Основните източници на въглеводороди са нефтът, природните и свързаните с тях нефтени газове и въглищата. Запасите не са неограничени.

Най-важните източници на въглеводороди са природните и свързаните с тях нефтени газове, нефт и въглища.

По резерви природен газпървото място в света принадлежи на нашата страна. Природният газ съдържа въглеводороди с ниско молекулно тегло. Има следния приблизителен състав (по обем): 80-98% метан, 2-3% от най-близките му хомолози - етан, пропан, бутан и малко количество примеси - сероводород H 2 S, азот N 2, благородни газове , въглероден оксид (IV) CO 2 и водна пара H 2 O . Съставът на газа е специфичен за всяко находище. Има следната закономерност: колкото по-високо е относителното молекулно тегло на въглеводорода, толкова по-малко се съдържа в природния газ.

Природният газ се използва широко като евтино гориво с висока калоричност (при изгаряне на 1m 3 се отделят до 54 400 kJ). Това е един от най-добрите гледкигориво за битови и промишлени нужди. Освен това, природен газслужи като ценна суровина за химическата промишленост: производството на ацетилен, етилен, водород, сажди, различни пластмаси, оцетна киселина, багрила, лекарства и други продукти.

Свързани петролни газовеса в отлагания заедно с нефта: те са разтворени в него и се намират над нефта, образувайки газова „шапка“. При извличане на нефт на повърхността газовете се отделят от него поради рязък спад на налягането. Преди това свързаните газове не са били използвани и са били изгаряни по време на производството на нефт. В момента те са уловени и използвани като гориво и ценни химически суровини. Свързаните газове съдържат по-малко метан от природния газ, но повече етан, пропан, бутан и висши въглеводороди. В допълнение, те съдържат основно същите примеси като в природния газ: H 2 S, N 2, благородни газове, H 2 O пари, CO 2 . Индивидуалните въглеводороди (етан, пропан, бутан и др.) Се извличат от свързани газове, тяхната обработка позволява да се получат ненаситени въглеводороди чрез дехидрогениране - пропилей, бутилен, бутадиен, от които след това се синтезират каучуци и пластмаси. Като битово гориво се използва смес от пропан и бутан (втечнен газ). Природният бензин (смес от пентан и хексан) се използва като добавка към бензина за по-добро запалване на горивото при стартиране на двигателя. При окисляването на въглеводородите се получават органични киселини, алкохоли и други продукти.

Масло- мазна запалима течност с тъмнокафяв или почти черен цвят с характерна миризма. Той е по-лек от водата (= 0,73–0,97 g / cm 3), практически неразтворим във вода. По състав маслото е сложна смес от въглеводороди с различно молекулно тегло, така че няма определена точка на кипене.

Нефтът се състои основно от течни въглеводороди (в тях са разтворени твърди и газообразни въглеводороди). Обикновено това са алкани (предимно с нормална структура), циклоалкани и арени, чието съотношение в масла от различни находища варира в широки граници. Уралското масло съдържа повече арени. В допълнение към въглеводородите маслото съдържа кислород, сяра и азотни органични съединения.

Обикновено не се използва суров петрол. За да се получат технически ценни продукти от петрол, той се подлага на преработка.

Първична обработкамасло се състои в неговата дестилация. Дестилацията се извършва в рафинерии след отделяне на свързаните газове. При дестилацията на нефт се получават леки нефтопродукти:

бензин ( T kip \u003d 40–200 ° С) съдържа въглеводороди С 5 -С 11,

нафта ( T kip \u003d 150–250 ° С) съдържа въглеводороди С 8 -С 14,

керосин ( T kip \u003d 180–300 ° С) съдържа въглеводороди С 12 -С 18,

газьол ( T kip > 275 °C),

а в останалата част - вискозна черна течност - мазут.

Маслото се подлага на допълнителна обработка. Дестилира се при понижено налягане (за да се предотврати разлагането) и се изолират смазочни масла: шпиндел, двигател, цилиндър и др. Вазелинът и парафинът се изолират от мазута на някои видове масло. Остатъкът от мазут след дестилация - катран - след частично окисляване се използва за производството на асфалт. Основният недостатък на нефтопреработката е ниският добив на бензин (не повече от 20%).

Продуктите от дестилация на масло имат различни приложения.

Бензинизползва се в големи количества като авиационен и автомобилно гориво. Обикновено се състои от въглеводороди, съдържащи средно от 5 до 9 С атома в молекули. НафтаИзползва се като гориво за трактори, както и като разтворител в бояджийската и лаковата промишленост. Големи количества се преработват в бензин. КеросинИзползва се като гориво за трактори, реактивни самолети и ракети, както и за битови нужди. соларно масло - газьол- използвани като моторно гориво, и смазочни масла- за смазване на механизми. Вазелинизползвани в медицината. Състои се от смес от течни и твърди въглеводороди. Парафинизползва се за получаване на висши карбоксилни киселини, за импрегниране на дървесина при производството на кибрит и моливи, за производство на свещи, боя за обувки и др. Състои се от смес от твърди въглеводороди. мазутосвен за преработка в смазочни масла и бензин, се използва като котелно течно гориво.

При вторични методи за обработкамасло е промяна в структурата на въглеводородите, които съставляват неговия състав. Сред тези методи от голямо значение е крекингът на нефтени въглеводороди, който се извършва с цел увеличаване на добива на бензин (до 65–70%).

Напукване- процес на разделяне на въглеводороди, съдържащи се в маслото, в резултат на което се образуват въглеводороди с по-малък брой С атоми в молекулата. Има два основни вида крекинг: термичен и каталитичен.

Термичен крекингсе извършва чрез нагряване на суровината (мазут и др.) при температура 470–550 °C и налягане 2–6 MPa. В този случай въглеводородните молекули с голям брой С атоми се разделят на молекули с по-малък брой атоми както на наситени, така и на ненаситени въглеводороди. Например:

(радикален механизъм),

По този начин се получава предимно автомобилен бензин. Добивът му от масло достига 70%. Термичният крекинг е открит от руския инженер В. Г. Шухов през 1891 г.

каталитичен крекингсе провежда в присъствието на катализатори (обикновено алумосиликати) при 450–500 °C и атмосферно налягане. По този начин се получава авиационен бензин с рандеман до 80%. Този тип крекинг се подлага главно на керосин и газьолни фракции от петрол. При каталитичния крекинг наред с реакциите на разцепване протичат реакции на изомеризация. В резултат на последното се образуват наситени въглеводороди с разклонен въглероден скелет от молекули, което подобрява качеството на бензина:

Бензинът за каталитичен крекинг има повече високо качество. Процесът на получаването му протича много по-бързо, с по-малко потребление на топлинна енергия. Освен това по време на каталитичен крекинг се образуват сравнително много въглеводороди с разклонена верига (изосъединения), които са от голяма стойност за органичния синтез.

При T= 700 °C и повече, настъпва пиролиза.

Пиролиза- разлагане на органични вещества без достъп на въздух при висока температура. По време на пиролиза на масло основните продукти на реакцията са ненаситени газообразни въглеводороди (етилен, ацетилен) и ароматни въглеводороди - бензен, толуен и др. Тъй като пиролизата на маслото е един от най-важните начини за получаване на ароматни въглеводороди, този процес често се нарича ароматизиране на масло.

Ароматизиране– превръщане на алкани и циклоалкани в арени. Когато тежки фракции от петролни продукти се нагряват в присъствието на катализатор (Pt или Mo), въглеводородите, съдържащи 6–8 С атома на молекула, се превръщат в ароматни въглеводороди. Тези процеси се случват по време на реформинг (обновяване на бензина).

Реформиране- това е ароматизацията на бензините, извършена в резултат на нагряването им в присъствието на катализатор, например Pt. При тези условия алканите и циклоалканите се превръщат в ароматни въглеводороди, в резултат на което октановото число на бензина също се увеличава значително. Ароматизацията се използва за получаване на отделни ароматни въглеводороди (бензен, толуен) от бензинови фракции на масло.

AT последните годинипетролните въглеводороди се използват широко като източник на химически суровини. От тях по различни начини се получават веществата, необходими за производството на пластмаси, синтетични текстилни влакна, синтетичен каучук, алкохоли, киселини, синтетични детергенти, експлозиви, пестициди, синтетични мазнини и др.

Въглищаподобно на природния газ и петрола, той е източник на енергия и ценна химическа суровина.

Основният метод за преработка на въглища е коксуване(суха дестилация). При коксуване (нагряване до 1000 °С - 1200 °С без достъп на въздух) се получават различни продукти: кокс, каменовъглен катран, катранена вода и коксов газ (схема).

Схема

Коксът се използва като редуциращ агент при производството на желязо в металургичните заводи.

Въглищният катран служи като източник на ароматни въглеводороди. Подлага се на ректификационна дестилация и се получават бензен, толуен, ксилен, нафталин, както и феноли, азотсъдържащи съединения и др.

От катранената вода се получават амоняк, амониев сулфат, фенол и др.

Коксовият газ се използва за отопление на коксови пещи (при изгаряне на 1 m 3 се отделят около 18 000 kJ), но се подлага основно на химическа обработка. Така от него се извлича водород за синтеза на амоняк, който след това се използва за производство на азотни торове, както и метан, бензен, толуен, амониев сулфат и етилен.

ПРИРОДНИ ИЗТОЧНИЦИ НА ВЪГЛЕВОДОРОДИ

Всички въглеводороди са толкова различни -
Течни, твърди и газообразни.
Защо има толкова много от тях в природата?
Това е ненаситен въглерод.

Наистина, този елемент, като никой друг, е „ненаситен“: той се стреми да образува вериги, прави и разклонени, после пръстени, после решетки от множеството си атоми. Оттук и многото съединения на въглеродни и водородни атоми.

Въглеводородите са както природен газ - метан, така и други битови горим газ, които пълнят бутилките - пропан C 3 H 8. Въглеводородите са петрол, бензин и керосин. И също така - органичен разтворител C 6 H 6, парафин, от който се правят новогодишни свещи, вазелин от аптека и дори найлонова торбичка за опаковане на храни ...

Най-важните природни източници на въглеводороди са минералите - въглища, нефт, газ.

ВЪГЛИЩА

По-известен по света 36 хилядивъглищни басейни и находища, които заедно заемат 15% територии на земното кълбо. Въглищните полета могат да се простират на хиляди километри. Общо общите геоложки запаси от въглища на земното кълбо са 5 трилиона 500 милиарда тона, включително проучени находища - 1 трилион 750 милиарда тона.

Има три основни вида изкопаеми въглища. При изгаряне на кафяви въглища, антрацит, пламъкът е невидим, горенето е бездимно, а въглищата издават силен пукот при горене.

Антрацитса най-старите изкопаеми въглища. Е различен висока плътности блясък. Съдържа до 95% въглерод.

Въглища- съдържа до 99% въглерод. От всички изкопаеми въглища той е най-широко използваният.

Кафяви въглища- съдържа до 72% въглерод. Има кафяв цвят. Като най-младите изкопаеми въглища, те често запазват следи от структурата на дървото, от което са образувани. Различава се с висока хигроскопичност и високо съдържание на пепел ( от 7% до 38%),следователно се използва само като местно гориво и като суровина за химическа преработка. По-специално, чрез хидрогениране се получават ценни видове течни горива: бензин и керосин.

Въглеродът е основната съставка на въглищата 99% ), кафяви въглища ( до 72%). Произходът на името въглерод, т.е. „носещи въглища“. По същия начин латинското име "carboneum" в основата съдържа корена carbo-coal.

Подобно на нефта, въглищата съдържат голямо количество органични вещества. В допълнение към органичните вещества, той включва и неорганични вещества, като вода, амоняк, сероводород и, разбира се, самия въглерод - въглища. Един от основните начини за преработка на въглищата е коксуването - калциниране без достъп на въздух. В резултат на коксуване, което се извършва при температура 1000 0 С, се образува:

коксов газ- Състои се от водород, метан, въглероден оксид и въглероден диоксид, примеси на амоняк, азот и други газове.

Каменовъглен катран - съдържа няколкостотин различни органични вещества, включително бензен и неговите хомолози, фенол и ароматни алкохоли, нафталин и различни хетероциклични съединения.

Топ-катран или амонячна вода - съдържащи, както подсказва името, разтворен амоняк, както и фенол, сероводород и други вещества.

Кока Кола– твърд коксов остатък, практически чист въглерод.

Коксът се използва в производството на желязо и стомана, амонякът се използва в производството на азотни и комбинирани торове, а значението на продуктите от органично коксуване не може да бъде надценено. Каква е географията на разпространение на този минерал?

Основната част от въглищните ресурси се пада на северното полукълбо - Азия, Северна Америка, Евразия. Кои страни се открояват по отношение на запасите и производството на въглища?

Китай, САЩ, Индия, Австралия, Русия.

Държавите са основните износители на въглища.

САЩ, Австралия, Русия, Южна Африка.

основни вносни центрове.

Япония, Чужда Европа.

Това е много екологично мръсно гориво. Експлозии и пожари от метан възникват по време на добива на въглища и възникват определени екологични проблеми.

Замърсяване на околната среда - това е всяка нежелана промяна в състоянието на тази среда в резултат на човешка дейност. Това се случва и в минното дело. Представете си ситуация в район за добив на въглища. Заедно с въглищата на повърхността се издига огромно количество отпадъчна скала, която, като ненужна, просто се изпраща на сметища. Постепенно се формира купища отпадъци- огромни, високи десетки метри, конусовидни планини от скални отпадъци, които нарушават облика на естествения ландшафт. И всички въглища, издигнати на повърхността, ще бъдат ли задължително изнесени за потребителя? Разбира се, че не. В крайна сметка процесът не е херметичен. Огромно количество въглищен прах се утаява на повърхността на земята. В резултат на това съставът на почвите и подпочвените води се променя, което неминуемо ще се отрази на флората и фауната на региона.

Въглищата съдържат радиоактивен въглерод - С, но след изгаряне на горивото, опасното вещество заедно с дима навлиза във въздуха, водата, почвата и се изпича в шлака или пепел, които се използват за производството на строителни материали. В резултат на това в жилищните сгради стените и таваните „светят“ и представляват заплаха за човешкото здраве.

МАСЛО

Маслото е познато на човечеството от древни времена. На брега на Ефрат е миниран

6-7 хиляди години пр.н.е ъъъ . Използван е за осветяване на жилища, за приготвяне на хоросани, като лекарства и мехлеми и за балсамиране. Петролът в древния свят беше страхотно оръжие: огнени реки се изливаха върху главите на тези, които щурмуваха крепостните стени, горящи стрели, потопени в масло, летяха към обсадените градове. Маслото беше интегрална частзапалителен агент, който влезе в историята под името "гръцки огън"През Средновековието се е използвал предимно за улично осветление.

Проучени са над 600 нефтени и газови басейни, 450 се разработват , а общ бройнефтени полета достига 50 хиляди.

Правете разлика между лек и тежък петрол. Лекият нефт се извлича от недрата с помпи или по фонтанен метод. От такова масло се правят предимно бензин и керосин. Тежките сортове петрол понякога се извличат дори по минен метод (в Република Коми), а от него се приготвят битум, мазут и различни масла.

Петролът е най-универсалното гориво, висококалорично. Добивът му е сравнително прост и евтин, тъй като при извличането на нефт не е необходимо да се спускат хора под земята. Транспортирането на петрол по тръбопроводи не е голям проблем. Основният недостатък на този вид гориво е ниската наличност на ресурси (около 50 години ) . Общите геоложки запаси са 500 милиарда тона, включително проучени 140 милиарда тона .

AT 2007 Руски учени доказаха на световната общност, че подводните хребети на Ломоносов и Менделеев, които се намират в Северния ледовит океан, са шелфова зона на континента и следователно принадлежат на Руската федерация. Учителят по химия ще разкаже за състава на маслото, неговите свойства.

Петролът е "пакет от енергия". Само с 1 мл от него можете да затоплите цяла кофа вода с един градус, а за да сварите кофа самовар ви трябва по-малко от половин чаша олио. По концентрация на енергия на единица обем маслото е на първо място сред естествените вещества. Дори радиоактивните руди не могат да се конкурират с него в това отношение, тъй като съдържанието на радиоактивни вещества в тях е толкова малко, че може да се извлече 1 mg. ядрено гориво трябва да бъдат обработени тонове скали.

Петролът е не само основата на горивно-енергийния комплекс на всяка държава.

Тук известните думи на Д. И. Менделеев са на място „Изгарянето на масло е същото като нагряването на пещ банкноти". Всяка капка масло съдържа повече от 900 различни химични съединения, повече от половината от химичните елементи на периодичната система. Това наистина е чудо на природата, основата на нефтохимическата индустрия. Приблизително 90% от цялото произведено масло се използва като гориво. Въпреки “ притежават 10%” , нефтохимическият синтез осигурява много хиляди органични съединения, които задоволяват неотложните нужди на съвременното общество. Нищо чудно, че хората с уважение наричат ​​петрола „черно злато“, „кръвта на Земята“.

Маслото е мазна тъмнокафява течност с червеникав или зеленикав оттенък, понякога черна, червена, синя или светла и дори прозрачна с характерна остра миризма. Понякога нефтът е бял или безцветен, като водата (например в находището Суруханское в Азербайджан, в някои находища в Алжир).

Съставът на маслото не е същият. Но всички те обикновено съдържат три вида въглеводороди - алкани (предимно нормална структура), циклоалкани и ароматни въглеводороди. Съотношението на тези въглеводороди в нефта от различни находища е различно: например нефтът Мангишлак е богат на алкани, а нефтът в района на Баку е богат на циклоалкани.

Основните петролни залежи са в северното полукълбо. Обща сума 75 страните по света произвеждат петрол, но 90% от производството му се пада на дела само на 10 държави. Близо до ? световните петролни запаси са в развиващите се страни. (Учителят се обажда и показва на картата).

Основни страни производителки:

Саудитска Арабия, САЩ, Русия, Иран, Мексико.

В същото време повече 4/5 потреблението на петрол пада върху дела на икономически развитите страни, които са основните страни вносители:

Япония, отвъдморска Европа, САЩ.

Маслото в суров вид не се използва никъде, а се използват рафинирани продукти.

Рафиниране на нефт

Модерната инсталация се състои от пещ за нагряване на масло и дестилационна колона, в която маслото се разделя фракции -отделни смеси от въглеводороди според точките им на кипене: бензин, нафта, керосин. Пещта има дълга тръба, навита в намотка. Пещта се нагрява от продуктите на горенето на мазут или газ. Маслото непрекъснато се подава към намотката: там се нагрява до 320 - 350 0 C под формата на смес от течност и пара и влиза в дестилационната колона. Дестилационната колона е стоманен цилиндричен апарат с височина около 40m. Вътре има няколко десетки хоризонтални прегради с дупки - така наречените плочи. Маслените пари, влизайки в колоната, се издигат нагоре и преминават през отворите в плочите. Докато постепенно се охлаждат, докато се движат нагоре, те частично се втечняват. По-малко летливите въглеводороди се втечняват още на първите плочи, образувайки фракция на газьол; повече летливи въглеводороди се събират отгоре и образуват керосинова фракция; още по-висока - нафта фракция. Най-летливите въглеводороди напускат колоната като пари и след кондензация образуват бензин. Част от бензина се подава обратно към колоната за „напояване“, което допринася за най-добрият режимработа. (Вписване в тетрадка). Бензин - съдържа въглеводороди C5 - C11, кипящи в диапазона от 40 0 ​​​​C до 200 0 C; нафта - съдържа въглеводороди С8 - С14 с точка на кипене от 120 0 С до 240 0 С;керосин - съдържа въглеводороди С12 - С18, кипящи при температура от 180 0 С до 300 0 С; газьол - съдържа въглеводороди C13 - C15, дестилирани при температура от 230 0 C до 360 0 C; смазочни масла - C16 - C28, кипят при температура 350 0 C и по-висока.

След дестилация на леки продукти от нефт остава вискозна черна течност - мазут. Това е ценна смес от въглеводороди. Смазочните масла се получават от мазут чрез допълнителна дестилация. Недестилиращата част на мазута се нарича катран, който се използва в строителството и при асфалтиране на пътища (Демонстрация на видео фрагмент). Най-ценната фракция от директната дестилация на петрол е бензинът. Въпреки това, добивът на тази фракция не надвишава 17-20% от теглото на суровия нефт. Възниква проблемът: как да се задоволят непрекъснато нарастващите нужди на обществото от автомобилно и авиационно гориво? Решението е намерено в края на 19 век от руски инженер Владимир Григориевич Шухов. AT 1891 година, той за първи път извършва индустриална напукванекеросинова фракция на петрола, което направи възможно увеличаването на добива на бензин до 65-70% (изчислено като суров петрол). Само за развитието на процеса на термичен крекинг на петролни продукти, благодарното човечество вписа името на този уникален човек в историята на цивилизацията със златни букви.

Продуктите, получени в резултат на ректификацията на нефта, се подлагат на химическа обработка, която включва редица сложни процеси, един от които е крекингът на петролни продукти (от английското "Cracking" - разделяне). Има няколко вида крекинг: термичен, каталитичен, крекинг под високо налягане, редукция. Термичният крекинг се състои в разделянето на въглеводородни молекули с дълга верига на по-къси под въздействието на висока температура (470-550 0 С). В процеса на това разделяне заедно с алканите се образуват алкени:

В момента каталитичният крекинг е най-разпространеният. Извършва се при температура 450-500 0 C, но при по-висока скорост и ви позволява да получите по-висококачествен бензин. В условията на каталитичен крекинг, заедно с реакциите на разцепване, протичат реакции на изомеризация, т.е. превръщането на въглеводороди с нормална структура в разклонени въглеводороди.

Изомеризацията влияе върху качеството на бензина, тъй като наличието на разклонени въглеводороди значително увеличава октановото му число. Крекингът се отнася към така наречените вторични процеси на рафиниране на нефт. Редица други каталитични процеси, като реформинг, също се класифицират като вторични. Реформиране- това е ароматизирането на бензини чрез нагряването им в присъствието на катализатор, например платина. При тези условия алканите и циклоалканите се превръщат в ароматни въглеводороди, в резултат на което октановото число на бензина също се увеличава значително.

Екология и нефтени полета

За нефтохимическото производство проблемът с околната среда е особено актуален. Производството на петрол е свързано с разходи за енергия и замърсяване на околната среда. Опасен източник на замърсяване на океаните е офшорният добив на петрол, а океаните се замърсяват и по време на транспортирането на петрол. Всеки от нас е виждал по телевизията последствията от инциденти с петролни танкери. Черни, покрити с нефт брегове, черен прибой, давещи се делфини, Птици, чиито крила са във вискозно мазут, хора в защитни костюми, събиращи нефт с лопати и кофи. Бих искал да цитирам данните за сериозна екологична катастрофа, която се случи в Керченския пролив през ноември 2007 г. Във водата са попаднали 2000 тона нефтопродукти и около 7000 тона сяра. Най-много пострадаха от бедствието Тузланската коса, която се намира на кръстовището на Черно и Азовско море, и Чушката коса. След аварията мазутът се утаи на дъното, което уби малка сърцевидна раковина, основната храна на обитателите на морето. Възстановяването на екосистемата ще отнеме 10 години. Повече от 15 хиляди птици са умрели. Литър масло, попаднал във водата, се разтича по повърхността й на петна от 100 кв.м. Масленият филм, макар и много тънък, образува непреодолима бариера по пътя на кислорода от атмосферата към водния стълб. В резултат на това се нарушава кислородният режим и океанът. "задушавам".Планктонът, който е основата, умира хранителната веригаокеан. В момента около 20% от площта на Световния океан е покрита с петролни разливи, а площта, засегната от петролно замърсяване, нараства. Освен факта, че Световният океан е покрит с маслен филм, можем да го наблюдаваме и на сушата. Например в петролните полета на Западен Сибир годишно се излива повече петрол, отколкото може да побере един танкер - до 20 милиона тона. Около половината от този петрол се озовава на земята в резултат на аварии, останалата част са „планирани“ фонтани и течове по време на стартиране на кладенци, проучвателни сондажи и ремонт на тръбопроводи. Най-голямата площ от земя, замърсена с нефт, според Комитета по околната среда на Ямало-Ненецкия автономен окръг, попада в района Пуровски.

ПРИРОДЕН И СЪПЪТЕН НЕФТЕН ГАЗ

Природният газ съдържа въглеводороди с ниско молекулно тегло, основните компоненти са метан. Съдържанието му в газа от различни находища варира от 80% до 97%. Освен метан - етан, пропан, бутан. Неорганични: азот - 2%; CO2; H2O; H2S, благородни газове. При изгаряне на природен газ се отделя много топлина.

По своите свойства природният газ като гориво превъзхожда дори нефта, по-калоричен е. Това е най-младият клон на горивната индустрия. Газът е още по-лесен за добив и транспорт. То е най-икономичното от всички горива. Вярно е, че има и недостатъци: сложният междуконтинентален транспорт на газ. Цистерните - метанов тор, превозващи газ във втечнено състояние, са изключително сложни и скъпи конструкции.

Използва се като: ефективно гориво, суровина в химическата промишленост, в производството на ацетилен, етилен, водород, сажди, пластмаси, оцетна киселина, бои, лекарства и др. Петролният газ съдържа по-малко метан, но повече пропан, бутан и други висши въглеводороди. Къде се произвежда газът?

Повече от 70 страни по света имат търговски запаси от газ. Освен това, както в случая с петрола, развиващите се страни имат много големи запаси. Но производството на газ се извършва главно от развитите страни. Те имат възможности да го използват или начин да продават газ на други страни, които са на същия континент с тях. Международната търговия с газ е по-малко активна от търговията с петрол. Около 15% от световния добив на газ навлиза на международния пазар. Почти 2/3 от световния добив на газ се осигурява от Русия и САЩ. Несъмнено водещият регион за добив на газ не само у нас, но и в света е Ямало-Ненецкият автономна областкъдето тази индустрия се развива от 30 години. Нашият град Нови Уренгой с право е признат за газова столица. Най-големите находища включват Urengoyskoye, Yamburgskoye, Medvezhye, Zapolarnoye. Уренгойското поле е включено в Книгата на рекордите на Гинес. Запасите и добива на находището са уникални. Проучените запаси надхвърлят 10 трлн. м 3, 6 трлн. м 3. През 2008 г. АО "Газпром" планира да произведе 598 милиарда m 3 "синьо злато" в Уренгойското находище.

Газ и екология

Несъвършенството на технологията за добив на нефт и газ, тяхното транспортиране причинява постоянното изгаряне на обема газ в топлинните агрегати на компресорните станции и във факли. Компресорните станции генерират около 30% от тези емисии. Около 450 000 тона природен и свързан газ се изгарят годишно във факелни инсталации, докато повече от 60 000 тона замърсители навлизат в атмосферата.

Нефтът, газът, въглищата са ценни суровини за химическата промишленост. В близко бъдеще те ще намерят замяна в горивно-енергийния комплекс на страната ни. В момента учените търсят начини да използват слънчевата и вятърната енергия, ядреното гориво, за да заменят напълно петрола. Водородът е най-обещаващото гориво на бъдещето. Намаляването на използването на петрол в топлоенергетиката е пътят не само към по-рационалното му използване, но и към запазването на тази суровина за бъдещите поколения. Въглеводородните суровини трябва да се използват само в преработвателната промишленост за получаване на различни продукти. За съжаление, ситуацията все още не се променя и до 94% от произведения петрол се използва като гориво. Д. И. Менделеев мъдро каза: „Изгарянето на масло е същото като нагряването на пещта с банкноти.“

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Добра работакъм сайта">

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

Бюджетно професионално учебно заведение

Воронежска област

Медицински колеж Росош

Тема: "Нефт, природен и свързан нефтен газ и въглища"

Попълнено от студент от 101 група

Ковалская Виктория

Проверен от учителя: Гринева Н. А.

Росош 2015

Въведение

Нефт, природен и съпътстващ газ, въглища.

Основните източници на въглеводороди са природните и свързаните с тях нефтени газове, нефт и въглища.

крекинг нефт газ въглища

Маслото е тъмнокафяво течно гориво с плътност 0,70 - 1,04 g/cm?. Нефтът е сложна смес от вещества - предимно течни въглеводороди. Според състава маслото е парафиново, нафтено и ароматно. Въпреки това, най-често срещаното масло смесен тип. В допълнение към въглеводородите маслото съдържа примеси от органичен кислород и серни съединения, както и вода и разтворени в него калциеви и магнезиеви соли. Съдържа се в масло и механични примеси - пясък и глина. Петролът е ценна суровина за получаване на висококачествени моторни горива. След пречистване от вода и други нежелани примеси маслото се преработва. Основният метод за рафиниране на нефт е дестилацията. Базира се на разликата в точките на кипене на въглеводородите, които изграждат маслото. Тъй като маслото съдържа стотици различни вещества, много от които имат близки точки на кипене, изолирането на отделни въглеводороди е практически невъзможно. Следователно чрез дестилация маслото се разделя на фракции, кипящи в доста широк температурен диапазон. Чрез дестилация при нормално налягане маслото се разделя на четири фракции: бензин (30-180 ° C), керосин (120-315 ° C), дизел (180-350 ° C) и мазут (остатък след дестилация). При по-щателна дестилация всяка от тези фракции може да бъде разделена на няколко по-тесни фракции. И така, от бензиновата фракция (смес от въглеводороди C5 - C12) може да се извлече петролев етер (40-70 ° C), самият бензин (70-120 ° C) и нафта (120-180 ° C). Петролеевият етер съдържа пентан и хексан. Той е отличен разтворител на мазнини и смоли. Бензинът съдържа неразклонени наситени въглеводороди от пентани до декани, циклоалкани (циклопентан и циклохексан) и бензен. След подходяща обработка бензинът се използва като гориво за авиация и автомобили

ЛЕД. Нафтата, съдържаща въглеводороди C8 - C14 и керосин (смес от въглеводороди C12 - C18), се използва като гориво за битови отоплителни и осветителни уреди. Керосинът в големи количества (след цялостно пречистване) се използва като гориво за реактивни самолети и ракети.

Дизелова фракция от нефтопреработка - гориво за дизелови двигатели. Мазутът е смес от висококипящи въглеводороди. Смазочните масла се получават от мазут чрез дестилация при понижено налягане. Остатъкът от дестилацията на мазут се нарича катран. От него се получава битум. Тези продукти се използват в пътното строителство. Мазутът се използва и като котелно гориво.

Основният начин за рафиниране на нефт са различни видовенапукване, т.е. термична каталитична трансформация на маслените съставки. Има следните основни видове крекинг.

Термичен крекинг - разцепването на въглеводородите става под въздействието на високи температури (500-700 ° C). Например от молекула на наситения въглеводороден декан C10H22 се образуват молекули пентан и пентен:

C10H22 > C5H12 + C5H10

пентан пентен

Каталитичният крекинг също се извършва при високи температури, но в присъствието на катализатор, който ви позволява да контролирате процеса и да го водите в правилната посока. Крекингът на нефт произвежда ненаситени въглеводороди, които се използват широко в промишления органичен синтез.

Природни и свързани с тях нефтени газове

Природен газ. Съставът на природния газ е основно метан (около 93%). Освен метан, природният газ съдържа и други въглеводороди, както и азот, CO2 и често сероводород. Природният газ отделя много топлина при изгаряне. В това отношение той значително превъзхожда останалите горива. Следователно 90% от общото количество природен газ се използва като гориво в местни електроцентрали, промишлени предприятия и домакинства. Останалите 10% се използват като ценна суровина за химическата промишленост. За тази цел от природния газ се изолират метан, етан и други алкани. Продуктите, които могат да бъдат получени от метан, са от голямо промишлено значение.

Свързани петролни газове. Разтварят се под налягане в масло. При извличането му на повърхността налягането пада и разтворимостта намалява, в резултат на което се отделят газове от нефта. Свързаните газове съдържат метан и неговите хомолози, както и негорими газове - азот, аргон и CO2. Свързаните газове се преработват в газопреработвателни предприятия. Те произвеждат метан, етан, пропан, бутан и газов бензин, съдържащ въглеводороди с въглеродно число 5 или повече. Етанът и пропанът се подлагат на дехидрогениране и получават ненаситени въглеводороди - етилен и пропилен. Като битово гориво се използва смес от пропан и бутан (втечнен газ). Природният бензин се добавя към обикновения бензин, за да се ускори запалването му при стартиране на двигателя с вътрешно горене.

Въглища

Въглища. Преработката на каменните въглища протича в три основни направления: коксуване, хидрогениране и непълно изгаряне. Коксуването се извършва в коксови пещи при температура 1000-1200 °C. При тази температура, без достъп на кислород, въглищата претърпяват най-сложните химични трансформации, в резултат на които се образуват кокс и летливи продукти. Охладеният кокс се изпраща в металургичните заводи. Когато летливите продукти (коксов газ) се охладят, въглищният катран и амонячната вода кондензират. Некондензирани остават амоняк, бензен, водород, метан, CO2, азот, етилен и т. н. При преминаването на тези продукти през разтвор на сярна киселина се получава амониев сулфат, който се използва като минерален тор. Бензолът се поема в разтворителя и се дестилира от разтвора. След това коксовият газ се използва като гориво или като химическа суровина. Въглищен катран се получава в малки количества (3%). Но предвид мащаба на производството каменовъгленият катран се счита за суровина за получаване на редица органични вещества. Ако продуктите, кипящи до 350 ° C, се изгонят от смолата, тогава остава твърда маса - смола. Използва се за производство на лакове. Хидрогенирането на въглища се извършва при температура 400-600 °C под налягане на водорода до 25 MPa в присъствието на катализатор. В този случай се образува смес от течни въглеводороди, която може да се използва като моторно гориво. Предимството на този метод е възможността за хидрогениране на нискокачествени кафяви въглища. При непълно изгаряне на въглищата се отделя въглероден окис (II). На катализатор (никел, кобалт) при нормално или повишено налягане водородът и CO могат да се използват за производство на бензин, съдържащ наситени и ненаситени въглеводороди:

nCO + (2n+1)H2 > CnH2n+2 + nH2O;

nCO + 2nH2 > CnH2n + nH2O.

Ако сухата дестилация на въглища се извършва при 500-550 ° C, тогава се получава катран, който заедно с битума се използва в строителната индустрия като свързващо вещество при производството на покриви, хидроизолационни покрития (покривен материал, покривен филц, и т.н.).

Днес има сериозна опасност от екологична катастрофа. На практика няма място на земята, където природата да не страда от дейността на промишлените предприятия и човешкия живот. При работа с продукти от дестилация на масло трябва да се внимава те да не попаднат в почвата и водоемите. Почвата, импрегнирана с нефтени продукти, губи плодородието си в продължение на много десетилетия и е много трудно да се възстанови. Само през 1988 г., когато петролопроводите бяха повредени, около 110 000 тона нефт попаднаха в едно от най-големите езера. Известни са трагични случаи на мазут и петролни разливи в реки, където хвърлят хайвера си на ценни видове риби. Сериозна опасност от замърсяване на въздуха са ТЕЦ-овете на въглища – те са основният източник на замърсяване. Водноелектрическите централи, работещи в речните равнини, оказват отрицателно въздействие върху водните тела. Известно е, че автомобилният транспорт силно замърсява атмосферата с продукти от непълното изгаряне на бензина. Учените са изправени пред задачата да сведат до минимум степента на замърсяване на околната среда.

Заключение

Натуралното масло винаги съдържа вода, минерални соли и различни механични примеси. Ето защо, преди да бъде преработено, натуралното масло се подлага на дехидратация, обезсоляване и редица други предварителни операции.

Характеристики на дестилацията на масло:

1. Методът за получаване на петролни продукти чрез отделяне на една фракция след друга от нефта, както се прави в лаборатория, е неприемлив за индустриални условия.

2. Той е много непродуктивен, скъп и не осигурява достатъчно ясно разпределение на въглеводородите във фракции в съответствие с тяхното молекулно тегло.

Всички тези недостатъци са лишени от метода за дестилация на нефт в непрекъснато работещи тръбни инсталации:

1. Устройството се състои от тръбна пещ за нагряване на мазут и дестилационна колона, в която маслото се разделя на фракции (дестилати) от отделни смеси от въглеводороди в съответствие с точките им на кипене - бензин, нафта, керосин и др.;

2. В тръбната пещ е разположен дълъг тръбопровод под формата на намотка;

3. Пещта се нагрява чрез изгаряне на нафта или газ;

4. Нефтът непрекъснато се подава през тръбопровода, в който се нагрява до 320-350 °C и постъпва в дестилационната колона под формата на смес от течност и пара.

Характеристики на природния газ.

1. Основният компонент на природния газ е метанът.

2. Освен метан, природният газ съдържа етан, пропан, бутан.

3. Като цяло, колкото по-високо е молекулното тегло на въглеводорода, толкова по-малко от него се съдържа в природния газ.

4. Съставът на природния газ от различните находища не е еднакъв. Среден съставнеговият (в обемни проценти) е както следва: а) СН4 - 80-97; б) C2H6 - 0,5-4,0; в) С3Н8 - 0,2-1,5.

5. Като гориво природният газ има големи предимства пред твърдите и течните горива.

6. Калоричността му е много по-висока, при изгаряне не оставя пепел.

7. Продуктите от горенето са много по-екологични.

8. Природният газ се използва широко в топлоелектрически централи, фабрични котли, различни промишлени пещи.

Начини за използване на природен газ

1. Изгарянето на природен газ в доменни пещи може да намали консумацията на кокс, да намали съдържанието на сяра в чугуна и значително да подобри производителността на пещта.

2. Използване на природен газ в бита.

3. Понастоящем започва да се използва в превозни средства (в цилиндри с високо налягане), което спестява бензин, намалява износването на двигателя и поради повече пълно изгарянегориво за поддържане на въздушния басейн чист.

4. Природният газ е важен източник на суровини за химическата промишленост и ролята му в това отношение ще нараства.

5. От метан се получават водород, ацетилен, сажди.

Характеристики на свързания нефтен газ:

1. Свързаният нефтен газ по своя произход също е природен газ;

2. получил е специално наименование, защото се намира в залежи заедно с нефта - разтворен е в него и се намира над нефта, образувайки газова "шапка"; 3) при извличане на нефт на повърхността, той се отделя от нея поради рязък спад на налягането.

Начини за използване на свързания нефтен газ.

1. Преди това свързаният газ не се използваше и се изгаряше точно там, в полето.

2. Сега все повече се улавя, защото подобно на природния газ е добро гориво и ценна химическа суровина.

3. Възможностите за използване на попътния газ са дори много по-широки от тези на природния газ; заедно с метана съдържа значителни количества други въглеводороди: етан, пропан, бутан, пентан.

въглища:

Въглищата са един от най-ценните горивни и енергийни ресурси на човечеството. Понякога се нарича вкаменен слънчева светлина. В резултат на дълготрайното разлагане и химическо преобразуване на гигантски маси от мъртви дървета и треви, станало през т.нар. въглероден период - преди 210-280 милиона години, се е натрупала по-голямата част от днешните запаси от тази суровина. в червата. Световните му запаси надхвърлят 15 трилиона тона. На нашата планета се добиват много повече въглища, отколкото всеки друг минерал: приблизително 2,5 милиарда тона годишно или около 700 кг на жител на Земята.

Използването на въглищата е много разнообразно и широко. Използва се за производство на електроенергия в топлоелектрически централи, а също така се изгаря за други енергийни цели; от него се получава кокс за металургично производство, а по време на химическа обработка се произвеждат около 300 различни промишлени продукта. AT последно временараства потреблението на въглища за нови цели - получаване на планински восък, пластмаси, газообразно висококалорично гориво, високовъглеродни въглеродно-графитни композитни материали, редки елементи - германий и галий.

В продължение на много векове въглищата са били и остават един от основните видове технологично и енергийно гориво и значението им като суровина за химическата промишленост нараства. Затова се проучват всички нови находища на въглища, изграждат се кариери и мини за тяхното извличане.

Библиография

1. Алена Игоревна Титаренко. Cheat Sheet по органична химия

Представен на Allbest.ur

Подобни документи

Основните състояния на природния газ, намиращи се в земните недра и под формата на газови хидрати в океаните и зоните на вечна замръзналост на континентите. Химичен състав и физични свойстваприроден газ, неговите залежи и производство. Оползотворяване на свързания нефтен газ.

презентация, добавена на 03/08/2011


Цели и задачи, основни процеси и технологични схеми на пречиствателни станции за попутни нефтени газове. Методи за пречистване на газ от газов кондензат, масло, капково, фино, аерозолна влага и примеси от механични утайки. Абсорбционно очистване на газ.

резюме, добавено на 01/11/2013


Методи за получаване на синтез газ, газификация на въглища. Нови инженерни решения в газификацията на въглища. Превръщане на метан в синтез газ. Синтез на Фишер-Тропш. Хардуерно и техническо проектиране на процеса. Продукти, получени от синтезен газ.

дисертация, добавена на 01/04/2009


Характеристики на физичните и химичните свойства на маслото, неговото производство, състав и видове фракции по време на дестилация. Характеристики на нефтопреработката, същността на каталитичния крекинг и коксуване. Използването на масло и екологични проблемипетролни рафинерии.

презентация, добавена на 16.05.2013 г


Природният газ е едно от най-важните изкопаеми горива, заемащо ключови позиции в горивните и енергийните баланси на много страни. Свързани петролни газове като странични продукти при производството на нефт. Добив, преработка, транспорт и използване на газове.

презентация, добавена на 01/08/2012


Изучаване на основните функции, свойства и принцип на действие на катализаторите. Стойността на катализаторите в преработката на нефт и газ. Основните етапи на рафиниране на нефт, характеристики на използването на катализатори. Основи на получаването на твърди катализатори за рафиниране на нефт.

резюме, добавено на 05/10/2010


Основни и основни методи за рафиниране на нефт. Увеличаване на добива на бензин и други леки продукти. Процеси на деструктивна обработка на нефтени суровини. Състав на директни състезателни продукти. Видове крекинг процеси. Технологична схема на крекинг инсталацията.

курсова работа, добавена на 29.03.2009 г


Същността на понятието "нефтени газове". Особеностсъстав на свързаните нефтени газове. Намиране на нефт и газ. Характеристики на производството на газ. Природен бензин, пропан-бутова фракция, сух газ. Използване на свързани с петрола газове. Начини за използване на APG.

презентация, добавена на 18.05.2011 г


физико- Химични свойствамасло. Методи за дестилация, техните предимства и недостатъци. Влияние на технологичните параметри върху този процес. Характеристики и приложение на нефтопродукти, получени в инсталацията за атмосферно-вакуумна дестилация.

курсова работа, добавена на 05.03.2015 г


Историята на използването на петрола като суровина за производството на органични съединения. Основни региони и нефтени полета. Фракции масло, особености на подготовката му за преработка. Същността на крекинг, видове петролни продукти и сортове бензин.

Природният газ е без цвят и мирис, образува самостоятелни натрупвания под формата на газови полета Температура на самозапалване: 650 ° C. Газът има най-прост транспорт по тръбопроводи. Това разтоварва транспорта и намалява цената на самия газ. Световните газови запаси са съсредоточени в Русия, Иран, САЩ, Алжир, Канада, Мексико, Норвегия. по отношение на газовите запаси Русия е на 1-во място Газовите находища (както и нефт) се намират главно на дълбочини над 3 km, където първичната органична материя при температура от 100 ° C и високо налягане се превръща във въглеводороди.

Азот и други газове Пропан Етан Пентан Бутан Метан основен компонент CH % C 2 H 6 0,5-4% C 3 H 8 0,2-1,5% C 4 H 10 0,1-1% C 5 H % N… 2-13% "сух газ "

Като гориво в промишлеността и бита, суровина за химическата промишленост, калоричността е по-висока от тази на други видове гориво (при изгаряне на 1 m 3 газ се отделя до kJ) не оставя пепел, екологично чист вид гориво Получаване на синтетични влакна, каучук, пластмаси, алкохоли, мазнини, азотни торове, амоняк, ацетилен, експлозиви, лекарства и др.

Също природен газ, разтворен в нефт и разположен над нефта. Заедно с 1 тон нефт се произвеждат 100–150 m 3 газ.Когато нефтът се изнесе на повърхността, газът се отделя от него поради рязък спад на налягането. CH 4 40% Свързаният газ съдържа алкани, чиито молекули съдържат от 1 до 6 атома C C 2 H 6 20% C 3 H 8 20% C 4 H 10 20% C 5 H 12 малко C 6 H 14 малко газ”, т.к. в допълнение към метана (сух газ) и неговите хомолози се съдържат висши въглеводороди.

Смес от пентан и хексан Използването на свързан газ е по-широко от природния газ, т.к с CH 4 съдържа много C 2 H 6, C 3 H 8, C 4 H 10, C 5 H 12. Бензинът се използва като добавка към бензина. Смес от пропан и бутан във втечнено състояние се използва като гориво в бита и в автомобилите. Свързаният газ се разделя на етан, пропан и др., от които след това се получават ненаситени въглеводороди.

Нефт мазна горима течност с характерна миризма от светлокафяво до черно малко по-светла от водата не се разтваря във вода няма определена точка на кипене Нефтът, подобно на газа, не образува отделни слоеве, запълва празнини в скалите: пори между пясъчни зърна, пукнатини Нефтените залежи се намират в недрата на земята на различна дълбочина. Петролът е под налягане и се издига през кладенеца до повърхността на земята.

2% S) Съставът на маслото зависи от находището. Баку: богат на циклоалкани, беден на наситени въглеводороди > 2% S) Състав на нефта в зависимост от находището Баку: богат на циклоалкани, беден на наситени въглеводороди" class="link_thumb"> 9 !}Съдържание на сяра (от 0,5 до 2% S) Нефт - смес от различни въглеводороди (150) с примеси на други вещества Ниско съдържание на сяра (до 0,5% S) Високо съдържание на сяра (> 2% S) Съставът на маслото зависи от находището . Баку: богат на циклоалкани, беден на наситени въглеводороди Грозни и Фергана: по-наситени въглеводороди Перм: съдържа ароматни въглеводороди Сярата създава много проблеми на нефтените работници, причинявайки корозия на металите. 2% S) Съставът на маслото зависи от находището. Баку: богат на циклоалкани, беден на наситени въглеводороди "\u003e 2% S) Съставът на петрола зависи от находището. Баку: богат на циклоалкани, беден на наситени въглеводороди Грозни и Фергана: по-наситени въглеводороди Перм: съдържа ароматни въглеводороди Сярата носи много неприятности за нефтените работници, причинявайки корозия на металите. "> 2% S) Съставът на маслото зависи от полето. Баку: богат на циклоалкани, беден на наситени въглеводороди > 2% S) Състав на нефта в зависимост от находището Баку: богат на циклоалкани, беден на наситени въглеводороди"> title="Съдържание на сяра (от 0,5 до 2% S) Нефт - смес от различни въглеводороди (150) с примеси на други вещества Ниско съдържание на сяра (до 0,5% S) Високо съдържание на сяра (> 2% S) Съставът на маслото зависи от находището . Баку: богат на циклоалкани, беден на наситени въглеводороди"> !}

Леките тежки се извличат с помпи, по фонтанен начин. Те произвеждат главно бензин и керосин, понякога се добиват по минен метод (Яремско находище в Република Коми). Преработват се в битум, мазут, масла, парафинът се изолира от някои видове нефт. Вазелинът се получава чрез смесване на твърди и течни въглеводороди. Лекият петрол има около два процента по-малко въглерод от тежкия петрол, но голямо количествоводород и кислород.

Масло C2H4C2H4 Бутадиенов каучук H 2 C-CH 2 | HO OH Антифризи C 2 H 5 OH Разтворители Dacron влакна Разтворители SBR H 2 C-CH-CH 2 | | | HO OH OH Антифризи Лечебни мехлеми Мехлеми за парфюмерия H 3 C-CH=CH 2 и др. въглеводороди Разтворители Горива за двигатели с вътрешно горене Експлозиви CH 2 =CH | CH 2 \u003d CH

Обработка на фракции след първичен процес 1 Крекинг т.е. разделяне на дълга въглеводородна верига на въглеводороди с по-малко въглеродни атоми 2 Пиролиза, т.е. разлагане на орг. вещества без достъп на въздух при висока температура 3 Хидротретиране т.е. обработка с водород при нагряване и налягане в присъствието на катализатор Дестилация на масло (ректификация), т.е. фракциониране Недостатък: нисък добив на бензин за увеличаване на добива на бензин и подобряване на качеството му газообразни въглеводороди (етилен, ацетилен) за отстраняване на серни и азотни съединения.

Като гориво в промишлеността и бита, технологични и химически суровини Те правят изкуствен графит. Пепелта се използва в производството на строителни материали, керамични и огнеупорни суровини, алуминиев оксид. Големи въглищни басейни са: Тунгуски, Лена, Таймир в Русия, Апалачи в САЩ, Караганда в Казахстан Един от основните методи за получаване на въглеводороди от въглища е коксуването или сухата дестилация

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

абстрактно

Природен газ.Масло.Въглища

1. Природен газ

Природен газ- смес от газове, образувани в недрата на Земята по време на анаеробно разлагане на органични вещества.

Основната част от природния газ е метанът (CH 4) - от 92 до 98%. Съставът на природния газ може да включва и по-тежки въглеводороди - хомолози на метан: етан (C 2 H 6), пропан (C 3 H 8), бутан (C 4 H 10). Както и други невъглеводородни вещества: водород (H 2), сероводород (H 2 S), въглероден диоксид (CO 2), азот (N 2), хелий (He).

Природният газ принадлежи към минералите. Често е свързан газ при производството на нефт. Природният газ в резервоарни условия (условия на поява в недрата на земята) е в газообразно състояние - под формата на отделни натрупвания (газови находища) или под формата на газова шапка на нефтени и газови находища, или в разтворен състояние в черно злато или вода.

Чистият природен газ е без цвят и мирис. Газ винаги запълва обем, ограничен от непроницаеми стени. За да се улесни възможността за определяне на изтичане на газ, към него се добавят аромати в малко количество - вещества, които имат остра неприятна миризма (гнило зеле, гнило сено, развалени яйца).

Приложен под формата на природен газ, метанът се използва като гориво. Метанът е изходна суровина за производството на метанол, оцетна киселина, синтетичен каучук, синтетичен бензин и много други ценни продукти.

2. Масло

Маслото е мазна течност с тъмнокафяв или почти черен цвят с характерна миризма. Той е по-лек от водата и практически неразтворим във вода. Състои се от около 1000 вещества.По-голямата част от тях (80-90%) са въглеводороди, тоест органични вещества, състоящи се от въглеродни и водородни атоми. Нефтът съдържа около 500 въглеводородни съединения - парафинови (алкани), които съставляват половината от всички нефтени въглеводороди, нафтенови (циклони) и ароматни (бензен и неговите производни). Маслото съдържа и високомолекулни съединения под формата на смоли и асфалтови вещества. Общото съдържание на въглерод и водород в маслото е около 97-98% (тегловни), включително 83-87% въглерод и 11-14% водород Ванадий, никел, желязо, алуминий, мед и магнезий се намират в малки количества в маслата, барий, стронций, манган, хром, кобалт, молибден, бор, арсен, калий и други химични елементи.

Свойствата на маслото се основават на лесното му запалване. Освен това огнище може да възникне вече при +35 o, поради което резервоарите за съхранение на нефт са направени по такъв начин, че случайното повишаване на температурата да не доведе до запалване на нефтопродукти. Ако съставът е по-разреден и газовете, разтворени в масло, имат различни пропорции, тогава температурата на запалване може да бъде по-висока от 100 o Целзий.

В органични разтворители оставете течността да се разтвори. Във вода, напротив, маслото е неразтворимо, но маслото може да образува стабилна емулсия с вода. Следователно, за да се отдели водата от петрола, в промишлеността се извършва обезсоляване и дехидратация. Суровото масло практически не се използва. Почиства се и се рециклира. Има първична и вторична преработка на нефт.

Първичното рафиниране на нефт е дестилация, в резултат на която нефтопродуктите се разделят на компоненти (те се наричат ​​фракции): втечнен газ; бензин (автомобилен и авиационен), реактивно гориво, керосин, дизелово гориво (соларно масло), мазут. Първите пет вида петролни продукти са гориво. А мазутът се преработва за получаване на: парафин, битум, течно котелно гориво, масла.

Когато битумът се смеси с минерални вещества, се получава асфалт (асфалтобетон), който се използва като пътна настилка. Течното котелно гориво се използва за отопление на къщи.

От масло се произвежда широка гама смазочни материали: смазочно масло; електроизолационно масло; хидравлично масло; грес; смазочно охлаждаща течност; петролатум. Маслата, получени от масло, се използват за приготвяне на мехлеми и кремове. Концентратът, който остава след дестилацията на маслото, се нарича катран. Отива върху пътни и строителни повърхности.

Рециклирането на петрола включва промяна на структурата на неговите компоненти - въглеводороди. Осигурява суровините, от които се получават: синтетични каучуци и каучуци; синтетични тъкани; пластмаси; полимерни филми (полиетилен, полипропилен); почистващи препарати; разтворители, бои и лакове; багрила; торове; пестицид; восък; и още много. Дори отпадъците от рафинирането на нефт имат практическа стойност. Коксът се произвежда от отпадъци от дестилация на нефт. Използва се в производството на електроди и в металургията. А сярата, която се извлича от нефта в процеса на рафиниране, отива за производството на сярна киселина.

газ въглища мазут

3. Въглища

Въглища- това е седиментна скала, която е продукт на дълбоко разлагане на растителни останки (дървесни папрати, хвощове и клубни мъхове, както и първите голосеменни). Повечето находища на въглища са се образували през палеозоя, главно през карбона, преди приблизително 300-350 милиона години.

По химичен състав въглищата са смес от високомолекулни ароматни съединения с висока масова част на въглерода, както и вода и летливи вещества с малки количества минерални примеси. Тези примеси образуват пепел при изгаряне на въглища. Изкопаемите въглища се различават по съотношението на компонентите си, което определя топлината им на изгаряне. Редица органични съединения, които съставляват въглищата, имат канцерогенни свойства.

Въглищата се използват като гориво, както в бита, така и в промишлеността. Това беше първият изкопаем материал, който хората започнаха да използват като гориво. Именно въглищата доведоха до индустриалната революция. През 19 век се използват много въглища за транспорт. През 1960 г. въглищата осигуряват около половината от световното производство на енергия. До 1970 г. обаче неговият дял е намалял до една трета: въглищата като гориво са заменени от други енергийни източници, по-специално нефт и газ.

Използването на въглища обаче не се ограничава до това. Въглищата са ценна суровина за химическата и металургичната промишленост.

Въглищната промишленост използва въглищно коксуване. Коксовите заводи консумират до 1/4 от произведените въглища. Коксуването е процес на преработка на въглища чрез нагряване до 950-1050°С без достъп на кислород. При разлагането на въглищата се образува твърд продукт - кокс и летливи продукти - коксов газ.

Коксът представлява 75-78% от теглото на въглищата. Използва се в металургичната промишленост за топене на желязо, а също и като гориво.

Коксовият газ съставлява 25% от масата на преработените въглища. Летливите продукти, които се образуват при коксуване на въглища, се кондензират с водна пара, в резултат на което се отделят каменовъглен катран и катранена вода.

Въглищният катран е 3-4% от теглото на въглищата и представлява сложна смес от органични вещества. В момента учените са идентифицирали само 60% от компонентите на смолата, а това са повече от 500 вещества! От смолата се получават нафталин, антрацен, фенантрен, феноли и въглищни масла.

От катранена вода (тя е 9-12% от теглото на въглищата), амоняк, феноли, пиридинови основи се изолират чрез дестилация с пара. От ненаситени съединения, съдържащи се в суровия бензен, се получават кумаронови смоли, които се използват за производството на лакове, бои, линолеум и в каучуковата промишленост.

Изкуственият графит се получава от въглища.

Въглищата се използват и като неорганична суровина. Редки метали като ванадий, германий, галий, молибден, цинк, олово и сяра се извличат от въглища по време на преработка в промишлен мащаб.

Пепелта от изгаряне на въглища, минни и преработвателни отпадъци се използват в производството на строителни материали, керамика, огнеупорни суровини, алуминиев оксид и абразиви.

Общо повече от 400 различни продукта могат да бъдат получени чрез преработка на каменни въглища, чиято цена е 20-25 пъти по-висока от цената на самите въглища, а страничните продукти, получени в коксовите заводи, надвишават цената на самия кокс .

Между другото…

Въглищата далеч не са най-доброто гориво. Има голям недостатък: изгарянето му генерира много емисии, както газообразни, така и твърди (пепел), замърсяващи околен свят. В повечето развити страни има строги изисквания за нивото на допустимите емисии при изгаряне на въглища. Намаляването на емисиите се постига чрез използването на различни филтри.

Хоствано на Allbest.ru

...

Подобни документи

Етапи на производство на енергия. Видове газообразни горива. Маслото като естествена маслена горима течност, състояща се от сложна смес от въглеводороди и някои други органични съединения. Изкопаеми, растителни и изкуствени твърди горива.

курсова работа, добавена на 24.09.2012 г


Концепцията и историята на произхода на шистовия газ, неговите основни физични и химични свойства. Методи за добив, използвани съоръжения и материали, оценка на въздействието върху околната среда. Перспективи за използването на този вид газ в бъдеще в енергетиката.

контролна работа, добавена на 11.12.2014 г


Състав на газовия комплекс на страната. Мястото на Руската федерация в световните запаси на природен газ. Перспективи за развитие на държавния газов комплекс по програма "Енергийна стратегия до 2020 г.". Проблеми на газификацията и използването на свързания газ.

курсова работа, добавена на 14.03.2015 г


Въгледобив и неговата класификация. Перспективи за въгледобивната промишленост. Изчисляване на основните характеристики на соларни инсталации. Влияние на климатичните условия върху избора на режим на работа на соларна инсталация. Класификация на слънчевите отоплителни системи.

тест, добавен на 26.04.2012 г


Концепцията и целта на топлинното изчисляване на котелния агрегат, неговите методи, последователност от действия и обем. Кратко описаниекотелен агрегат E-420-13.8-560 (TP-81), неговата структура и основни компоненти, технически данни и електрическа схема.

курсова работа, добавена на 28.03.2010 г


Вятърна енергия, слънчева енергия и слънчева енергия като алтернативни източнициенергия. Нефт, въглища и газ като основни източници на енергия. Жизненият цикъл на биогоривата, влиянието му върху състоянието на околната среда. Алтернативна история на остров Самсо.

презентация, добавена на 15.09.2013 г


История на нефтодобивното предприятие "Сургут-нефтегаз". Методи за добив на нефт и газ. Технически мерки за въздействие върху зоната на формиране на дъното. Състав на оборудването и методите на сондиране. Видове ремонт на подземни кладенци. Подобрено възстановяване на маслото.

доклад от практиката, добавен на 26.04.2015 г


Концепцията и характеристиките на режима на газово налягане, когато основната енергия, която насърчава нефта, е налягането на газовата шапка. Преглед на принципите на разработване на нефтени находища при режим на налягане на природен газ. Причини и закони за промяна на пластовото налягане.

презентация, добавена на 24.02.2016 г


Описание на реконструкцията на котел KV-GM-50 за изгаряне на въглища. Извършване на топлинно изчисляване на котелната инсталация и вентилация на котелното помещение. кратко описание нагориво. Определяне на количеството въздух, продуктите от горенето и техните парциални налягания.

дисертация, добавена на 20.05.2014 г


Основните проблеми на енергийния сектор на Република Беларус. Създаване на система от икономически стимули и институционална среда за енергоспестяване. Изграждане на терминал за втечняване на природен газ. Използване на шистов газ.