Tabel sursele naturale de hidrocarburi. Surse naturale de hidrocarburi

Principalele surse de hidrocarburi sunt petrolul, naturale și asociate gaz petrolier cărbune. Rezervele lor nu sunt nelimitate. Potrivit oamenilor de știință, la ritmul actual de producție și consum, acestea vor fi suficiente: petrol - 30 - 90 de ani, gaz - timp de 50 de ani, cărbune - timp de 300 de ani.

Uleiul și compoziția sa:

Uleiul este un lichid uleios de la maro deschis la maro închis, de culoare aproape neagră cu miros caracteristic, nu se dizolvă în apă, formează o peliculă la suprafața apei care nu permite trecerea aerului. Uleiul este un lichid uleios de culoare maro deschis până la maro închis, aproape negru, cu miros caracteristic, nu se dizolvă în apă, formează o peliculă la suprafața apei care nu permite trecerea aerului. Uleiul este un amestec complex de hidrocarburi saturate și aromatice, cicloparafină, precum și unii compuși organici care conțin heteroatomi - oxigen, sulf, azot etc. Ce nume entuziaste nu au fost date de oamenii de petrol: și „ aur negru”, și „Sângele pământului”. Uleiul merită cu adevărat admirația și noblețea noastră.

Compoziția uleiului este: parafinică - constă din alcani cu lanț drept și ramificat; naftenic - conține hidrocarburi ciclice saturate; aromatic - include hidrocarburi aromatice (benzenul și omologii săi). În ciuda compoziției componente complexe, compoziția elementară a uleiurilor este mai mult sau mai puțin aceeași: în medie 82-87% hidrocarburi, 11-14% hidrogen, 2-6% alte elemente (oxigen, sulf, azot).

Un pic de istorie .

În 1859, în SUA, în statul Pennsylvania, Edwin Drake, în vârstă de 40 de ani, cu ajutorul propriei perseverențe, al banilor săpat de petrol și al unei vechi mașini cu abur, a forat un puț de 22 de metri adâncime și a extras primul petrol din aceasta.

Prioritatea lui Drake ca pionier în domeniul forajelor petroliere este contestată, dar numele său este încă asociat cu începutul erei petrolului. Petrolul a fost descoperit în multe părți ale lumii. Omenirea a dobândit în sfârșit în cantități mari o sursă excelentă de iluminat artificial....

Care este originea uleiului?

Printre oamenii de știință, două concepte principale au dominat: organic și anorganic. Conform primului concept, resturile organice îngropate în rocile sedimentare se descompun în timp, transformându-se în petrol, cărbune și gaz natural; petrol și gaze mai mobile se acumulează apoi în straturile superioare ale rocilor sedimentare cu pori. Alți oameni de știință susțin că petrolul se formează la „adâncimi mari în mantaua Pământului”.

Omul de știință - chimistul rus D.I. Mendeleev a fost un susținător al conceptului anorganic. În 1877, a propus o ipoteză minerală (carbură), conform căreia apariția petrolului este asociată cu pătrunderea apei în adâncurile Pământului de-a lungul faliilor, unde, sub influența sa asupra „metalelor carbonice”, se obțin hidrocarburi.

Dacă ar exista o ipoteză a originii cosmice a petrolului - din hidrocarburile conținute în învelișul gazos al Pământului chiar și în timpul stării sale stelare.

Gazul natural este „aur albastru”.

Țara noastră se află pe primul loc în lume în ceea ce privește rezervele de gaze naturale. Cele mai importante zăcăminte ale acestui valoros combustibil se află în Vestul Siberiei(Urengoyskoye, Zapolyarnoye), în bazinul Volga-Ural (Vuktylskoye, Orenburgskoye), în Caucazul de Nord (Stavropolskoye).

Pentru producția de gaze naturale se utilizează de obicei metoda curgerii. Pentru ca gazul să înceapă să curgă la suprafață, este suficient să deschideți un puț forat într-un rezervor cu gaz.

Gazul natural este folosit fără separare prealabilă deoarece este supus epurării înainte de a fi transportat. În special, impuritățile mecanice, vaporii de apă, hidrogenul sulfurat și alte componente agresive sunt îndepărtate din acesta .... Și, de asemenea, majoritatea propanului, butanului și hidrocarburilor mai grele. Metanul rămas practic pur este consumat, în primul rând, ca combustibil: putere calorică mare; ecologic; convenabil pentru extragere, transport, ardere, deoarece starea de agregare este gazoasa.

În al doilea rând, metanul devine o materie primă pentru producerea de acetilenă, funingine și hidrogen; pentru producerea de hidrocarburi nesaturate, în principal etilenă și propilenă; pentru sinteza organica: alcool metilic, formaldehida, acetona, acid acetic si multe altele.

Gaz petrolier asociat

Gazul petrolier asociat, prin origine, este și gazul natural. A primit un nume special pentru că se află în depozite împreună cu ulei - este dizolvat în el. La extragerea uleiului la suprafață, acesta se separă de acesta datorită unei scăderi puternice a presiunii. Rusia ocupă unul dintre primele locuri în ceea ce privește rezervele de gaz asociate și producția acesteia.

Compoziția gazului petrolier asociat diferă de gazul natural - conține mult mai mult etan, propan, butan și alte hidrocarburi. În plus, conține gaze atât de rare pe Pământ precum argonul și heliul.

Gazul petrolier asociat este o materie primă chimică valoroasă; din el se pot obține mai multe substanțe decât din gazul natural. Pentru prelucrare chimică se extrag și hidrocarburi individuale: etan, propan, butan etc. Din ele se obțin hidrocarburi nesaturate prin reacția de dehidrogenare.

Cărbune

Stocuri carbune tareîn natură depășesc semnificativ rezervele de petrol și gaze. Cărbunele este un amestec complex de substanțe, format din diverși compuși de carbon, hidrogen, oxigen, azot și sulf. Compoziția cărbunelui include astfel de substanțe minerale care conțin compuși ai multor alte elemente.

Cărbunii au o compoziție: carbon - până la 98%, hidrogen - până la 6%, azot, sulf, oxigen - până la 10%. Dar în natură există și cărbuni bruni. Compoziția lor: carbon - până la 75%, hidrogen - până la 6%, azot, oxigen - până la 30%.

Principala metodă de prelucrare a cărbunelui este piroliza (cocoatarea) - descompunerea substanțelor organice fără acces la aer la o temperatură ridicată (aproximativ 1000 C). În acest caz, se obțin următoarele produse: cocs (combustibil solid artificial de rezistență crescută, utilizat pe scară largă în metalurgie); gudron de cărbune (utilizat în industria chimică); gaz de cocos (utilizat în industria chimică și ca combustibil.)

gaz de cuptor de cocs

Compușii volatili (gazul cuptorului de cocs), formați în timpul descompunerii termice a cărbunelui, intră în colecția generală. Aici gazul cuptorului de cocs este răcit și trecut prin precipitatoare electrostatice pentru a separa gudronul de cărbune. În colectorul de gaz, apa se condensează simultan cu rășina, în care se dizolvă amoniacul, hidrogenul sulfurat, fenolul și alte substanțe. Hidrogenul este izolat din gazul necondensat al cuptorului de cocs pentru diferite sinteze.

După distilarea gudronului de cărbune, rămâne un solid - smoală, care este folosită pentru a pregăti electrozi și gudron de acoperiș.

Rafinarea petrolului

Rafinarea petrolului, sau rectificarea, este procesul de separare termică a petrolului și a produselor petroliere în fracții în funcție de punctul de fierbere.

Distilarea este un proces fizic.

Există două metode de rafinare a petrolului: fizică (prelucrare primară) și chimică (prelucrare secundară).

Prelucrarea primară a uleiului se realizează într-o coloană de distilare - un aparat pentru separarea amestecurilor lichide de substanțe care diferă în punctul de fierbere.

Fracțiile de petrol și principalele domenii de utilizare a acestora:

Benzina - combustibil auto;

Kerosen - combustibil de aviație;

Ligroin - productie de materiale plastice, materii prime pentru reciclare;

Motorina - motorina si combustibil pentru cazane, materii prime pentru reciclare;

Păcură - combustibil de fabrică, parafine, uleiuri lubrifiante, bitum.

Metode de curățare a petelor de ulei :

1) Absorbție - Cu toții cunoașteți paiele și turba. Ele absorb uleiul, după care pot fi colectate cu grijă și scoase cu distrugere ulterioară. Această metodă este potrivită numai în condiții calme și numai pentru pete mici. Metoda este foarte populară recent datorită costului său scăzut și eficienței ridicate.

Concluzia: metoda este ieftină, depinde de condițiile externe.

2) Auto-lichidare: - această metodă se folosește dacă uleiul este vărsat departe de coastă și pata este mică (în acest caz este mai bine să nu atingeți deloc pata). Treptat, se va dizolva în apă și se va evapora parțial. Uneori uleiul nu dispare și după câțiva ani, mici pete ajung pe coastă sub formă de bucăți de rășină alunecoasă.

Concluzie: nu se folosesc substanțe chimice; uleiul rămâne mult timp la suprafață.

3) Biologic: Tehnologie bazată pe utilizarea microorganismelor capabile să oxideze hidrocarburile.

Concluzie: daune minime; îndepărtarea uleiului de la suprafață, dar metoda este laborioasă și consumatoare de timp.

Principalele surse naturale de hidrocarburi sunt petrolul, gazele, cărbunele. Cele mai multe dintre substanțele chimiei organice sunt izolate din ele. Mai multe despre această clasă de substanțe organice sunt discutate mai jos.

Compoziția mineralelor

Hidrocarburile reprezintă cea mai extinsă clasă de substanțe organice. Acestea includ clase de compuși aciclice (liniare) și ciclice. Alocați hidrocarburi saturate (limită) și nesaturate (nesaturate).

Hidrocarburile saturate includ compuși cu legături simple:

alcani- conexiuni de linie;
cicloalcani- substante ciclice.

Hidrocarburile nesaturate includ substanțe cu legături multiple:

alchene- conțin o legătură dublă;
alchine- conțin o legătură triplă;
alcadiene- include două legături duble.

Separat, se distinge o clasă de arene sau hidrocarburi aromatice care conțin un inel benzenic.

Orez. 1. Clasificarea hidrocarburilor.

Hidrocarburile gazoase și lichide sunt izolate de minerale. Tabelul descrie sursele naturale de hidrocarburi mai detaliat.

*Sursă*	*feluri*
		Alcani, cicloalcani, arene, oxigen, azot, compuși cu sulf
	natural - un amestec de gaze găsite în natură; asociat - un amestec gazos dizolvat în ulei sau situat deasupra acestuia	Metan cu impurități (nu mai mult de 5%): propan, butan, dioxid de carbon, azot, hidrogen sulfurat, vapori de apă. Gazul natural conține mai mult metan decât gazul asociat
	antracit - include 95% carbon; piatra - contine 99% carbon; maro - 72% carbon	Carbon, hidrogen, sulf, azot, oxigen, hidrocarburi

În Rusia se produc anual peste 600 de miliarde de m 3 de gaz, 500 de milioane de tone de petrol și 300 de milioane de tone de cărbune.

Reciclare

Mineralele sunt folosite într-o formă prelucrată. Cărbunele este calcinat fără acces la oxigen (proces de cocsificare) pentru a izola mai multe fracții:

gaz de cuptor de cocs- un amestec de metan, oxizi de carbon (II) și (IV), amoniac, azot;
gudron de cărbune- un amestec de benzen, omologii săi, fenol, arene, compuși heterociclici;
apa cu amoniac- un amestec de amoniac, fenol, hidrogen sulfurat;
Coca-Cola- produsul final al cocsării care conține carbon pur.

Orez. 2. Cocsificare.

Una dintre cele mai importante ramuri ale industriei mondiale este rafinarea petrolului. Uleiul extras din intestinele pământului se numește brut. Este în curs de procesare. În primul rând, se efectuează purificarea mecanică de impurități, apoi uleiul purificat este distilat pentru a obține diverse fracțiuni. Tabelul descrie principalele fracțiuni de petrol.

*Fracțiune*	*Compus*	*Ce primesc*
	Alcani gazoși de la metan la butan
Benzină	Alcani de la pentan (C 5 H 12) la undecan (C 11 H 24)	Benzină, eteri
Nafta	Alcani de la octan (C 8 H 18) la tetradecan (C 14 H 30)	Nafta (benzină grea)
Kerosenul
Motorină	Alcani de la tridecan (C 13 H 28) la nonadecan (C 19 H 36)
	Alcani de la pentadecan (C 15 H 32) la pentacontan (C 50 H 102)	Uleiuri lubrifiante, vaselina, bitum, parafina, gudron

Orez. 3. Distilarea uleiului.

Hidrocarburile sunt folosite pentru a produce materiale plastice, fibre, medicamente. Metanul și propanul sunt folosiți ca combustibili domestici. Cocsul este folosit în producția de fier și oțel. Din apa cu amoniac sunt produse acid azotic, amoniac, îngrășăminte. Gudronul este folosit în construcții.

Ce am învățat?

Din tema lecției, am învățat din ce surse naturale sunt izolate hidrocarburile. Petrolul, cărbunele, gazele naturale și asociate sunt utilizate ca materii prime pentru compușii organici. Mineralele sunt purificate și împărțite în fracțiuni, din care se obțin substanțe adecvate producției sau utilizării directe. Combustibilii lichizi și uleiurile sunt produse din petrol. Gazele conțin metan, propan, butan folosit ca combustibil menajer. Din cărbune, materiile prime lichide și solide sunt izolate pentru producerea de aliaje, îngrășăminte și medicamente.

Test cu subiecte

Raport de evaluare

Rata medie: 4.2. Evaluări totale primite: 289.

Ţintă. Generalizarea cunoștințelor despre sursele naturale de compuși organici și prelucrarea acestora; arata succesele si perspectivele de dezvoltare a petrochimiei si chimiei cocsului, rolul acestora in progresul tehnic al tarii; aprofundarea cunoștințelor din cursul de geografie economică privind industria gazelor naturale, directii moderne probleme de prelucrare a gazelor, materii prime și energie; dezvoltarea independenței în lucrul cu un manual, referință și literatură de știință populară.

PLAN

izvoare naturale hidrocarburi. Gaz natural. Gaze petroliere asociate.
Ulei și produse petroliere, aplicarea lor.
Cracare termică și catalitică.
Producția de cocs și problema obținerii combustibilului lichid.
Din istoria dezvoltării OJSC Rosneft-KNOS.
Capacitatea de producție a fabricii. Produse fabricate.
Comunicare cu laboratorul de chimie.
Securitate mediu inconjurator la fabrica.
Planuri de plante pentru viitor.

Surse naturale de hidrocarburi.
Gaz natural. Gaze petroliere asociate

Înaintea Marelui Războiul Patriotic rezerve industriale gaz natural au fost cunoscute în regiunea Carpatică, în Caucaz, în regiunea Volga și în Nord (Komi ASSR). Studiul rezervelor de gaze naturale a fost asociat doar cu explorarea petrolului. Rezervele industriale de gaze naturale se ridicau în 1940 la 15 miliarde m 3 . Apoi s-au descoperit zăcăminte de gaze în Caucazul de Nord, Transcaucazia, Ucraina, regiunea Volga, Asia Centrala, Siberia de Vest și Orientul Îndepărtat. Pe
La 1 ianuarie 1976, rezervele explorate de gaze naturale se ridicau la 25,8 trilioane m3, din care 4,2 trilioane m3 (16,3%) în partea europeană a URSS, 21,6 trilioane m3 (83,7%), inclusiv
18,2 trilioane m 3 (70,5%) - în Siberia și Orientul Îndepărtat, 3,4 trilioane m 3 (13,2%) - în Asia Centrală și Kazahstan. La 1 ianuarie 1980, rezervele potențiale de gaze naturale se ridicau la 80–85 trilioane m 3 , explorate - 34,3 trilioane m 3 . Mai mult, rezervele au crescut în principal datorită descoperirii zăcămintelor în partea de est a țării - rezervele explorate au fost la un nivel de aproximativ
30,1 trilioane m 3, ceea ce a reprezentat 87,8% din întreaga Uniune.
Astăzi, Rusia deține 35% din rezervele mondiale de gaze naturale, ceea ce reprezintă peste 48 de trilioane de m 3 . Principalele zone de apariție a gazelor naturale în Rusia și țările CSI (câmpuri):

Provincia de petrol și gaze din Siberia de Vest:
Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye, Nadymskoye, Tazovskoye – Regiunea autonomă Yamalo-Nenets;
Regiunea gazoasă Pokhromskoye, Igrimskoye - Berezovskaya;
Meldzhinskoye, Luginetskoye, Ust-Silginskoye - regiunea gazoasă Vasyugan.
Provincia de petrol și gaze Volga-Ural:
cea mai semnificativă este Vuktylskoye, în regiunea de petrol și gaze Timan-Pechora.
Asia Centrală și Kazahstan:
cea mai semnificativă din Asia Centrală este Gazli, în Valea Ferghana;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk.
Caucazul de Nord și Transcaucazia:
Karadag, Duvanny - Azerbaidjan;
Dagestan Lights - Dagestan;
Severo-Stavropolskoye, Pelachiadinskoye - Regiunea Stavropol;
Leningradskoye, Maykopskoye, Staro-Minskoye, Berezanskoye - Teritoriul Krasnodar.

De asemenea, zăcămintele de gaze naturale sunt cunoscute în Ucraina, Sahalin și Orientul Îndepărtat.
În ceea ce privește rezervele de gaze naturale, se remarcă Siberia de Vest (Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye). Rezervele industriale ajung aici la 14 trilioane m 3 . in mod deosebit importanţă acum achiziționează zăcăminte de gaz condensat Yamal (Bovanenkovskoye, Kruzenshternskoye, Kharasaveyskoye etc.). Pe baza lor, proiectul Yamal-Europe este în curs de implementare.
Producția de gaze naturale este foarte concentrată și concentrată pe zonele cu cele mai mari și mai profitabile zăcăminte. Doar cinci zăcăminte - Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye și Orenburgskoye - conțin 1/2 din toate rezervele industriale ale Rusiei. Rezervele din Medvezhye sunt estimate la 1,5 trilioane m 3 , iar cele ale Urengoy – la 5 trilioane m 3 .
Următoarea caracteristică este amplasarea dinamică a siturilor de producție a gazelor naturale, care se explică prin extinderea rapidă a limitelor resurselor identificate, precum și relativă ușurință și ieftinitate a implicării acestora în dezvoltare. In spate Pe termen scurt principalele centre de producere a gazelor naturale s-au mutat din regiunea Volga în Ucraina, Caucazul de Nord. Alte schimbări teritoriale au fost cauzate de dezvoltarea zăcămintelor în Siberia de Vest, Asia Centrală, Urali și Nord.

După prăbușirea URSS în Rusia, a avut loc o scădere a volumului producției de gaze naturale. Scăderea a fost observată în principal în regiunea economică de Nord (8 miliarde m3 în 1990 și 4 miliarde m3 în 1994), în Urali (43 miliarde m3 și 35 miliarde m3).
555 miliarde m 3) și în Caucazul de Nord (6 și 4 miliarde m 3). Producția de gaze naturale a rămas la același nivel în regiunea Volga (6 miliarde mc) și în regiunile economice din Orientul Îndepărtat.
La sfârşitul anului 1994, s-a înregistrat o tendinţă ascendentă a nivelurilor de producţie.
Din republicile fostei URSS Federația Rusă dă cele mai multe gaze, pe locul doi se află Turkmenistanul (mai mult de 1/10), urmat de Uzbekistan și Ucraina.
Sens special dobândește producție de gaze naturale pe raftul Oceanului Mondial. În 1987, zăcămintele offshore produceau 12,2 miliarde m 3 , sau aproximativ 2% din gazul produs în țară. Producția de gaz asociată în același an a fost de 41,9 miliarde mc. Pentru multe zone, una dintre rezervele de combustibil gazos este gazeificarea cărbunelui și a șisturilor. Gazeificarea subterană a cărbunelui se realizează în Donbass (Lysichansk), Kuzbass (Kiselevsk) și Bazinul Moscovei (Tula).
Gazul natural a fost și rămâne un produs important de export în comerțul exterior al Rusiei.
Principalele centre de prelucrare a gazelor naturale sunt situate în Urali (Orenburg, Shkapovo, Almetyevsk), în Siberia de Vest (Nijnevartovsk, Surgut), în regiunea Volga (Saratov), în Caucazul de Nord (Grozny) și în alte gaze. provincii purtătoare. Se poate observa că instalațiile de prelucrare a gazelor tind spre surse de materii prime - zăcăminte și conducte mari de gaze.
Cea mai importantă utilizare a gazelor naturale este ca combustibil. În ultima vreme se observă tendinţa de creştere a ponderii gazelor naturale în bilanţul combustibil al ţării.

Cele mai apreciate gaze naturale cu un conținut ridicat de metan sunt Stavropol (97,8% CH 4), Saratov (93,4%), Urengoy (95,16%).
Rezervele de gaze naturale de pe planeta noastră sunt foarte mari (aproximativ 1015 m 3). În Rusia sunt cunoscute peste 200 de zăcăminte, acestea fiind situate în Siberia de Vest, în bazinul Volga-Ural, în Caucazul de Nord. Rusia deține primul loc în lume în ceea ce privește rezervele de gaze naturale.
Gazul natural este cel mai valoros tip de combustibil. Când gazul este ars, se eliberează multă căldură, astfel încât acesta servește drept combustibil eficient din punct de vedere energetic și ieftin în centralele de cazane, furnalele, cuptoarele cu focar deschis și cuptoarele de topire a sticlei. Utilizarea gazelor naturale în producție face posibilă creșterea semnificativă a productivității muncii.
Gazul natural este o sursă de materii prime pentru industria chimică: producția de acetilenă, etilenă, hidrogen, funingine, diverse materiale plastice, acid acetic, coloranți, medicamente și alte produse.

Gaz petrolier asociat- acesta este un gaz care există împreună cu uleiul, se dizolvă în ulei și se află deasupra acestuia, formând un „capot de gaz”, sub presiune. La ieșirea din puț presiunea scade, iar gazul asociat este separat de petrol. Acest gaz nu a fost folosit în trecut, ci a fost pur și simplu ars. În prezent este capturat și folosit ca combustibil și materie primă chimică valoroasă. Posibilitățile de utilizare a gazelor asociate sunt chiar mai largi decât cele ale gazelor naturale. compoziţia lor este mai bogată. Gazele asociate conțin mai puțin metan decât gazul natural, dar conțin mult mai mulți omologi de metan. Pentru a utiliza mai rațional gazul asociat, acesta este împărțit în amestecuri cu o compoziție mai îngustă. După separare, se obține benzină gazoasă, propan și butan, gaz uscat. Se extrag și hidrocarburi individuale - etan, propan, butan și altele. Prin dehidrogenarea acestora se obtin hidrocarburi nesaturate - etilena, propilena, butilena etc.

Ulei și produse petroliere, aplicarea lor

Uleiul este un lichid uleios cu un miros înțepător. Se găsește în multe locuri de pe glob, impregnând roci poroase la diferite adâncimi.
Potrivit majorității oamenilor de știință, petrolul este rămășițele modificate geochimic ale plantelor și animalelor care au locuit cândva pe glob. Această teorie a originii organice a uleiului este susținută de faptul că uleiul conține unele substanțe azotate - produsele de descompunere a substanțelor prezente în țesuturile plantelor. Există și teorii despre originea anorganică a petrolului: formarea acestuia ca urmare a acțiunii apei în straturile globului asupra carburilor metalice fierbinți (compuși ai metalelor cu carbon), urmată de o modificare a hidrocarburilor rezultate sub influența de temperatură ridicată, presiune ridicata, expunerea la metale, aer, hidrogen etc.
În timpul producției din formațiunile purtătoare de petrol care apar în Scoarta terestra uneori, la o adâncime de câțiva kilometri, uleiul fie iese la suprafață sub presiunea gazelor de pe el, fie este pompat de pompe.

Industria petrolieră este astăzi un mare complex economic național care trăiește și se dezvoltă conform propriilor legi. Ce înseamnă petrolul astăzi pentru economia națională a țării? Uleiul este o materie primă pentru petrochimie în producția de cauciuc sintetic, alcooli, polietilenă, polipropilenă, o gamă largă de diverse materiale plastice și produse finite din acestea, țesături artificiale; o sursă pentru producția de combustibili pentru motoare (benzină, kerosen, motorină și carburanți pentru avioane), uleiuri și lubrifianți, precum și combustibil pentru cazane și cuptoare (pacură), materiale de construcție (bitum, gudron, asfalt); materie primă pentru obţinerea unui număr de preparate proteice utilizate ca aditivi în hrana animalelor pentru stimularea creşterii acestuia.
Petrolul este bogăția noastră națională, sursa puterii țării, fundamentul economiei sale. Complexul petrolier al Rusiei include 148 mii sonde de petrol, 48,3 mii km de conducte petroliere principale, 28 de rafinării de petrol cu o capacitate totală de peste 300 de milioane de tone de petrol pe an, precum și un numar mare de alte unități de producție.
Aproximativ 900.000 de angajați sunt angajați în întreprinderile industriei petroliere și a industriilor sale de servicii, inclusiv aproximativ 20.000 de oameni din domeniul științei și serviciilor științifice.
În ultimele decenii, au avut loc schimbări fundamentale în structura industriei combustibililor asociate cu o scădere a ponderii industriei cărbunelui și cu creșterea industriilor de producție și prelucrare a petrolului și gazelor. Dacă în 1940 acestea se ridicau la 20,5%, atunci în 1984 - 75,3% din producția totală de combustibil mineral. Acum, gazele naturale și cărbunele la cariera ies în prim plan. Consumul de petrol în scopuri energetice va fi redus, dimpotrivă, utilizarea sa ca materie primă chimică se va extinde. În prezent, în structura bilanțului combustibil și energetic, petrolul și gazele reprezintă 74%, în timp ce ponderea petrolului este în scădere, în timp ce ponderea gazelor este în creștere și este de aproximativ 41%. Ponderea cărbunelui este de 20%, restul de 6% este energie electrică.
Rafinarea petrolului a fost începută pentru prima dată de frații Dubinin în Caucaz. Rafinarea primară a petrolului constă în distilarea acestuia. Distilarea se efectuează la rafinării după separarea gazelor petroliere.

Din ulei sunt izolate o varietate de produse de mare importanță practică. În primul rând, hidrocarburile gazoase dizolvate (în principal metan) sunt îndepărtate din acesta. După distilarea hidrocarburilor volatile, uleiul este încălzit. Primele care trec în stare de vapori și hidrocarburile sunt distilate cu nr un numar mare atomi de carbon dintr-o moleculă cu un punct de fierbere relativ scăzut. Pe măsură ce temperatura amestecului crește, hidrocarburile cu un punct de fierbere mai mare sunt distilate. În acest fel, pot fi colectate amestecuri individuale (fracții) de ulei. Cel mai adesea, cu această distilare, se obțin patru fracții volatile, care sunt apoi supuse unei separări ulterioare.
Principalele fracții de ulei sunt următoarele.
Fracția de benzină, colectat de la 40 la 200 ° C, conține hidrocarburi de la C 5 H 12 la C 11 H 24. După distilarea ulterioară a fracției izolate, benzină (t kip = 40–70 °C), benzină
(t kip \u003d 70–120 ° С) - aviație, automobile etc.
Fracția de nafta, colectate în intervalul de la 150 la 250 ° C, conține hidrocarburi de la C 8 H 18 la C 14 H 30. Nafta este folosită ca combustibil pentru tractoare. Cantități mari de naftă sunt transformate în benzină.
Fracția de kerosen include hidrocarburi de la C 12 H 26 la C 18 H 38 cu un punct de fierbere de la 180 la 300 °C. Kerosenul, după ce a fost rafinat, este folosit ca combustibil pentru tractoare, avioane cu reacție și rachete.
Fracția de motorină (t balot > 275 °C), altfel numit combustibil diesel.
Rezidu după distilarea uleiului - păcură- conține hidrocarburi cu un număr mare de atomi de carbon (până la multe zeci) în moleculă. Păcura este de asemenea fracţionată prin distilare la presiune redusă pentru a evita descompunerea. Drept urmare, obțineți uleiuri solare(combustibil diesel), uleiuri lubrifiante(autotractor, aviație, industrial etc.), petrolatum(vaselina tehnică este folosită pentru lubrifierea produselor metalice pentru a le proteja de coroziune, vaselina purificată este folosită ca bază pentru cosmetică și în medicină). Din unele tipuri de ulei parafină(pentru producerea chibriturilor, lumânărilor etc.). După distilarea componentelor volatile din păcură rămâne gudron. Este utilizat pe scară largă în construcția drumurilor. Pe lângă prelucrarea în uleiuri lubrifiante, păcura este folosită și ca combustibil lichid în centralele de cazane. Benzina obținută în timpul distilării uleiului nu este suficientă pentru a acoperi toate nevoile. În cel mai bun caz, până la 20% din benzină poate fi obținută din ulei, restul sunt produse cu punct de fierbere ridicat. În acest sens, chimia s-a confruntat cu sarcina de a găsi modalități de a obține benzină în cantități mari. O modalitate convenabilă a fost găsită cu ajutorul teoriei structurii compușilor organici creată de A.M. Butlerov. Produsele de distilare a uleiului cu punct de fierbere ridicat nu sunt adecvate pentru utilizare ca combustibil pentru motor. Punctul lor de fierbere ridicat se datorează faptului că moleculele unor astfel de hidrocarburi sunt lanțuri prea lungi. Dacă moleculele mari care conțin până la 18 atomi de carbon sunt descompuse, se obțin produse cu punct de fierbere scăzut, cum ar fi benzina. Acest mod a fost urmat de inginerul rus V.G. Șuhov, care în 1891 a dezvoltat o metodă de scindare a hidrocarburilor complexe, numită ulterior cracare (care înseamnă scindare).

Îmbunătățirea fundamentală a cracării a fost introducerea în practică a procesului de cracare catalitică. Acest proces a fost efectuat pentru prima dată în 1918 de către N.D. Zelinsky. Cracarea catalitică a făcut posibilă obținerea benzinei de aviație pe scară largă. În unitățile de cracare catalitică la o temperatură de 450 °C, sub acțiunea catalizatorilor, lanțurile lungi de carbon sunt scindate.

Cracare termică și catalitică

Principalele metode de prelucrare a fracțiilor petroliere sunt tipuri diferite cracare. Pentru prima dată (1871–1878), cracarea petrolului a fost efectuată la scară de laborator și semi-industrială de către A.A. Letniy, angajat al Institutului Tehnologic din Sankt Petersburg. Primul brevet pentru o instalație de cracare a fost depus de Shukhov în 1891. Cracarea a devenit larg răspândită în industrie încă din anii 1920.
Cracarea este descompunerea termică a hidrocarburilor și a altora părțile constitutive ulei. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât rata de cracare este mai mare și randamentul de gaze și aromatice este mai mare.
Cracarea fracțiilor petroliere, pe lângă produsele lichide, produce o materie primă de o importanță capitală - gaze care conțin hidrocarburi nesaturate (olefine).
Există următoarele tipuri principale de fisurare:
fază lichidă (20–60 atm, 430–550 °C), dă benzină nesaturată și saturată, randamentul benzinei este de aproximativ 50%, gaze 10%;
spațiu de cap(obișnuit sau presiune scăzută, 600 °C), dă benzină aromatică nesaturată, randamentul este mai mic decât la cracarea în fază lichidă, se formează o cantitate mare de gaze;
piroliza ulei (presiune normală sau redusă, 650–700 °C), dă un amestec de hidrocarburi aromatice (pirobenzen), un randament de aproximativ 15%, mai mult de jumătate din materia primă este transformată în gaze;
hidrogenare distructivă (presiune hidrogen 200–250 atm, 300–400 °C în prezența catalizatorilor - fier, nichel, wolfram etc.), dă benzină marginală cu un randament de până la 90%;
cracare catalitică (300–500 °C în prezența catalizatorilor - AlCl 3 , aluminosilicați, MoS 3 , Cr 2 O 3 etc.), dă produse gazoase și benzină de calitate superioară cu predominanța hidrocarburilor aromatice și saturate de izostructură.
În inginerie mare rol joacă așa-numitul reformare catalitică– conversia benzinelor de calitate scăzută în benzine de calitate superioară cu octan ridicat sau hidrocarburi aromatice.
Principalele reacții în timpul cracării sunt reacțiile de scindare a lanțurilor de hidrocarburi, izomerizare și ciclizare. Radicalii liberi de hidrocarburi joacă un rol important în aceste procese.

Producția de cocs
și problema obținerii combustibilului lichid

Stocuri carbune tare in natura depaseste cu mult rezervele de petrol. Prin urmare, cărbunele este cel mai important tip de materie primă pentru industria chimică.
În prezent, industria folosește mai multe moduri de prelucrare a cărbunelui: distilarea uscată (cocsificare, semi-cocsificare), hidrogenare, ardere incompletă și producția de carbură de calciu.

Distilarea uscată a cărbunelui este utilizată pentru a obține cocs în metalurgie sau gaze menajere. Când se obține cărbune de cocsificare, cocs, gudron de cărbune, apă de gudron și gaze de cocsificare.
Gudron de cărbune conține o mare varietate de compuși aromatici și alți compuși organici. Se separă în mai multe fracții prin distilare la presiune normală. Din gudronul de cărbune se obțin hidrocarburi aromatice, fenoli etc.
gaze de cocsificare conțin în principal metan, etilenă, hidrogen și monoxid de carbon (II). Unele sunt arse, altele sunt reciclate.
Hidrogenarea cărbunelui se efectuează la 400–600 °C sub o presiune a hidrogenului de până la 250 atm în prezența unui catalizator, oxizi de fier. Aceasta produce un amestec lichid de hidrocarburi, care sunt de obicei supuse hidrogenării pe nichel sau alți catalizatori. Cărbunii bruni de calitate scăzută pot fi hidrogenați.

Carbura de calciu CaC 2 se obține din cărbune (cocs, antracit) și var. Ulterior este transformată în acetilenă, care este folosită în industria chimică din toate țările la o scară din ce în ce mai mare.

Din istoria dezvoltării OJSC Rosneft-KNOS

Istoria dezvoltării uzinei este strâns legată de industria petrolului și gazelor din Kuban.
Începutul producției de petrol în țara noastră este un trecut îndepărtat. În secolul X. Azerbaidjanul a făcut comerț cu petrol cu diferite țări. În Kuban, dezvoltarea petrolului industrial a început în 1864 în regiunea Maykop. La cererea șefului regiunii Kuban, generalul Karmalin, D.I. Mendeleev a dat în 1880 o opinie cu privire la conținutul de petrol al Kubanului: Ilskaya".
În anii primilor planuri cincinale, au fost efectuate lucrări de prospețiune la scară largă și a început producția comercială de petrol. Gazul petrolier asociat a fost parțial folosit ca combustibil de uz casnic în așezările muncitorilor, iar cea mai mare parte a acestui produs valoros a fost ars. Pentru a pune capăt risipei resurselor naturale, Ministerul URSS al Industriei Petrolei a decis în 1952 să construiască o fabrică de gaz și benzină în satul Afipsky.
În 1963, a fost semnat un act pentru punerea în funcțiune a primei etape a fabricii de gaz și benzină Afipsky.
La începutul anului 1964, procesarea condensului de gaz din teritoriul Krasnodar a început cu producția de benzină A-66 și motorină. Materia primă a fost gazul de la Kanevsky, Berezansky, Leningradsky, Maikopsky și alte câmpuri mari. Îmbunătățind producția, personalul fabricii a stăpânit producția de benzină de aviație B-70 și benzină A-72.
În august 1970 au fost puse în funcțiune două noi unități tehnologice de prelucrare a condensatului gazos cu producerea de aromatice (benzen, toluen, xilen): o unitate de distilare secundară și o unitate de reformare catalitică. Totodată, au fost construite instalații de epurare cu epurare biologică a apelor uzate și baza de mărfuri și materii prime a uzinei.
În 1975 a fost pusă în funcțiune o fabrică de producție de xilen, iar în 1978 a fost pusă în funcțiune o instalație de demetilare a toluenului fabricat din import. Fabrica a devenit unul dintre liderii din Minnefteprom pentru producerea de hidrocarburi aromatice pentru industria chimică.
Pentru a îmbunătăți structura de conducere a întreprinderii și organizarea unităților de producție, în ianuarie 1980, a fost înființată asociația de producție Krasnodarnefteorgsintez. Asociația cuprindea trei fabrici: situl Krasnodar (în funcțiune din august 1922), rafinăria de petrol Tuapse (în funcțiune din 1929) și rafinăria de petrol Afipsky (în funcțiune din decembrie 1963).
În decembrie 1993, întreprinderea a fost reorganizată, iar în mai 1994 Krasnodarnefteorgsintez OJSC a fost redenumită în Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez OJSC.

Articolul a fost pregătit cu sprijinul Met S LLC. Dacă trebuie să scăpați de o cadă de fontă, chiuvetă sau alte gunoi metalice, atunci cea mai bună soluție ar fi să contactați compania Met C. Pe site-ul, situat la „www.Metalloloms.Ru”, puteți, fără a părăsi ecranul monitorului, să comandați demontarea și îndepărtarea fierului vechi la un preț avantajos. Compania Met S angajează doar specialiști cu înaltă calificare, cu o experiență îndelungată de lucru.

Sfârșind să fie

Distilarea uscată a cărbunelui.

Hidrocarburile aromatice se obțin în principal din distilarea uscată a cărbunelui. Când cărbunele este încălzit în retorte sau cuptoare de cocsificare fără aer la 1000–1300 °C, materia organică a cărbunelui se descompune pentru a forma produse solide, lichide și gazoase.

Produsul solid al distilării uscate - cocsul - este o masă poroasă constând din carbon cu un amestec de cenușă. Cocsul este produs în cantități uriașe și consumat în principal de industria metalurgică ca agent reducător în producția de metale (în primul rând fier) din minereuri.

Produsele lichide ale distilării uscate sunt gudronul vâscos negru (gudronul de cărbune), iar stratul apos care conține amoniac este apa cu amoniac. Gudronul de cărbune se obține în medie 3% din masa cărbunelui original. Apa cu amoniac este una dintre sursele importante de producere a amoniacului. Produsele gazoase ale distilării uscate a cărbunelui se numesc gaz cocs. Gazul de cocs are o compoziție diferită în funcție de gradul cărbunelui, modul de cocsificare etc. Gazul de cocs produs în bateriile de cocs este trecut printr-o serie de absorbante care captează gudronul, amoniacul și vaporii de ulei ușor. Uleiul ușor obținut prin condensare din gazul cuptorului de cocs conține 60% benzen, toluen și alte hidrocarburi. Majoritatea benzenul (până la 90%) se obține în acest fel și doar puțin - prin fracționarea gudronului de cărbune.

Prelucrarea gudronului de cărbune. Gudronul de cărbune are aspectul unei mase rășinoase negre cu miros caracteristic. În prezent, peste 120 de produse diferite au fost izolate din gudronul de cărbune. Printre acestea se numără hidrocarburile aromatice, precum și substanțele aromatice care conțin oxigen de natură acidă (fenoli), substanțele care conțin azot de natură bazică (piridină, chinolină), substanțele care conțin sulf (tiofen) etc.

Gudronul de cărbune este supus distilarii fracționate, în urma căreia se obțin mai multe fracțiuni.

Uleiul ușor conține benzen, toluen, xilen și alte câteva hidrocarburi. Uleiul mediu sau carbolic conține o serie de fenoli.

Ulei greu sau creozot: Din hidrocarburile din uleiul greu, este conținută naftalina.

Obținerea hidrocarburilor din petrol Uleiul este una dintre principalele surse de hidrocarburi aromatice. Majoritatea speciilor

uleiul conține doar o cantitate foarte mică de hidrocarburi aromatice. Din uleiul casnic bogat în hidrocarburi aromatice este uleiul din câmpul Ural (Perm). Uleiul din „Al doilea Baku” conține până la 60% hidrocarburi aromatice.

Din cauza deficitului de hidrocarburi aromatice, acum se utilizează „aroma de ulei”: produsele petroliere sunt încălzite la o temperatură de aproximativ 700 ° C, drept urmare 15-18% din hidrocarburile aromatice pot fi obținute din produșii de descompunere ai uleiului. .

32. Sinteza, proprietățile fizice și chimice ale hidrocarburilor aromatice

1. Sinteza din hidrocarburi aromatice si derivați de halo grași în prezența catalizatorilor (sinteza Friedel-Crafts).

2. Sinteza din sărurile acizilor aromatici.

Când sărurile uscate ale acizilor aromatici sunt încălzite cu var sodic, sărurile se descompun pentru a forma hidrocarburi. Această metodă este similară cu producerea de hidrocarburi grase.

3. Sinteză din acetilenă. Această reacție este de interes ca exemplu de sinteză a benzenului din hidrocarburi grase.

Când acetilena este trecută printr-un catalizator încălzit (la 500 ° C), legăturile triple ale acetilenei sunt rupte și trei dintre moleculele sale se polimerizează într-o moleculă de benzen.

Proprietăţi fizice Hidrocarburile aromatice sunt lichide sau solide cu

miros caracteristic. Hidrocarburile cu cel mult un inel benzenic în molecule sunt mai ușoare decât apa. Hidrocarburile aromatice sunt ușor solubile în apă.

Spectrele IR ale hidrocarburilor aromatice sunt caracterizate în principal de trei regiuni:

1) aproximativ 3000 cm-1, din cauza vibrațiilor de întindere C-H;

2) regiunea de 1600–1500 cm-1 asociată cu vibrațiile scheletice ale legăturilor aromatice carbon-carbon și care variază semnificativ în pozițiile vârfurilor în funcție de structură;

3) aria de sub 900 cm-1 legată de vibrațiile de încovoiere ale C-H ale inelului aromatic.

Proprietăţi chimice Cele mai importante proprietăţi chimice generale ale hidrocarburilor aromatice sunt

tendinţa lor la reacţii de substituţie şi rezistenţa mare a nucleului benzenic.

Omologii benzenului au un miez de benzen și un lanț lateral în molecula lor, de exemplu, în hidrocarbura C6H5-C2H5, gruparea C6H5 este miezul benzenului și C2H5 este lanțul lateral. Proprietăți

inelul benzenic din moleculele omologilor benzenului se apropie de proprietățile benzenului însuși. Proprietățile catenelor laterale, care sunt reziduuri de hidrocarburi grase, se apropie de proprietățile hidrocarburilor grase.

Reacțiile hidrocarburilor benzenice pot fi împărțite în patru grupe.

33. Reguli de orientare în nucleul benzenic

La studierea reacțiilor de substituție în nucleul benzenic, s-a constatat că, dacă nucleul benzenic conține deja vreo grupare substituentă, atunci a doua grupă intră într-o anumită poziție în funcție de natura primului substituent. Astfel, fiecare substituent din nucleul benzenic are o anumită acțiune de direcție sau de orientare.

Poziția substituentului nou introdus este, de asemenea, influențată de natura substituentului însuși, adică de natura electrofilă sau nucleofilă a reactivului activ. Marea majoritate a celor mai importante reacții de substituție din ciclul benzenic sunt reacții de substituție electrofile (înlocuirea unui atom de hidrogen desprins sub formă de proton cu o particulă încărcată pozitiv) - reacții de halogenare, sulfonare, nitrare etc.

Toți înlocuitorii sunt împărțiți în două grupuri în funcție de natura acțiunii lor de ghidare.

1. Substituenți de primul fel în reacții substituția electrofilă directă grupările introduse ulterioare în pozițiile orto și para.

Substituenții de acest fel includ, de exemplu, următoarele grupe, dispuse în ordinea descrescătoare a puterii lor de direcție: -NH2, -OH, -CH3.

2. Substituenți de al doilea fel în reacții substituția electrofilă directă grupările introduse ulterioare în poziția meta.

Substituenții de acest fel includ următoarele grupe, dispuse în ordinea descrescătoare a forței lor de direcție: -NO2, -C≡N, -SO3H.

Substituenții de primul fel conțin legături simple; substituenții de al doilea fel sunt caracterizați prin prezența legăturilor duble sau triple.

Substituenții de primul fel în majoritatea covârșitoare a cazurilor facilitează reacțiile de substituție. De exemplu, pentru a nitra benzenul, trebuie să îl încălziți cu un amestec de acizi azotic și sulfuric concentrat, în timp ce fenolul C6 H5 OH poate fi cu succes.

azotat cu acid azotic diluat la temperatura camerei pentru a forma orto- și paranitrofenol.

Substituenții de al doilea fel împiedică în general reacțiile de substituție. Deosebit de dificilă este înlocuirea în pozițiile orto și para, iar substituția în poziția meta este relativ mai ușoară.

În prezent, influența substituenților se explică prin faptul că substituenții de primul fel sunt donatori de electroni (donători de electroni), adică norii lor de electroni sunt deplasați către nucleul benzenic, ceea ce crește reactivitatea atomilor de hidrogen.

O creștere a reactivității atomilor de hidrogen din inel facilitează cursul reacțiilor de substituție electrofilă. Deci, de exemplu, în prezența hidroxilului, electronii liberi ai atomului de oxigen sunt deplasați către inel, ceea ce crește densitatea electronilor în inel, iar densitatea electronilor crește în special la atomii de carbon din pozițiile orto și para față de substituent.

34. Reguli de substituție în inelul benzenic

Regulile de substituție în inelul benzenic sunt de mare importanță practică, deoarece fac posibilă prezicerea cursului reacției și alegerea calea cea buna sinteza uneia sau alteia substante dorite.

Mecanismul reacțiilor de substituție electrofilă în seria aromatică. Metode moderne cercetările au făcut posibilă elucidarea în mare măsură a mecanismului de substituție în seria aromatică. Interesant este că în multe privințe, în special în primele etape, mecanismul de substituție electrofilă din seria aromatică s-a dovedit a fi similar cu mecanismul de adăugare electrofilă din seria grasă.

Primul pas în substituția electrofilă este (ca și în adiția electrofilă) formarea unui complex p. Particula electrofilă Xd+ se leagă de toți cei șase electroni p ai inelului benzenic.

A doua etapă este formarea complexului p. În acest caz, particula electrofilă „extrage” doi electroni din șase electroni p pentru a forma o legătură covalentă obișnuită. Complexul p rezultat nu mai are o structură aromatică: este un carbocation instabil în care patru electroni p în stare delocalizată sunt distribuiți între cinci atomi de carbon, în timp ce al șaselea atom de carbon trece într-o stare saturată. Substituentul X introdus și atomul de hidrogen sunt într-un plan perpendicular pe planul inelului cu șase atomi. Complexul S este un intermediar a cărui formare și structură au fost dovedite printr-o serie de metode, în special prin spectroscopie.

A treia etapă a substituției electrofile este stabilizarea complexului S, care se realizează prin eliminarea unui atom de hidrogen sub formă de proton. Doi electroni implicați în formare Conexiuni S-N, după îndepărtarea unui proton, împreună cu cei patru electroni delocalizați a cinci atomi de carbon, dau structura aromatică stabilă obișnuită a benzenului substituit. Rolul catalizatorului (de obicei A 1 Cl3) în acest caz

Procesul constă în întărirea polarizării haloalchilului cu formarea unei particule încărcate pozitiv, care intră într-o reacție de substituție electrofilă.

Reacții de adiție Hidrocarburi benzenice cu cu mare dificultate intra intr-o reactie de aditie

se decolorează cu apă de brom și soluție de KMnO4. Cu toate acestea, în condiții speciale de reacție

conexiunile sunt încă posibile. 1. Adăugarea de halogeni.

Oxigenul în această reacție joacă rolul unui catalizator negativ: în prezența sa, reacția nu are loc. Adăugarea de hidrogen în prezența unui catalizator:

C6H6 + 3H2 → C6H12

2. Oxidarea hidrocarburilor aromatice.

Benzenul în sine este excepțional de rezistent la oxidare - mai rezistent decât parafinele. Sub acțiunea agenților oxidanți energetici (KMnO4 în mediu acid etc.) asupra omologilor benzenului, miezul benzenic nu este oxidat, în timp ce lanțurile laterale suferă oxidare cu formarea de acizi aromatici.

Ar putea fi util să citiți: