი ნახშირი შეიძლება ჰიდროგენიზირებული იყოს.

კალციუმის კარბიდი CaC 2 მიიღება ქვანახშირისგან (კოქსი, ანტრაციტი) და ცაცხვი. მოგვიანებით იგი გარდაიქმნება აცეტილენად, რომელიც მზარდი მასშტაბით გამოიყენება ყველა ქვეყნის ქიმიურ მრეწველობაში.

OJSC Rosneft-KNOS-ის განვითარების ისტორიიდან

ქარხნის განვითარების ისტორია მჭიდრო კავშირშია ყუბანის ნავთობისა და გაზის ინდუსტრიასთან.
ჩვენს ქვეყანაში ნავთობის წარმოების დასაწყისი შორეული წარსულია. ჯერ კიდევ X საუკუნეში. აზერბაიჯანი ნავთობით ვაჭრობდა სხვადასხვა ქვეყნებთან. ყუბანში ნავთობის ინდუსტრიული განვითარება დაიწყო 1864 წელს მაიკოპის რეგიონში. ყუბანის ოლქის ხელმძღვანელის, გენერალ კარმალინის თხოვნით, დ.ი.მენდელეევმა 1880 წელს გამოთქვა მოსაზრება ყუბანის ნავთობის შემცველობის შესახებ: ილსკაია“.
პირველი ხუთწლიანი გეგმების წლებში ჩატარდა ფართომასშტაბიანი სამძებრო სამუშაოები და დაიწყო ნავთობის კომერციული წარმოება. ასოცირებული ნავთობის გაზი ნაწილობრივ გამოიყენებოდა საყოფაცხოვრებო საწვავად მუშათა დასახლებებში და უმეტესობაამ ძვირფას პროდუქტს ჩირაღდნებით დაწვეს. ბუნებრივი რესურსების გაფლანგვის დასასრულებლად სსრკ ნავთობის მრეწველობის სამინისტრომ 1952 წელს გადაწყვიტა გაზისა და ბენზინის ქარხნის აშენება სოფელ აფიფსკში.
1963 წელს ხელი მოეწერა აქტს აფიფსკის გაზისა და ბენზინის ქარხნის პირველი ეტაპის ექსპლუატაციაში შესვლის შესახებ.
1964 წლის დასაწყისში დაიწყო კრასნოდარის ტერიტორიიდან გაზის კონდენსატების დამუშავება A-66 ბენზინისა და დიზელის საწვავის წარმოებით. ნედლეული იყო გაზი კანევსკის, ბერეზანსკის, ლენინგრადის, მაიკოპსკის და სხვა დიდი საბადოებიდან. წარმოების გაუმჯობესებით, ქარხნის თანამშრომლებმა აითვისეს B-70 საავიაციო ბენზინის და A-72 ბენზინის წარმოება.
1970 წლის აგვისტოში ექსპლუატაციაში შევიდა გაზის კონდენსატის დამუშავების ორი ახალი ტექნოლოგიური განყოფილება არომატული ნივთიერებების (ბენზოლი, ტოლუოლი, ქსილენი) წარმოებით: მეორადი დისტილაციის განყოფილება და კატალიზური რეფორმირების განყოფილება. პარალელურად აშენდა ჩამდინარე წყლების ბიოლოგიური გამწმენდი ნაგებობები და ქარხნის სასაქონლო და ნედლეულის ბაზა.
1975 წელს ექსპლუატაციაში შევიდა ქსილენების წარმოების ქარხანა, 1978 წელს კი ექსპლუატაციაში შევიდა იმპორტირებული ტოლუენის დემეთილაციის ქარხანა. ქარხანა გახდა ერთ-ერთი ლიდერი Minnefteprom-ში ქიმიური მრეწველობისთვის არომატული ნახშირწყალბადების წარმოებისთვის.
საწარმოს მართვის სტრუქტურისა და საწარმოო ერთეულების ორგანიზაციის გაუმჯობესების მიზნით, 1980 წლის იანვარში შეიქმნა საწარმოო ასოციაცია Krasnodarnefteorgsintez. ასოციაცია მოიცავდა სამ ქარხანას: კრასნოდარის უბანს (მოქმედი 1922 წლის აგვისტოდან), ტუაფსეს ნავთობგადამამუშავებელი ქარხანა (მუშაობს 1929 წლიდან) და აფიფსკის ნავთობგადამამუშავებელი ქარხანა (ფუნქციონირებს 1963 წლის დეკემბრიდან).
1993 წლის დეკემბერში მოხდა საწარმოს რეორგანიზაცია, ხოლო 1994 წლის მაისში Krasnodarnefteorgsintez OJSC ეწოდა Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC.

სტატია მომზადდა შპს Met S-ის მხარდაჭერით. თუ თქვენ გჭირდებათ თუჯის აბაზანის, ნიჟარის ან სხვა ლითონის ნაგვის მოშორება, მაშინ საუკეთესო გამოსავალი იქნება Met C-ის კომპანიასთან დაკავშირება. ვებსაიტზე, რომელიც მდებარეობს მისამართზე "www.Metalloloms.Ru", შეგიძლიათ, თქვენი მონიტორის ეკრანიდან გაუსვლელად, შეუკვეთოთ ლითონის ჯართის დემონტაჟი და ამოღება შეღავათიან ფასად. კომპანია Met S-ში დასაქმებულია მხოლოდ მაღალკვალიფიციური სპეციალისტები ხანგრძლივი სამუშაო გამოცდილებით.

დასასრული იყოს

 

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა: