Tabela naravnih virov ogljikovodikov. Naravni viri ogljikovodikov

Glavni viri ogljikovodikov so nafta, naravna in povezana naftni plin uh, premog. Njihove rezerve niso neomejene. Po mnenju znanstvenikov bo pri trenutni stopnji proizvodnje in porabe dovolj: nafte - 30 - 90 let, plina - 50 let, premoga - 300 let.

Olje in njegova sestava:

Olje je oljnata tekočina od svetlo rjave do temno rjave, skoraj črne barve z značilnim vonjem, se ne topi v vodi, na površini vode tvori film, ki ne prepušča zraka. Olje je oljnata tekočina svetlo rjave do temno rjave, skoraj črne barve, značilnega vonja, se ne topi v vodi, na površini vode tvori film, ki ne prepušča zraka. Nafta je kompleksna mešanica nasičenih in aromatskih ogljikovodikov, cikloparafina, pa tudi nekaterih organskih spojin, ki vsebujejo heteroatome - kisik, žveplo, dušik itd. Kakšnih navdušenih imen niso dali ljudje nafte: in “ črno zlato«, in »Kri zemlje«. Nafta si resnično zasluži naše občudovanje in plemenitost.

Sestava olja je: parafinska - sestavljena iz alkanov z ravno in razvejeno verigo; naftenski - vsebuje nasičene ciklične ogljikovodike; aromatski - vključuje aromatske ogljikovodike (benzen in njegove homologe). Kljub kompleksni komponentni sestavi je elementarna sestava olj bolj ali manj enaka: v povprečju 82-87% ogljikovodikov, 11-14% vodika, 2-6% drugih elementov (kisik, žveplo, dušik).

Malo zgodovine .

Leta 1859 je v ZDA, v zvezni državi Pennsylvania, 40-letni Edwin Drake s pomočjo lastne vztrajnosti, denarja od izkopavanja nafte in starega parnega stroja izvrtal vrtino globoko 22 metrov in iz nje izkopal prvo nafto. to.

Drakeova prednostna naloga kot pionirja na področju črpanja nafte je sporna, a njegovo ime še vedno povezujejo z začetkom naftne dobe. Nafto so odkrili v mnogih delih sveta. Človeštvo je končno v velikih količinah pridobilo odličen vir umetne razsvetljave ....

Kakšen je izvor nafte?

Med znanstveniki sta prevladovala dva glavna koncepta: organski in anorganski. Po prvem konceptu se organski ostanki, zakopani v sedimentnih kamninah, sčasoma razgradijo in spremenijo v nafto, premog in zemeljski plin; bolj gibljiva nafta in plin se nato kopičita v zgornjih plasteh sedimentnih kamnin s porami. Drugi znanstveniki trdijo, da nafta nastaja v "velikih globinah zemeljskega plašča".

Ruski znanstvenik - kemik D. I. Mendelejev je bil zagovornik anorganskega koncepta. Leta 1877 je predlagal mineralno (karbidno) hipotezo, po kateri je nastanek nafte povezan s prodiranjem vode v globino Zemlje vzdolž prelomov, kjer se pod njenim vplivom na "ogljikove kovine" pridobivajo ogljikovodiki.

Če bi obstajala hipoteza o kozmičnem izvoru nafte - iz ogljikovodikov, ki jih vsebuje plinasti ovoj Zemlje tudi v njenem zvezdnem stanju.

Zemeljski plin je »modro zlato«.

Naša država je po zalogah zemeljskega plina na prvem mestu na svetu. Najpomembnejša nahajališča tega dragocenega goriva se nahajajo v Zahodna Sibirija(Urengoyskoye, Zapolyarnoye), v Volga-Uralskem bazenu (Vuktylskoye, Orenburgskoye), na severnem Kavkazu (Stavropolskoye).

Za proizvodnjo zemeljskega plina se običajno uporablja pretočna metoda. Da plin začne teči na površje, je dovolj, da odpremo vrtino, izvrtano v plinonosnem rezervoarju.

Zemeljski plin se uporablja brez predhodne separacije, ker se pred transportom očisti. Iz njega se odstranijo predvsem mehanske nečistoče, vodna para, vodikov sulfid in druge agresivne komponente ... In tudi večina propana, butana in težjih ogljikovodikov. Preostali praktično čisti metan se porabi, prvič, kot gorivo: visoka kalorična vrednost; okolju prijazen; primeren za pridobivanje, transport, sežig, ker je agregatno stanje plin.

Drugič, metan postane surovina za proizvodnjo acetilena, saj in vodika; za proizvodnjo nenasičenih ogljikovodikov, predvsem etilena in propilena; za organsko sintezo: metilni alkohol, formaldehid, aceton, ocetna kislina in še veliko več.

Povezani naftni plin

Povezani naftni plin je po izvoru tudi zemeljski plin. Posebno ime je dobil, ker je v nahajališčih skupaj z oljem - v njem je raztopljen. Pri črpanju nafte na površje se zaradi močnega padca tlaka loči od nje. Rusija zaseda eno od prvih mest glede zalog povezanega plina in njegove proizvodnje.

Povezani naftni plin se po sestavi razlikuje od zemeljskega plina – vsebuje veliko več etana, propana, butana in drugih ogljikovodikov. Poleg tega vsebuje tako redke pline na Zemlji, kot sta argon in helij.

Povezani naftni plin je dragocena kemična surovina, iz njega je mogoče pridobiti več snovi kot iz zemeljskega plina. Za kemično predelavo se pridobivajo tudi posamezni ogljikovodiki: etan, propan, butan itd. Iz njih z reakcijo dehidrogenacije pridobivajo nenasičene ogljikovodike.

Premog

Zaloge črni premog v naravi znatno presega zaloge nafte in plina. Premog je kompleksna mešanica snovi, ki jo sestavljajo različne spojine ogljika, vodika, kisika, dušika in žvepla. Sestava premoga vključuje takšne mineralne snovi, ki vsebujejo spojine številnih drugih elementov.

Trdi premog ima sestavo: ogljik - do 98%, vodik - do 6%, dušik, žveplo, kisik - do 10%. Toda v naravi obstajajo tudi rjavi premogi. Njihova sestava: ogljik - do 75%, vodik - do 6%, dušik, kisik - do 30%.

Glavna metoda predelave premoga je piroliza (kokoacija) - razgradnja organskih snovi brez dostopa zraka pri visoki temperaturi (približno 1000 C). V tem primeru dobimo naslednje izdelke: koks (umetno trdno gorivo povečane trdnosti, ki se pogosto uporablja v metalurgiji); premogov katran (uporablja se v kemični industriji); kokosov plin (uporablja se v kemični industriji in kot gorivo.)

koksarni plin

Hlapne spojine (koksarni plin), ki nastanejo pri termični razgradnji premoga, vstopajo v splošno zbirko. Tu se plin iz koksarne ohladi in prehaja skozi elektrostatične filtre, da se loči premogov katran. V zbiralniku plinov voda kondenzira hkrati s smolo, v kateri se raztopijo amoniak, vodikov sulfid, fenol in druge snovi. Vodik se izolira iz nekondenziranega koksarniškega plina za različne sinteze.

Po destilaciji premogovega katrana ostane trdna snov - smola, ki se uporablja za pripravo elektrod in strešnega katrana.

Rafiniranje nafte

Rafinacija nafte ali rektifikacija je postopek toplotnega ločevanja nafte in naftnih derivatov na frakcije glede na vrelišče.

Destilacija je fizični proces.

Obstajata dva načina rafiniranja nafte: fizikalni (primarna predelava) in kemični (sekundarna predelava).

Primarna predelava olja se izvaja v destilacijskem stolpu - aparatu za ločevanje tekočih mešanic snovi, ki se razlikujejo po vrelišču.

Oljne frakcije in glavna področja njihove uporabe:

Bencin - avtomobilsko gorivo;

Kerozin - letalsko gorivo;

Ligroin - proizvodnja plastike, surovin za reciklažo;

Plinsko olje - dizelsko in kotlovsko gorivo, surovine za reciklažo;

Kurilno olje - tovarniško gorivo, parafini, mazalna olja, bitumen.

Metode za čiščenje oljnih madežev :

1) Absorpcija - vsi poznate slamo in šoto. Absorbirajo olje, nato pa jih je mogoče skrbno zbrati in odstraniti z naknadnim uničenjem. Ta metoda je primerna samo v mirnih razmerah in samo za majhne lise. Metoda je v zadnjem času zelo priljubljena zaradi nizkih stroškov in visoke učinkovitosti.

Pod črto: Metoda je poceni, odvisna od zunanjih pogojev.

2) Samolikvidacija: - ta metoda se uporablja, če je nafta razlita daleč od obale in je madež majhen (v tem primeru je bolje, da se madeža sploh ne dotikate). Postopoma se bo raztopil v vodi in delno izhlapel. Včasih olje ne izgine in po nekaj letih majhne lise dosežejo obalo v obliki koščkov spolzke smole.

Bottom line: ne uporabljajo se kemikalije; olje ostane na površini dolgo časa.

3) Biološki: Tehnologija, ki temelji na uporabi mikroorganizmov, ki lahko oksidirajo ogljikovodike.

Bottom line: minimalna škoda; odstranjevanje olja s površine, vendar je metoda težavna in dolgotrajna.

Glavni naravni viri ogljikovodikov so nafta, plin, premog. Iz njih je izolirana večina snovi organske kemije. Več o tem razredu organskih snovi je obravnavanih spodaj.

Sestava mineralov

Ogljikovodiki so najobsežnejši razred organskih snovi. Ti vključujejo aciklične (linearne) in ciklične razrede spojin. Dodelite nasičene (mejne) in nenasičene (nenasičene) ogljikovodike.

Nasičeni ogljikovodiki vključujejo spojine z enojnimi vezmi:

alkani- linijske povezave;
cikloalkani- ciklične snovi.

Nenasičeni ogljikovodiki vključujejo snovi z več vezmi:

alkeni- vsebujejo eno dvojno vez;
alkini- vsebujejo eno trojno vez;
alkadieni- vključuje dve dvojni vezi.

Ločeno ločimo razred arenov ali aromatskih ogljikovodikov, ki vsebujejo benzenski obroč.

riž. 1. Razvrstitev ogljikovodikov.

Iz mineralov izoliramo plinaste in tekoče ogljikovodike. V tabeli so podrobneje opisani naravni viri ogljikovodikov.

*Vir*	*Vrste*
		Alkani, cikloalkani, areni, kisikove, dušikove, žveplove spojine
	naravni - mešanica plinov, ki jih najdemo v naravi; povezano - plinska zmes, raztopljena v olju ali nad njim	Metan z nečistočami (ne več kot 5%): propan, butan, ogljikov dioksid, dušik, vodikov sulfid, vodna para. Zemeljski plin vsebuje več metana kot povezani plin
	antracit - vključuje 95% ogljika; kamen - vsebuje 99% ogljika; rjava - 72% ogljika	Ogljik, vodik, žveplo, dušik, kisik, ogljikovodiki

Letno se v Rusiji proizvede več kot 600 milijard m 3 plina, 500 milijonov ton nafte in 300 milijonov ton premoga.

Recikliranje

Minerali se uporabljajo v predelani obliki. Črni premog se kalcinira brez dostopa kisika (postopek koksanja), da se izolira več frakcij:

koksarni plin- mešanica metana, ogljikovih oksidov (II) in (IV), amoniaka, dušika;
premogov katran- zmes benzena, njegovih homologov, fenola, arenov, heterocikličnih spojin;
amoniakova voda- mešanica amoniaka, fenola, vodikovega sulfida;
koks- končni produkt koksanja, ki vsebuje čisti ogljik.

riž. 2. Koksanje.

Ena vodilnih vej svetovne industrije je rafiniranje nafte. Nafta, pridobljena iz zemeljskega drobovja, se imenuje surova. Je v obdelavi. Najprej se izvede mehansko čiščenje od nečistoč, nato pa se prečiščeno olje destilira, da dobimo različne frakcije. V tabeli so opisane glavne frakcije olja.

*Ulomek*	*Spojina*	*Kaj dobijo*
	Plinasti alkani od metana do butana
Bencin	Alkani od pentana (C 5 H 12) do undekana (C 11 H 24)	Bencin, eter
Nafta	Alkani od oktana (C 8 H 18) do tetradekana (C 14 H 30)	Nafta (težak bencin)
kerozin
Dizelsko gorivo	Alkani od tridekana (C 13 H 28) do nonadekana (C 19 H 36)
	Alkani od pentadekana (C 15 H 32) do pentakontana (C 50 H 102)	Mazalna olja, vazelin, bitumen, parafin, katran

riž. 3. Destilacija olja.

Ogljikovodiki se uporabljajo za proizvodnjo plastike, vlaken, zdravil. Kot gorivi v gospodinjstvih se uporabljata metan in propan. Koks se uporablja pri proizvodnji železa in jekla. Dušikova kislina, amoniak, gnojila se proizvajajo iz amonijeve vode. Katran se uporablja v gradbeništvu.

Kaj smo se naučili?

Iz teme lekcije smo izvedeli, iz katerih naravnih virov so izolirani ogljikovodiki. Nafta, premog, naravni in povezani plini se uporabljajo kot surovine za organske spojine. Minerale prečistijo in razdelijo na frakcije, iz katerih pridobijo snovi, primerne za proizvodnjo ali neposredno uporabo. Iz nafte se proizvajajo tekoča goriva in olja. Plini vsebujejo metan, propan, butan, ki se uporabljajo kot gospodinjsko gorivo. Iz premoga se izolirajo tekoče in trdne surovine za proizvodnjo zlitin, gnojil in zdravil.

Tematski kviz

Ocena poročila

Povprečna ocena: 4.2. Skupaj prejetih ocen: 289.

Tarča. Posplošiti znanje o naravnih virih organskih spojin in njihovi predelavi; pokazati uspehe in možnosti za razvoj petrokemije in koksokemije, njihovo vlogo v tehničnem napredku države; poglobiti znanja iz predmeta ekonomske geografije o plinski industriji, moderne smeri problemi predelave plina, surovin in energije; razvijajo samostojnost pri delu z učbenikom, referenčno in poljudnoznanstveno literaturo.

NAČRTUJ

naravni izviri ogljikovodiki. Zemeljski plin. Povezani naftni plini.
Nafta in naftni derivati, njihova uporaba.
Termični in katalitski kreking.
Proizvodnja koksa in problem pridobivanja tekočega goriva.
Iz zgodovine razvoja OJSC Rosneft-KNOS.
Proizvodna zmogljivost tovarne. Proizvedeni izdelki.
Komunikacija s kemijskim laboratorijem.
Varnost okolju v tovarni.
Rastlinski načrti za prihodnost.

Naravni viri ogljikovodikov.
Zemeljski plin. Povezani naftni plini

Pred Velikim domovinska vojna industrijske rezerve zemeljski plin so bili znani v regiji Karpatov, na Kavkazu, v regiji Volge in na severu (Komi ASSR). Preučevanje zalog zemeljskega plina je bilo povezano le z iskanjem nafte. Industrijske zaloge zemeljskega plina so leta 1940 znašale 15 milijard m 3 . Nato so odkrili plinska polja na severnem Kavkazu, v Zakavkazju, Ukrajini, na Volgi, Srednja Azija, Zahodna Sibirija in Daljni vzhod. Vklopljeno
1. januarja 1976 so raziskane zaloge zemeljskega plina znašale 25,8 bilijona m 3, od tega 4,2 bilijona m 3 (16,3%) v evropskem delu ZSSR, 21,6 bilijona m 3 (83,7%), vključno z
18,2 bilijona m 3 (70,5%) - v Sibiriji in na Daljnem vzhodu, 3,4 bilijona m 3 (13,2%) - v Srednji Aziji in Kazahstanu. Od 1. januarja 1980 so potencialne zaloge zemeljskega plina znašale 80–85 bilijonov m 3, raziskane - 34,3 bilijona m 3. Poleg tega so se zaloge povečale predvsem zaradi odkritja nahajališč v vzhodnem delu države - tam so bile raziskane zaloge na ravni približno
30,1 bilijona m 3, kar je bilo 87,8 % vsezvezne.
Danes ima Rusija 35 % svetovnih zalog zemeljskega plina, kar je več kot 48 trilijonov m 3 . Glavna področja pojavljanja zemeljskega plina v Rusiji in državah CIS (polja):

Zahodnosibirska naftna in plinska provinca:
Urengojskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye, Nadymskoye, Tazovskoye – Yamalo-Nenetsko avtonomno okrožje;
Pokhromskoye, Igrimskoye - Berezovskaya plinonosna regija;
Meldzhinskoye, Luginetskoye, Ust-Silginskoye - plinonosna regija Vasyugan.
Volga-Uralska naftna in plinska provinca:
najpomembnejše je Vuktylskoye, v naftni in plinski regiji Timan-Pechora.
Srednja Azija in Kazahstan:
najpomembnejši v srednji Aziji je Gazli v Ferganski dolini;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk.
Severni Kavkaz in Zakavkazje:
Karadag, Duvanny - Azerbajdžan;
Dagestanske luči - Dagestan;
Severo-Stavropolskoye, Pelachiadinskoye - Stavropol regija;
Leningradskoye, Maykopskoye, Staro-Minskoye, Berezanskoye - Krasnodarsko ozemlje.

Znana so tudi nahajališča zemeljskega plina v Ukrajini, na Sahalinu in na Daljnem vzhodu.
Po zalogah zemeljskega plina izstopa Zahodna Sibirija (Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye). Industrijske rezerve tukaj dosegajo 14 trilijonov m 3 . Še posebej pomembnost zdaj pridobivajo jamalska plinskokondenzatna polja (Bovanenkovskoye, Kruzenshternskoye, Kharasaveyskoye itd.). Na njihovi podlagi se izvaja projekt Yamal-Europe.
Proizvodnja zemeljskega plina je zelo koncentrirana in osredotočena na območja z največjimi in najbolj donosnimi nahajališči. Samo pet nahajališč - Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye in Orenburgskoye - vsebuje 1/2 vseh industrijskih rezerv Rusije. Zaloge Medvezhye so ocenjene na 1,5 bilijona m 3, Urengoy pa na 5 bilijonov m 3.
Naslednja značilnost je dinamična lokacija proizvodnih območij zemeljskega plina, kar je razloženo s hitrim širjenjem meja identificiranih virov, pa tudi relativno enostavnostjo in poceni njihove vključitve v razvoj. zadaj kratkoročno glavni centri za proizvodnjo zemeljskega plina so se iz Povolžja preselili v Ukrajino, na Severni Kavkaz. Nadaljnji teritorialni premiki so bili posledica razvoja nahajališč v Zahodni Sibiriji, Srednji Aziji, Uralu in severu.

Po razpadu ZSSR je v Rusiji prišlo do zmanjšanja obsega proizvodnje zemeljskega plina. Padec je bil opazen predvsem v severni gospodarski regiji (8 milijard m 3 leta 1990 in 4 milijarde m 3 leta 1994), na Uralu (43 milijard m 3 in 35 milijard m 3 in
555 milijard m 3) in na severnem Kavkazu (6 in 4 milijarde m 3). Proizvodnja zemeljskega plina je ostala na enaki ravni v Povolžju (6 milijard kubičnih metrov) in v gospodarskih regijah Daljnega vzhoda.
Ob koncu leta 1994 je prišlo do trenda rasti proizvodnje.
Iz republik nekdanje ZSSR Ruska federacija daje največ plina, na drugem mestu je Turkmenistan (več kot 1/10), sledita Uzbekistan in Ukrajina.
Poseben pomen pridobi proizvodnjo zemeljskega plina na polici Svetovnega oceana. Leta 1987 so polja na morju proizvedla 12,2 milijarde m 3 ali približno 2 % plina, proizvedenega v državi. Proizvodnja povezanega plina je v istem letu znašala 41,9 bcm. Za številna območja je ena od rezerv plinastega goriva uplinjanje premoga in skrilavca. Podzemno uplinjanje premoga se izvaja v Donbassu (Lysichansk), Kuzbassu (Kiselevsk) in Moskovskem bazenu (Tula).
Zemeljski plin je bil in ostaja pomemben izvozni izdelek v ruski zunanji trgovini.
Glavni centri za predelavo zemeljskega plina se nahajajo na Uralu (Orenburg, Shkapovo, Almetyevsk), v Zahodni Sibiriji (Nižnevartovsk, Surgut), v Povolžju (Saratov), na Severnem Kavkazu (Grozni) in v drugih plinskih območjih. nosilne pokrajine. Opaziti je mogoče, da se obrati za predelavo plina nagibajo k virom surovin - nahajališčem in velikim plinovodom.
Najpomembnejša uporaba zemeljskega plina je kot gorivo. Zadnje čase obstaja težnja po povečanju deleža zemeljskega plina v bilanci goriva v državi.

Najbolj cenjen zemeljski plin z visoko vsebnostjo metana je Stavropol (97,8% CH 4), Saratov (93,4%), Urengoy (95,16%).
Zaloge zemeljskega plina na našem planetu so zelo velike (približno 1015 m 3). V Rusiji je znanih več kot 200 nahajališč, ki se nahajajo v Zahodni Sibiriji, v Volga-Uralskem bazenu, na Severnem Kavkazu. Rusija je po zalogah zemeljskega plina na prvem mestu na svetu.
Zemeljski plin je najdragocenejša vrsta goriva. Pri zgorevanju plina se sprosti veliko toplote, zato služi kot energetsko učinkovito in poceni gorivo v kotlovnicah, plavžih, marševih pečeh in pečeh za taljenje stekla. Uporaba zemeljskega plina v proizvodnji omogoča znatno povečanje produktivnosti dela.
Zemeljski plin je vir surovin za kemično industrijo: proizvodnjo acetilena, etilena, vodika, saj, različnih plastičnih mas, ocetne kisline, barvil, zdravil in drugih izdelkov.

Povezani naftni plin- to je plin, ki obstaja skupaj z nafto, je raztopljen v nafti in se nahaja nad njim, tako da pod pritiskom tvori "plinsko kapo". Na izhodu iz vrtine tlak pade, pripadajoči plin pa se loči od nafte. Tega plina v preteklosti niso uporabljali, ampak so ga preprosto zažgali. Trenutno se zajema in uporablja kot gorivo in dragocena kemična surovina. Možnosti uporabe sorodnih plinov so še širše kot pri zemeljskem plinu. njihova sestava je bogatejša. Sorodni plini vsebujejo manj metana kot zemeljski plin, vendar vsebujejo znatno več homologov metana. Zaradi racionalnejše uporabe pripadajočega plina ga delimo na zmesi ožje sestave. Po ločitvi dobimo plinski bencin, propan in butan, suh plin. Pridobivajo se tudi posamezni ogljikovodiki - etan, propan, butan in drugi. Z njihovo dehidrogenacijo dobimo nenasičene ogljikovodike - etilen, propilen, butilen itd.

Nafta in naftni derivati, njihova uporaba

Olje je oljnata tekočina z ostrim vonjem. Najdemo ga na mnogih mestih po svetu, prepoji porozne kamnine na različnih globinah.
Po mnenju večine znanstvenikov je nafta geokemično spremenjen ostanek rastlin in živali, ki so nekoč naseljevale zemeljsko oblo. To teorijo o organskem izvoru olja podpira dejstvo, da olje vsebuje nekaj dušikovih snovi – produktov razgradnje snovi, prisotnih v rastlinskih tkivih. Obstajajo tudi teorije o anorganskem izvoru nafte: njen nastanek kot posledica delovanja vode v plasteh sveta na vroče kovinske karbide (spojine kovin z ogljikom), čemur sledi sprememba nastalih ogljikovodikov pod vplivom visoke temperature, visok pritisk, izpostavljenost kovinam, zraku, vodiku itd.
Med proizvodnjo iz naftonosnih formacij, ki se pojavljajo v zemeljska skorja včasih na globini več kilometrov pride nafta na površje pod pritiskom plinov nanjo ali pa jo izčrpajo črpalke.

Danes je naftna industrija velik nacionalni gospodarski kompleks, ki živi in se razvija po svojih zakonitostih. Kaj danes pomeni nafta za nacionalno gospodarstvo države? Nafta je surovina za petrokemijo pri proizvodnji sintetičnega kavčuka, alkoholov, polietilena, polipropilena, široke palete različnih plastičnih mas in končnih izdelkov iz njih, umetnih tkanin; vir za proizvodnjo motornih goriv (bencin, kerozin, dizel in reaktivna goriva), olj in maziv ter kotlovskega in kurilnega goriva (kurilno olje), gradbenih materialov (bitumen, katran, asfalt); surovina za pridobivanje številnih beljakovinskih pripravkov, ki se uporabljajo kot dodatki krmi za spodbujanje rasti živine.
Nafta je naše nacionalno bogastvo, vir moči države, temelj njenega gospodarstva. Naftni kompleks Rusije vključuje 148 tisoč naftnih vrtin, 48,3 tisoč km glavnih naftovodov, 28 rafinerij nafte s skupno zmogljivostjo več kot 300 milijonov ton nafte na leto, kot tudi veliko število druge proizvodne zmogljivosti.
V podjetjih naftne industrije in njenih storitvenih dejavnosti je zaposlenih približno 900.000 ljudi, od tega približno 20.000 ljudi na področju znanosti in znanstvenih storitev.
V zadnjih desetletjih so se v strukturi industrije goriv zgodile temeljne spremembe, povezane z zmanjšanjem deleža premogovništva ter rastjo proizvodnje in predelave nafte in plina. Če so leta 1940 znašali 20,5%, potem leta 1984 - 75,3% celotne proizvodnje mineralnih goriv. Zdaj prihajata v ospredje zemeljski plin in premog iz površinskih kopov. Zmanjšala se bo poraba nafte za energetske namene, nasprotno, razširila se bo njena uporaba kot kemične surovine. Trenutno v strukturi goriva in energetske bilance nafta in plin predstavljata 74 %, medtem ko delež nafte upada, medtem ko delež plina narašča in znaša približno 41 %. Delež premoga je 20 %, preostalih 6 % je električna energija.
Rafinacijo nafte sta prva začela brata Dubinin na Kavkazu. Primarna rafinacija nafte je destilacija. Destilacija se izvaja v rafinerijah po ločevanju naftnih plinov.

Iz nafte so izolirani številni izdelki velikega praktičnega pomena. Najprej se iz njega odstranijo raztopljeni plinasti ogljikovodiki (predvsem metan). Po destilaciji hlapnih ogljikovodikov se olje segreje. Prvi preidejo v parno stanje in ogljikovodike oddestilirajo s št veliko število atomi ogljika v molekuli, ki imajo relativno nizko vrelišče. Ko se temperatura mešanice dvigne, se destilirajo ogljikovodiki z višjim vreliščem. Na ta način se lahko zbirajo posamezne mešanice (frakcije) olja. Najpogosteje s to destilacijo dobimo štiri hlapne frakcije, ki jih nato podvržemo nadaljnjemu ločevanju.
Glavne frakcije olja so naslednje.
Bencinska frakcija, zbrano od 40 do 200 ° C, vsebuje ogljikovodike od C 5 H 12 do C 11 H 24. Po nadaljnji destilaciji izolirane frakcije se bencin (t kip = 40–70 °C), bencin
(t kip \u003d 70–120 ° С) - letalstvo, avtomobili itd.
Naftna frakcija, zbrano v območju od 150 do 250 ° C, vsebuje ogljikovodike od C 8 H 18 do C 14 H 30. Nafta se uporablja kot gorivo za traktorje. Velike količine nafte se predelajo v bencin.
Kerozinska frakcija vključuje ogljikovodike od C 12 H 26 do C 18 H 38 z vreliščem od 180 do 300 °C. Kerozin se po rafinaciji uporablja kot gorivo za traktorje, reaktivna letala in rakete.
Frakcija plinskega olja (t bala > 275 °C), drugače imenovana dizelsko gorivo.
Ostanek po destilaciji olja - kurilno olje- vsebuje ogljikovodike z velikim številom ogljikovih atomov (do več deset) v molekuli. Kurilno olje se frakcionira tudi z destilacijo pod znižanim tlakom, da se prepreči razgradnja. Kot rezultat, dobite sončna olja(dizelsko gorivo), mazalna olja(avtotraktorski, letalski, industrijski itd.), petrolatum(tehnični vazelin se uporablja za mazanje kovinskih izdelkov za zaščito pred korozijo, prečiščen vazelin se uporablja kot osnova za kozmetiko in v medicini). Iz nekaterih vrst olja parafin(za proizvodnjo vžigalic, sveč ipd.). Po destilaciji ostanejo hlapne komponente iz kurilnega olja katran. Široko se uporablja pri gradnji cest. Poleg predelave v mazalna olja se kurilno olje uporablja tudi kot tekoče gorivo v kotlovnicah. Bencin, pridobljen pri destilaciji nafte, ne zadostuje za pokritje vseh potreb. V najboljšem primeru lahko do 20% bencina pridobimo iz nafte, ostalo so izdelki z visokim vreliščem. V zvezi s tem se je kemija soočila z nalogo iskanja načinov za pridobivanje bencina v velikih količinah. Priročen način je bil najden s pomočjo teorije o strukturi organskih spojin, ki jo je ustvaril A.M. Butlerov. Produkti destilacije olja z visokim vreliščem so neprimerni za uporabo kot pogonsko gorivo. Njihovo visoko vrelišče je posledica dejstva, da so molekule takih ogljikovodikov predolge verige. Če razgradimo velike molekule, ki vsebujejo do 18 ogljikovih atomov, dobimo produkte z nizkim vreliščem, kot je bencin. Tej poti je sledil ruski inženir V. G. Šuhov, ki je leta 1891 razvil metodo za cepitev kompleksnih ogljikovodikov, kasneje imenovano kreking (kar pomeni cepitev).

Temeljna izboljšava krekinga je bila uvedba procesa katalitskega krekinga v prakso. Ta postopek je leta 1918 prvič izvedel N.D. Zelinsky. Katalitski kreking je omogočil pridobivanje letalskega bencina v velikem obsegu. V enotah za katalitski kreking pri temperaturi 450 °C pod delovanjem katalizatorjev pride do cepitve dolgih ogljikovih verig.

Termični in katalitski kreking

Glavne metode predelave naftnih frakcij so različne vrste pokanje. Prvič (1871–1878) je kreking nafte v laboratorijskem in polindustrijskem obsegu izvedel A.A. Letniy, uslužbenec Sanktpeterburškega tehnološkega inštituta. Prvi patent za napravo za krekiranje je vložil Šuhov leta 1891. Krekiranje je postalo razširjeno v industriji od leta 1920.
Kreking je termična razgradnja ogljikovodikov in drugo sestavnih delov olje. Višja kot je temperatura, večja je stopnja krekinga in večji je izkoristek plinov in aromatov.
Pri krekingu oljnih frakcij se poleg tekočih produktov proizvaja izjemno pomembna surovina - plini, ki vsebujejo nenasičene ogljikovodike (olefine).
Obstajajo naslednje glavne vrste razpok:
tekoča faza (20–60 atm, 430–550 °C), daje nenasičen in nasičen bencin, izkoristek bencina je približno 50%, plini 10%;
headspace(navadno oz nizek pritisk, 600 °C), daje nenasičen aromatski bencin, izkoristek je manjši kot pri krekingu v tekoči fazi, nastane velika količina plinov;
piroliza olje (normalni ali znižani tlak, 650–700 °C), daje mešanico aromatskih ogljikovodikov (pirobenzen), izkoristek okoli 15 %, več kot polovica surovine se pretvori v pline;
destruktivno hidrogeniranje (tlak vodika 200–250 atm, 300–400 ° C v prisotnosti katalizatorjev - železa, niklja, volframa itd.), daje mejni bencin z izkoristkom do 90%;
katalitsko krekiranje (300–500 ° C v prisotnosti katalizatorjev - AlCl 3, aluminosilikatov, MoS 3, Cr 2 O 3 itd.), Daje plinaste produkte in visokokakovosten bencin s prevlado aromatskih in nasičenih ogljikovodikov izostrukture.
V tehniki velika vloga igra t.i katalitsko reformiranje– pretvorbo bencina nizke kakovosti v visokooktanske bencine visoke kakovosti ali aromatske ogljikovodike.
Glavne reakcije pri krekingu so reakcije cepitve ogljikovodikovih verig, izomerizacije in ciklizacije. Prosti ogljikovodikovi radikali imajo v teh procesih ogromno vlogo.

Proizvodnja koksa
in problem pridobivanja tekočega goriva

Zaloge črni premog v naravi močno presega zaloge nafte. Zato je premog najpomembnejša vrsta surovine za kemično industrijo.
Trenutno industrija uporablja več načinov predelave premoga: suho destilacijo (koksanje, polkoksanje), hidrogeniranje, nepopolno zgorevanje in proizvodnjo kalcijevega karbida.

Suha destilacija premoga se uporablja za pridobivanje koksa v metalurgiji ali gospodinjskega plina. Pri koksanju premoga dobimo koks, premogov katran, katransko vodo in koksne pline.
Premogov katran vsebuje široko paleto aromatskih in drugih organskih spojin. Z destilacijo pri normalnem tlaku se loči na več frakcij. Iz premogovega katrana se pridobivajo aromatski ogljikovodiki, fenoli itd.
koksni plini vsebujejo predvsem metan, etilen, vodik in ogljikov monoksid (II). Nekatere sežgejo, nekatere reciklirajo.
Hidrogeniranje premoga poteka pri 400–600 °C pod tlakom vodika do 250 atm v prisotnosti katalizatorja, železovih oksidov. Pri tem nastane tekoča mešanica ogljikovodikov, ki so običajno izpostavljeni hidrogeniranju na niklju ali drugih katalizatorjih. Rjave premoge nizke kakovosti je mogoče hidrogenirati.

Kalcijev karbid CaC 2 se pridobiva iz premoga (koks, antracit) in apna. Kasneje se pretvori v acetilen, ki se uporablja v kemični industriji vseh držav v vedno večjem obsegu.

Iz zgodovine razvoja OJSC Rosneft-KNOS

Zgodovina razvoja tovarne je tesno povezana z naftno in plinsko industrijo Kubana.
Začetki pridobivanja nafte pri nas so daleč. Nazaj v X stoletju. Azerbajdžan je trgoval z nafto z različnimi državami. Na Kubanu se je industrijski razvoj nafte začel leta 1864 v regiji Maykop. Na zahtevo vodje Kubanske regije generala Karmalina je D. I. Mendelejev leta 1880 podal mnenje o vsebnosti nafte v Kubanu: Ilskaya.
V letih prvih petletnih načrtov so bila opravljena obsežna raziskovalna dela in začela se je komercialna proizvodnja nafte. Povezani naftni plin je bil delno uporabljen kot gospodinjsko gorivo v delavskih naseljih, večina tega dragocenega produkta pa je bila sežgana. Da bi odpravili potratnost naravnih virov, se je Ministrstvo za naftno industrijo ZSSR leta 1952 odločilo zgraditi tovarno plina in bencina v vasi Afipsky.
Leta 1963 je bil podpisan akt o zagonu prve stopnje tovarne plina in bencina Afipsky.
V začetku leta 1964 se je začela predelava plinskih kondenzatov iz Krasnodarskega ozemlja s proizvodnjo bencina A-66 in dizelskega goriva. Surovina je bil plin iz Kanevskega, Berezanskega, Leningradskega, Majkopskega in drugih velikih polj. Z izboljšanjem proizvodnje je osebje tovarne obvladalo proizvodnjo letalskega bencina B-70 in bencina A-72.
Avgusta 1970 sta začeli obratovati dve novi tehnološki enoti za predelavo plinskega kondenzata s proizvodnjo aromatov (benzen, toluen, ksilen): sekundarna destilacija in katalitski reforming. Hkrati so bile zgrajene čistilne naprave z biološkim čiščenjem odpadnih voda ter blagovno-surovinska baza obrata.
Leta 1975 je začela obratovati naprava za proizvodnjo ksilenov, leta 1978 pa uvožena demetilacija toluena. Tovarna je postala ena vodilnih v Minneftepromu za proizvodnjo aromatskih ogljikovodikov za kemično industrijo.
Da bi izboljšali strukturo upravljanja podjetja in organizacijo proizvodnih enot, je bilo januarja 1980 ustanovljeno proizvodno združenje Krasnodarnefteorgsintez. Združenje je vključevalo tri tovarne: mesto Krasnodar (deluje od avgusta 1922), rafinerija nafte Tuapse (deluje od leta 1929) in rafinerija nafte Afipsky (deluje od decembra 1963).
Decembra 1993 je bilo podjetje reorganizirano, maja 1994 pa se je OJSC Krasnodarnefteorgsintez preimenoval v OJSC Rosneft-Krasnodarnefteorgsintez.

Članek je bil pripravljen s podporo Met S LLC. Če se morate znebiti litoželezne kadi, umivalnika ali drugega kovinskega smeti, potem bi bila najboljša rešitev, da se obrnete na podjetje Met C. Na spletni strani, ki se nahaja na "www.Metalloloms.Ru", lahko, ne da bi zapustili zaslon monitorja, naročite razstavljanje in odvoz odpadnih kovin po ugodni ceni. Podjetje Met S zaposluje samo visoko usposobljene strokovnjake z dolgoletnimi delovnimi izkušnjami.

Konec, da bi bil

Suha destilacija premoga.

Aromatski ogljikovodiki se pridobivajo predvsem s suho destilacijo premoga. Ko premog segrevamo v retortah ali koksnih pečeh brez zraka pri 1000–1300 °C, se organska snov premoga razgradi v trdne, tekoče in plinaste produkte.

Trden produkt suhe destilacije - koks - je porozna masa, sestavljena iz ogljika s primesjo pepela. Koks se proizvaja v ogromnih količinah in ga porabi predvsem metalurška industrija kot redukcijsko sredstvo pri proizvodnji kovin (predvsem železa) iz rud.

Tekoči produkt suhe destilacije je črni viskozni katran (premogov katran), vodna plast, ki vsebuje amoniak, pa je amonijakova voda. Premogov katran dobimo v povprečju 3 % mase prvotnega premoga. Amonijačna voda je eden od pomembnih virov proizvodnje amoniaka. Plinasti produkti suhe destilacije premoga se imenujejo koksni plin. Koksarniški plin ima različno sestavo, odvisno od vrste premoga, načina koksanja itd. Koksarni plin, proizveden v koksarniških baterijah, poteka skozi niz absorberjev, ki ujamejo katran, amoniak in hlape lahkega olja. Lahko olje, pridobljeno s kondenzacijo iz koksarniškega plina, vsebuje 60 % benzena, toluena in drugih ogljikovodikov. Večina benzen (do 90%) dobimo na ta način in le malo - s frakcioniranjem premogovega katrana.

Predelava premogovega katrana. Premogov katran ima videz črne smolnate mase z značilnim vonjem. Trenutno je bilo iz premogovega katrana izoliranih več kot 120 različnih produktov. Med njimi so aromatski ogljikovodiki, pa tudi aromatske kisik vsebujoče snovi kisle narave (fenoli), dušik vsebujoče snovi bazične narave (piridin, kinolin), snovi, ki vsebujejo žveplo (tiofen) itd.

Premogov katran je podvržen frakcijski destilaciji, zaradi česar dobimo več frakcij.

Svetlo olje vsebuje benzen, toluen, ksilene in nekatere druge ogljikovodike. Srednje ali karbolno olje vsebuje številne fenole.

Težko ali kreozotno olje: Od ogljikovodikov v težkem olju je naftalen.

Pridobivanje ogljikovodikov iz nafte Nafta je eden glavnih virov aromatskih ogljikovodikov. Večina vrst

olje vsebuje le zelo majhno količino aromatskih ogljikovodikov. Od domače nafte, bogate z aromatičnimi ogljikovodiki, je nafta polja Ural (Perm). Olje "Drugi Baku" vsebuje do 60% aromatičnih ogljikovodikov.

Zaradi pomanjkanja aromatskih ogljikovodikov se zdaj uporablja "oljna aroma": naftni proizvodi se segrejejo pri temperaturi približno 700 ° C, zaradi česar je mogoče pridobiti 15–18% aromatskih ogljikovodikov iz produktov razgradnje olja. .

32. Sinteza, fizikalne in kemijske lastnosti aromatskih ogljikovodikov

1. Sinteza iz aromatskih ogljikovodikov in maščobni halo derivati v prisotnosti katalizatorjev (Friedel-Craftsova sinteza).

2. Sinteza iz soli aromatskih kislin.

Ko se suhe soli aromatskih kislin segrejejo z natrijevim apnom, se soli razgradijo in tvorijo ogljikovodike. Ta metoda je podobna proizvodnji maščobnih ogljikovodikov.

3. Sinteza iz acetilena. Ta reakcija je zanimiva kot primer sinteze benzena iz maščobnih ogljikovodikov.

Ko gre acetilen skozi segret katalizator (pri 500 °C), se trojne vezi acetilena prekinejo in tri njegove molekule polimerizirajo v eno molekulo benzena.

Fizikalne lastnosti Aromatski ogljikovodiki so tekočine ali trdne snovi z

značilen vonj. Ogljikovodiki z največ enim benzenskim obročem v svojih molekulah so lažji od vode. Aromatski ogljikovodiki so rahlo topni v vodi.

Za IR spektre aromatskih ogljikovodikov so značilna predvsem tri področja:

1) približno 3000 cm-1, zaradi C-H razteznih vibracij;

2) območje 1600–1500 cm-1, povezano z skeletnimi vibracijami aromatskih vezi ogljik-ogljik in se glede na strukturo znatno spreminja v položajih vrhov;

3) območje pod 900 cm-1, povezano z upogibnimi vibracijami C-H aromatskega obroča.

Kemijske lastnosti Najpomembnejše splošne kemijske lastnosti aromatskih ogljikovodikov so

njihova nagnjenost k substitucijskim reakcijam in velika trdnost benzenskega jedra.

Homologi benzena imajo v svoji molekuli benzensko jedro in stransko verigo, na primer v ogljikovodiku C 6 H5 -C2 H5 je skupina C6 H5 benzenovo jedro, C2 H5 pa stranska veriga. Lastnosti

benzenov obroč v molekulah homologov benzena se približajo lastnostim samega benzena. Lastnosti stranskih verig, ki so ostanki maščobnih ogljikovodikov, se približajo lastnostim maščobnih ogljikovodikov.

Reakcije benzenskih ogljikovodikov lahko razdelimo v štiri skupine.

33. Pravila orientacije v benzenovem jedru

Pri preučevanju substitucijskih reakcij v jedru benzena je bilo ugotovljeno, da če jedro benzena že vsebuje katero koli skupino substituentov, potem druga skupina vstopi v določen položaj, odvisno od narave prvega substituenta. Tako ima vsak substituent v benzenovem jedru določeno usmerjevalno ali orientacijsko delovanje.

Na položaj na novo vnesenega substituenta vpliva tudi narava samega substituenta, to je elektrofilna ali nukleofilna narava aktivnega reagenta. Velika večina najpomembnejših substitucijskih reakcij v benzenovem obroču so elektrofilne substitucijske reakcije (zamenjava vodikovega atoma, odcepljenega v obliki protona, s pozitivno nabitim delcem) - reakcije halogeniranja, sulfoniranja, nitriranja itd.

Vsi nadomestki so glede na naravo njihovega usmerjevalnega delovanja razdeljeni v dve skupini.

1. Substituenti prve vrste v reakcijah elektrofilna substitucija usmeri naslednje vnesene skupine na orto- in para-položaj.

Substituenti te vrste vključujejo na primer naslednje skupine, razvrščene po padajočem vrstnem redu njihove usmerjevalne moči: -NH2, -OH, -CH3.

2. Substituenti druge vrste v reakcijah elektrofilna substitucija usmeri naslednje vnesene skupine na meta položaj.

Substituenti te vrste vključujejo naslednje skupine, razvrščene v padajočem vrstnem redu glede na njihovo usmerjevalno silo: -NO2, -C≡N, -SO3 H.

Substituenti prve vrste vsebujejo enojne vezi; za substituente druge vrste je značilna prisotnost dvojnih ali trojnih vezi.

Substituenti prve vrste v veliki večini primerov olajšajo substitucijske reakcije. Na primer, da bi nitrirali benzen, ga morate segreti z mešanico koncentrirane dušikove in žveplove kisline, medtem ko lahko fenol C6 H5 OH uspešno

nitrata z razredčeno dušikovo kislino pri sobni temperaturi, da nastane orto- in paranitrofenol.

Substituenti druge vrste na splošno popolnoma ovirajo substitucijske reakcije. Posebej težka je zamenjava v orto- in parapoziciji, relativno lažja je zamenjava v metapoziciji.

Trenutno je vpliv substituentov razložen z dejstvom, da so substituenti prve vrste elektrodonatorji (donatorji elektronov), to je, da so njihovi elektronski oblaki premaknjeni proti jedru benzena, kar poveča reaktivnost vodikovih atomov.

Povečanje reaktivnosti vodikovih atomov v obroču olajša potek elektrofilnih substitucijskih reakcij. Tako se na primer v prisotnosti hidroksila prosti elektroni kisikovega atoma premaknejo proti obroču, kar poveča elektronsko gostoto v obroču, elektronska gostota pa se poveča zlasti pri atomih ogljika v orto in para legi do substituent.

34. Substitucijska pravila v benzenovem jedru

Pravila substitucije v benzenovem obroču so velikega praktičnega pomena, saj omogočajo napovedovanje poteka reakcije in izbiro prava pot sintezo ene ali druge želene snovi.

Mehanizem elektrofilnih substitucijskih reakcij v aromatski seriji. Sodobne metode raziskave so omogočile v veliki meri pojasniti mehanizem substitucije v aromatski seriji. Zanimivo je, da se je mehanizem elektrofilne substitucije v aromatski seriji v mnogih pogledih, zlasti na prvih stopnjah, izkazal za podobnega mehanizmu elektrofilne adicije v maščobni seriji.

Prvi korak pri elektrofilni substituciji je (kot pri elektrofilni adiciji) tvorba p-kompleksa. Elektrofilni delec Xd+ se veže na vseh šest p-elektronov benzenovega obroča.

Druga stopnja je tvorba p-kompleksa. V tem primeru elektrofilni delec "izvleče" dva elektrona iz šestih p-elektronov, da nastane navadna kovalentna vez. Nastali p-kompleks nima več aromatske strukture: je nestabilen karbokation, v katerem so štirje p-elektroni v delokaliziranem stanju razporejeni med petimi atomi ogljika, medtem ko šesti atom ogljika preide v nasičeno stanje. Vneseni substituent X in vodikov atom sta v ravnini, pravokotni na ravnino šestčlenskega obroča. S-kompleks je intermediat, katerega nastanek in struktura sta bila dokazana s številnimi metodami, zlasti s spektroskopijo.

Tretja stopnja elektrofilne substitucije je stabilizacija S-kompleksa, ki jo dosežemo z eliminacijo vodikovega atoma v obliki protona. Pri nastanku sodelujeta dva elektrona S-N povezave, po odstranitvi protona, skupaj s štirimi delokaliziranimi elektroni petih ogljikovih atomov, dajejo običajno stabilno aromatsko strukturo substituiranega benzena. Vloga katalizatorja (običajno A 1 Cl3) v tem primeru

Postopek je sestavljen iz krepitve polarizacije haloalkila s tvorbo pozitivno nabitega delca, ki vstopi v elektrofilno substitucijsko reakcijo.

Adicijske reakcije Benzenovi ogljikovodiki z z veliko težavo vstopijo v adicijsko reakcijo

razbarvati z bromovo vodo in raztopino KMnO4. Vendar pod posebnimi reakcijskimi pogoji

povezave so še možne. 1. Adicija halogenov.

Kisik v tej reakciji igra vlogo negativnega katalizatorja: v njegovi prisotnosti se reakcija ne nadaljuje. Dodatek vodika v prisotnosti katalizatorja:

C6 H6 + 3H2 → C6 H12

2. Oksidacija aromatskih ogljikovodikov.

Sam benzen je izjemno odporen proti oksidaciji – bolj odporen kot parafini. Pod delovanjem energijskih oksidantov (KMnO4 v kislem mediju itd.) Na homologe benzena se jedro benzena ne oksidira, stranske verige pa oksidirajo s tvorbo aromatskih kislin.

Morda bi bilo koristno prebrati: