Industrijska proizvodnja organskih jedinjenja - nafte, prirodnog gasa, uglja. Prirodni izvori ugljovodonika
Prirodni gas je bez boje i mirisa, formira samostalne akumulacije u vidu gasnih polja Temperatura samopaljenja: 650 °C Gas ima najjednostavniji transport kroz cjevovode. Ovo rasterećuje transport i smanjuje cenu samog gasa. Svjetske rezerve plina koncentrisane su u Rusiji, Iranu, SAD-u, Alžiru, Kanadi, Meksiku, Norveškoj. Rusija je prva po rezervama gasa. Nalazišta gasa (kao i nalazišta nafte) nalaze se uglavnom na dubinama većim od 3 km, gde se primarna organska materija na temperaturi od 100°C i visokom pritisku pretvara u ugljovodonike.
Azot i drugi gasovi Propan Etan Pentan Butan Metan glavna komponenta 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% "suhi gas "
Kao gorivo u industriji i svakodnevnom životu, sirovina za hemijsku industriju, kalorična vrednost je veća od ostalih vrsta goriva (pri sagorevanju 1 m 3 gasa oslobađa se do kJ) ne ostavlja pepeo, a ekološki prihvatljiva vrsta goriva Dobijanje sintetičkih vlakana, gume, plastike, alkohola, masti, azotnih đubriva, amonijaka, acetilena, eksploziva, lijekova itd.
Takođe prirodni gas, rastvoren u nafti i nalazi se iznad nafte. Uz 1 tonu nafte proizvodi se 100–150 m 3 gasa.Kada se nafta izvuče na površinu, gas se odvaja od nje usled naglog pada pritiska. CH 4 40% Povezani gas sadrži alkane čije molekule sadrže od 1 do 6 atoma C C 2 H 6 20% C 3 H 8 20% C 4 H 10 20% C 5 H 12 malo C 6 H 14 malo gasa”, jer pored metana (suhi gas) i njegovih homologa, sadržani su i viši ugljovodonici.
Mešavina pentana i heksana Upotreba pratećeg gasa je šira od prirodnog gasa, jer sa CH 4 sadrži dosta C 2 H 6, C 3 H 8, C 4 H 10, C 5 H 12 Benzin se koristi kao aditiv benzinu. Mješavina propana i butana u tečnom obliku koristi se kao gorivo u svakodnevnom životu iu automobilima. Povezani gas se odvaja na etan, propan itd., iz kojih se zatim dobijaju nezasićeni ugljovodonici.
Uljna zapaljiva tečnost sa karakterističnim mirisom od svijetlosmeđe do crne nešto lakša od vode ne otapa se u vodi nema određene tačke ključanja Nafta, kao i plin, ne stvara odvojene slojeve, ispunjava praznine u stijenama: pore između zrna pijeska, pukotine Naslage nafte nalaze se u utrobi zemlje na različitim dubinama. Nafta je pod pritiskom i uzdiže se kroz bunar do površine zemlje.
2% S) Sastav ulja zavisi od polja. Baku: bogat cikloalkanima, siromašan zasićenim ugljovodonicima > 2% S) Sastav nafte u zavisnosti od polja Baku: bogat cikloalkanima, siromašan zasićenim ugljovodonicima" class="link_thumb"> 9 !} Sumporna (od 0,5 do 2% S) Nafta - mješavina raznih ugljovodonika (150) sa nečistoćama drugih supstanci Nizak sadržaj sumpora (do 0,5% S) Visok sumpor (> 2% S) Sastav nafte zavisi od polja . Baku: bogat cikloalkanima, siromašan zasićenim ugljovodonicima Grozni i Fergana: više zasićenih ugljovodonika Perm: sadrži aromatične ugljovodonike Sumpor donosi mnogo problema naftašima, izazivajući koroziju metala. 2% S) Sastav ulja zavisi od polja. Baku: bogat cikloalkanima, siromašan zasićenim ugljovodonicima "\u003e 2% S) Sastav nafte zavisi od polja. Baku: bogat cikloalkanima, siromašan zasićenim ugljovodonicima Grozni i Fergana: više zasićenih ugljovodonika Perm: sadrži mnogo aromatičnih ugljovodonika Sumpor donosi mnogo problema naftašima, uzrokujući koroziju metala. "> 2% S) Sastav ulja zavisi od polja. Baku: bogat cikloalkanima, siromašan zasićenim ugljovodonicima > 2% S) Sastav nafte u zavisnosti od polja Baku: bogat cikloalkanima, siromašan zasićenim ugljovodonicima"> title="Sumporna (od 0,5 do 2% S) Nafta - mješavina raznih ugljovodonika (150) sa nečistoćama drugih supstanci Nizak sadržaj sumpora (do 0,5% S) Visok sumpor (> 2% S) Sastav nafte zavisi od polja . Baku: bogat cikloalkanima, siromašan zasićenim ugljovodonicima"> !}
Lagani se izvlači pumpama, na fontanski način. Uglavnom proizvode benzin i kerozin, ponekad se kopaju rudničkom metodom (nalazište Yaremskoye u Republici Komi) Prerađuju se u bitumen, lož ulje, ulja, parafin se izoluje iz nekih vrsta nafte. Vazelin se dobija mešanjem čvrstih i tečnih ugljovodonika. Laka nafta ima oko dva posto manje ugljika nego teška, ali više vodika i kisika.
Ulje C2H4C2H4 Butadien kaučuk H 2 C-CH 2 | HO OH Antifrizi C 2 H 5 OH Rastvarači Dacron vlakna Rastvarači SBR H 2 C-CH-CH 2 | | | HO OH OH Antifrizi Ljekovite masti Masti za parfimeriju H 3 C-CH=CH 2 i dr. ugljovodonici Rastvarači Goriva za motore sa unutrašnjim sagorevanjem Eksplozivi CH 2 =CH | CH 2 \u003d CH
Obrada frakcija nakon primarnog procesa 1 Krekiranje tj. cijepanje dugog lanca ugljikovodika na ugljikovodike s manje atoma ugljika 2 Piroliza tj. dekompozicija org. supstance bez pristupa vazduhu na visokoj temperaturi 3 Hidrotretman tj. tretman vodonikom pod zagrevanjem i pritiskom u prisustvu katalizatora Destilacija ulja (rektifikacija), tj. frakcionisanje Nedostatak: nizak prinos benzina za povećanje prinosa benzina i poboljšanje njegovog kvaliteta gasoviti ugljovodonici (etilen, acetilen) za uklanjanje jedinjenja sumpora i azota.
Kao gorivo u industriji i svakodnevnom životu, tehnološke i hemijske sirovine Prave veštački grafit. Pepeo se koristi u proizvodnji građevinskog materijala, keramičkih i vatrostalnih sirovina, glinice. Veliki ugljeni baseni su: Tunguska, Lena, Tajmir u Rusiji, Apalači u SAD, Karaganda u Kazahstanu. Jedna od glavnih metoda za dobijanje ugljovodonika iz uglja je koksovanje ili suha destilacija.
Rafinacija nafte
Ulje je višekomponentna mješavina različitih tvari, uglavnom ugljikovodika. Ove komponente se međusobno razlikuju po tačkama ključanja. S tim u vezi, ako se ulje zagrije, tada će iz njega prvo ispariti najlakše kipuće komponente, zatim spojevi s višom tačkom ključanja itd. Na osnovu ovog fenomena primarna rafinacija nafte , koji se sastoji od destilacija (ispravljanje) ulje. Ovaj proces se naziva primarnim, jer se pretpostavlja da tokom njegovog toka ne dolazi do hemijskih transformacija supstanci, a ulje se samo razdvaja na frakcije sa različitim tačkama ključanja. Ispod je šematski dijagram destilacijske kolone sa kratkim opisom samog procesa destilacije:
Prije procesa rektifikacije, ulje se priprema na poseban način, odnosno uklanja se iz nečistoće vode s otopljenim solima i iz čvrstih mehaničkih nečistoća. Ovako pripremljeno ulje ulazi u cevnu peć, gde se zagreva na visoku temperaturu (320-350 o C). Nakon zagrijavanja u cijevnoj peći, visokotemperaturno ulje ulazi u donji dio destilacijske kolone, gdje pojedine frakcije isparavaju, a njihove pare se dižu u destilacijski stup. Što je veći presek destilacione kolone, to je niža njena temperatura. Dakle, sljedeće frakcije se uzimaju na različitim visinama:
1) destilacioni gasovi (uzeti sa samog vrha kolone, pa stoga njihova tačka ključanja ne prelazi 40 ° C);
2) benzinska frakcija (tačka ključanja od 35 do 200 o C);
3) frakcija nafte (tačke ključanja od 150 do 250 o C);
4) frakcija kerozina (tačke ključanja od 190 do 300 o C);
5) dizel frakcija (tačka ključanja od 200 do 300 o C);
6) lož ulje (tačka ključanja preko 350 o C).
Treba napomenuti da prosječne frakcije izdvojene tokom rektifikacije ulja ne zadovoljavaju standarde kvaliteta goriva. Osim toga, kao rezultat destilacije ulja, nastaje znatna količina lož ulja - daleko od toga da je najtraženiji proizvod. S tim u vezi, nakon primarne prerade nafte, zadatak je povećati prinos skupljih, posebno benzinskih frakcija, kao i poboljšati kvalitet ovih frakcija. Ovi zadaci se rješavaju različitim procesima. preradu nafte , kao što je pucanje ireformisanje .
Treba napomenuti da je broj postupaka koji se koriste u sekundarnoj preradi nafte mnogo veći, a mi se dotičemo samo nekih od glavnih. Hajde sada da shvatimo šta je smisao ovih procesa.
Krekiranje (termičko ili katalitičko)
Ovaj proces je dizajniran da poveća prinos benzinske frakcije. U tu svrhu se teške frakcije, kao što je mazut, podvrgavaju jakom zagrijavanju, najčešće u prisustvu katalizatora. Kao rezultat ovog djelovanja, molekule dugog lanca koje su dio teških frakcija se kidaju i nastaju ugljikovodici niže molekularne težine. U stvari, ovo dovodi do dodatnog prinosa vrednije frakcije benzina od originalnog lož ulja. Hemijska suština ovog procesa se ogleda u jednadžbi:
Reformisanje
Ovaj proces obavlja zadatak poboljšanja kvalitete benzinske frakcije, posebno povećanja njene otpornosti na udarce (oktanski broj). Upravo je ova karakteristika benzina naznačena na benzinskim pumpama (92., 95., 98. benzin itd.).
Kao rezultat procesa reformiranja, povećava se udio aromatičnih ugljovodonika u frakciji benzina, koji među ostalim ugljovodonicima ima jedan od najvećih oktanskih brojeva. Ovakvo povećanje udjela aromatičnih ugljovodonika postiže se uglavnom kao rezultat reakcija dehidrociklizacije koje se dešavaju tokom procesa reformiranja. Na primjer, kada se dovoljno zagrije n-heksan u prisustvu platinskog katalizatora pretvara se u benzen, a n-heptan na sličan način - u toluen:
Prerada uglja
Glavni metod prerade uglja je koksiranje . Koksiranje uglja naziva se proces u kojem se ugalj zagrijava bez pristupa zraku. Istovremeno, kao rezultat takvog grijanja, iz uglja se izoluju četiri glavna proizvoda:
1) koks
Čvrsta tvar koja je gotovo čisti ugljik.
2) katran
Sadrži veliki broj različitih pretežno aromatičnih jedinjenja, kao što su benzen, njegovi homolozi, fenoli, aromatični alkoholi, naftalin, naftalen homolozi itd.;
3) Amonijačna voda
Uprkos svom nazivu, ova frakcija, osim amonijaka i vode, sadrži i fenol, sumporovodik i još neka jedinjenja.
4) koksni gas
Glavne komponente koksnog plina su vodonik, metan, ugljični dioksid, dušik, etilen itd.
Prirodni gas kao energent zadržava stratešku poziciju u svijetu. Tome doprinosi ne samo početak rasta globalne ekonomije nakon krize i sve brža urbanizacija planete, već i njene prednosti u pogledu ekološke prihvatljivosti u odnosu na ugalj, kao i visok nivo rezervi. .
A što se tiče rezervi gasa, ovdje je, napominjem, priliv relevantnih vijesti sve veći. Recimo da su sada igrači industrije u fokusu povećane pažnje na planovima za razvoj gigantskog polja ugljikovodika Južni Pars, smještenog u središnjem dijelu Perzijskog zaljeva, stotinu kilometara od iranske obale, koje sadrži do 8% svetske rezerve prirodnog gasa. Iako ga Teheran dijeli sa Dohom, proporcije su sljedeće: od skoro 14 triliona kubnih metara. samo do 2 biliona rezervi gasa koncentrisane su u teritorijalnim vodama Katara, a ostatak resursa je preko 12 triliona kubnih metara. pod iranskom kontrolom.
Štaviše, Južni Pars takođe sadrži naftu - prema preliminarnim procjenama, oko 14 milijardi barela crnog zlata leži u sloju nafte. A sredinom maja izvezen je prvi teret tečnog naftnog gasa (TNG), dobijenog u okviru 15. i 16. faze razvoja polja.
Rusija također namjerava sudjelovati u podjeli ove ugljikovodične "pite": mediji su objavili da Gazprom planira potpisivanje sporazuma s iranskom državnom korporacijom za naftu i plin NIOC o izgradnji tvornice ukapljenog prirodnog plina (LNG) u Iranu početkom juna u okviru Peterburškog ekonomskog foruma, čija bi resursna baza trebalo da bude polje Južni Pars.
Ali ovdje moramo jasno shvatiti da je Iran i dalje naš strateški rival na karti svijeta ugljikovodika i istovremeno ozbiljan politički i geopolitički saveznik. Stoga su potrebne uravnotežene ravnoteže: kako ruske finansijske i tehnološke intervencije u gorivno-energetskom kompleksu Teherana u okviru podrške političkoj saradnji strana ne bi naštetile nacionalnom energetskom kompleksu u cjelini. Očigledno je da preusmjeravanje kapitala u međunarodne saveze sužava mogućnosti za razvoj projekata domaće industrije, kojih imamo višak. Osim toga, potrebno je uzeti u obzir scenario mogućih nepovratnih posljedica za gorivno-energetski kompleks Ruske Federacije od “hranjenja” svog energetskog konkurenta na svjetskoj sceni.
Zbog toga će, najvjerovatnije, tandem Gazproma i Irana o LNG fabrici za sada biti formalizovan kao neka vrsta memoranduma o namjerama, a ne tvrdog ugovora. Očigledno, ovo je najbolji potez i dotaknuo se budućnosti. Štaviše, veliki domaći energetski holdingi već su sakupili solidan portfelj vlastitih budućih LNG projekata u geografskom perimetru Ruske Federacije, te je stoga poželjno da svoje snage koncentrišu kod kuće.
Još jedan važan događaj u pogledu procene globalnih izgleda za gas bio je izveštaj „Prirodni gas kao ciljno gorivo budućnosti“ koji je krajem maja predstavio čelnik Gasproma Aleksej Miler. Govor je održan u okviru godišnjeg Međunarodnog poslovnog kongresa u glavnom gradu Austrije. Miller je koristio "bečku platformu" za svjetsku propagandu gasa i pozicionirao plavo gorivo kao najperspektivnije.
U izvještaju se posebno ističe da je globalna ekonomija već napravila svoj izbor u korist gasa, koji bi trebao postati osnova za izgradnju energije budućnosti.
Sa tehnološke i ekološke tačke gledišta, gas ima sve preduslove da postane ciljno gorivo za budućnost Evrope i za budućnost sveta, zaključio je Miler.
Međutim, glavni menadžer Rosholdinga se tokom svog govora požalio da, uprkos očiglednim prednostima prirodnog gasa i mogućnosti njegove upotrebe u mnogim sektorima nacionalne ekonomije, postoje određene poteškoće u pogledu pozicioniranja gasa u političkim krugovima i pred regulatorima.
A ova kritička primedba Alekseja Milera evropskim birokratama je sasvim umesna: uostalom, poznato je da političke prepreke iz Brisela ne dozvoljavaju Gaspromu da normalno posluje u Evropi.
Istina, dok je pozicija državnog koncerna na tržištu gasa u zemljama Starog svijeta stabilna. Od početka 2017. godine, isporuke ruskog gasa evropskim potrošačima povećane su za više od 13 odsto, odnosno za 9 milijardi kubnih metara. u apsolutnom smislu.
Važna stvar je da je Evropska komisija (EK) u maju završila prikupljanje komentara zainteresovanih učesnika na evropskom tržištu na predloge Gazproma u sklopu rešavanja dugogodišnjeg slučaja protiv monopola koji je započeo još 2012. godine - regulator je osumnjičio Rosholdinga za zloupotrebu. svoju dominantnu poziciju na tržištima gasa Centralne i Istočne Evrope i postavljanje „nefer“ cena. Koncernu je 2015. godine izdato službeno obavještenje o potraživanjima.
Sada Gazprom nastavlja da blisko sarađuje sa EK. Aleksandar Medvedev, zamenik predsednika upravnog odbora holdinga, sastao se 29. maja sa evropskom komesarkom za konkurenciju Margrethe Vestager. Saopštenje rezultata sastanka, kako je obećao Gazprom, trebalo je dosta toga da razjasni.
Za sada se nisu čuli detalji: samo je zvanično najavljeno da će strane "u narednim nedeljama voditi tehničke pregovore i proceniti reakciju tržišta na antimonopolske predloge ruskog holdinga". Iako je Medvedev napomenuo da je razgovor sa Vestagerom prošao u pozitivnom smjeru i omogućio dogovor o mehanizmima za zajedničku procjenu.
Ali dijalog o gasu sa EK o konkurentskim normama i dalje je posebnost. U konceptualnom smislu, Rusija je i dalje fokusirana na održavanje svoje ključne uloge u oblikovanju strategije globalnog tržišta plavog goriva i postavlja razvoj izvoznog formata Istok-Zapad - Kina može primiti naš prvi plinovod već 2019. godine. To uvelike diverzificira izvozne rizike Ruske Federacije.
Japanci su preuzeli gasno gorivo budućnosti? 13. januara 2013
Japan je danas započeo probnu proizvodnju metan hidrata - sorte prirodnog gasa, čije rezerve, prema mišljenju brojnih stručnjaka, mogu u velikoj mjeri riješiti energetske probleme zemlje. Specijalno istraživačko plovilo Chikyu / Earth / počelo je bušenje u Tihom okeanu 70 km južno od poluostrva Atsumi u blizini grada Nagoya na istočnoj obali glavnog japanskog ostrva Honšu.
Tokom prošle godine japanski stručnjaci izveli su niz eksperimenata na bušenju dna Pacifika u potrazi za metanskim hidratima. Ovog puta namjeravaju testirati potpunu ekstrakciju energenta i izvlačenje plina metana iz njega. Ako bude uspješan, komercijalni razvoj polja u blizini grada Nagoya započet će 2018.
Metan hidrat ili metan hidrat je kombinacija plina metana i vode, koja po izgledu podsjeća na snijeg ili rastopljeni led. Ovaj resurs je široko rasprostranjen u prirodi - na primjer, u zoni permafrosta. Ispod okeanskog dna nalaze se velike rezerve metanskih hidrata, koje se do sada smatralo neisplativim za razvoj. Međutim, japanski stručnjaci tvrde da su pronašli relativno isplative tehnologije.
Samo rezerve metanskog hidrata u oblasti južno od grada Nagoje procjenjuju se na 1 trilion kubnih metara. Teoretski, oni mogu u potpunosti zadovoljiti potrebe Japana za prirodnim plinom za 10 godina. Sve u svemu, prema procjenama stručnjaka, naslage metanskih hidrata ispod okeanskog dna u susjednim područjima zemlje trajat će oko 100 godina. Ipak, cijena ovog goriva, uzimajući u obzir preradu, transport i druge troškove, i dalje premašuje tržišnu cijenu za konvencionalni prirodni plin.
Trenutno je Japan lišen energetskih resursa i u potpunosti ih uvozi. Tokio je, posebno, najveći svjetski kupac tečnog prirodnog plina. Nedavno, nakon nesreće u nuklearnoj elektrani Fukushima-1 i postepenog gašenja svih nuklearnih elektrana, potražnja Japana za energetskim resursima je porasla.
Uprkos razvoju alternativnih izvora energije, fosilna goriva i dalje zadržavaju i u doglednoj budućnosti će zadržati glavnu ulogu u bilansu goriva planete. Prema ekspertima ExxonMobil-a, potrošnja energije u narednih 30 godina na planeti će se prepoloviti. Kako produktivnost poznatih nalazišta ugljovodonika opada, nova velika ležišta se sve manje otkrivaju, a korištenje uglja štetno je za okoliš. Međutim, iscrpljivanje rezervi konvencionalnih ugljikovodika može se nadoknaditi.
Isti stručnjaci ExxonMobil-a nisu skloni dramatizaciji situacije. Prvo, tehnologije proizvodnje nafte i gasa se razvijaju. Danas se u Meksičkom zaljevu, na primjer, nafta vadi sa dubine od 2,5-3 km ispod površine vode, takve dubine su bile nezamislive prije 15 godina. Drugo, razvijaju se tehnologije za preradu složenih vrsta ugljikovodika (teška i kisela ulja) i surogata nafte (bitumen, naftni pijesak). To omogućava povratak u tradicionalna rudarska područja i nastavak rada tamo, kao i početak rudarenja u novim područjima. Na primjer, u Tatarstanu, uz podršku Shella, počinje vađenje takozvane "teške nafte". U Kuzbasu se razvijaju projekti za vađenje metana iz ugljenih slojeva.
Treći smjer održavanja razine proizvodnje ugljikovodika povezan je s potragom za načinima korištenja njihovih netradicionalnih vrsta. Među obećavajućim novim vrstama ugljikovodičnih sirovina, naučnici izdvajaju metan hidrat, čije su rezerve na planeti, prema privremenim procjenama, najmanje 250 triliona kubnih metara (u smislu energetske vrijednosti, to je 2 puta više od vrijednost svih rezervi nafte, uglja i plina na planeti zajedno).
Metan hidrat je supramolekularno jedinjenje metana sa vodom. Ispod je model metan hidrata na molekularnom nivou. Oko molekula metana formira se rešetka od molekula vode (leda). Jedinjenje je stabilno na niskim temperaturama i visokom pritisku. Na primjer, metan hidrat je stabilan na 0 °C i pritiscima od 25 bara ili više. Takav pritisak se javlja na dubini od oko 250 m u okeanu. Pri atmosferskom pritisku, metan hidrat ostaje stabilan na temperaturi od -80 °C.
Model metan hidrata
Ako se metan hidrat zagrije ili se tlak smanji, spoj se razlaže na vodu i prirodni plin (metan). Iz jednog kubnog metra metan hidrata pri normalnom atmosferskom pritisku može se dobiti 164 kubna metra prirodnog gasa.
Prema američkom Ministarstvu energetike, rezerve metan hidrata na planeti su ogromne. Međutim, do sada se ovaj spoj praktički ne koristi kao energetski resurs. Odjel je razvio i provodi cijeli program (R&D program) za traženje, evaluaciju i komercijalizaciju ekstrakcije metan hidrata.
Brdo metan hidrata na morskom dnu
Nije slučajno što su Sjedinjene Američke Države spremne izdvojiti značajna sredstva za razvoj tehnologija za proizvodnju metan hidrata. Prirodni gas čini skoro 23% bilansa goriva u zemlji. Većina američkog prirodnog plina dolazi kroz cjevovode iz Kanade. U 2007. godini potrošnja prirodnog gasa u zemlji iznosila je 623 milijarde kubnih metara. m. Do 2030. može porasti za 18-20%. Koristeći nalazišta konvencionalnog prirodnog gasa u SAD, Kanadi i na moru, nije moguće obezbediti takav nivo proizvodnje.
Ali ovdje, kako kažu, postoji još jedan problem: zajedno s plinom će se dići ogromna masa vode iz koje će plin trebati pročistiti sa svom mogućom marljivošću. Ne postoje takvi motori kojima bi bilo ravnodušno čak 1% mase goriva u obliku hlorida i drugih okeanskih soli. Dizeli će prvi umrijeti, turbine će trajati malo duže. Da li je to VANJSKI Stirlingov motor sa unutrašnjim sagorevanjem?
Dakle, dovod plina direktno iz donjeg sloja do cjevovoda neće funkcionirati ni na koji način. Kada čiste Golovnikova, Japanci će progutati krov. A onda će ih zelje uzeti za zagađenje u debljini okeana sa svojim donjim slojevima. Najvjerovatnije će mlaz pijeska i drugih nečistoća krenuti sa strujom i biti vidljivi iz svemira. Otprilike kao u Mramornom moru mlaz sa Bosfora.
Ovaj projekat i njegovi izgledi me veoma podsećaju na dvosmislen i u velikoj meri kontroverzan projekat gasa iz škriljaca.
izvori
Stranica 1
ESSAY
PRIRODNI IZVORI UGLJIKOVODONIKA
Glavni izvori ugljovodonika su nafta, prirodni i prateći naftni gasovi i ugalj. Njihove rezerve nisu neograničene. Prema naučnicima, pri sadašnjoj stopi proizvodnje i potrošnje, biće dovoljni: nafta - 30 - 90 godina, gas - 50 godina, ugalj - 300 godina.
Ulje i njegov sastav:
Ulje je uljasta tekućina od svijetlosmeđe do tamnosmeđe, gotovo crne boje sa karakterističnim mirisom, ne otapa se u vodi, stvara film na površini vode koji ne propušta zrak. Ulje je uljasta tekućina svijetlosmeđe do tamnosmeđe, gotovo crne boje, karakterističnog mirisa, ne otapa se u vodi, stvara film na površini vode koji ne propušta zrak. Nafta je složena mješavina zasićenih i aromatičnih ugljovodonika, cikloparafina, kao i nekih organskih jedinjenja koja sadrže heteroatome - kisik, sumpor, dušik itd. Koja samo entuzijastična imena nisu dali ljudi nafte: i "Crno zlato", i "Krv zemlje". Nafta zaista zaslužuje naše divljenje i plemenitost.
Sastav ulja je: parafinski - sastoji se od alkana ravnog i razgranatog lanca; naftenski - sadrži zasićene ciklične ugljovodonike; aromatični - uključuje aromatične ugljovodonike (benzen i njegove homologe). Uprkos složenom komponentnom sastavu, elementarni sastav ulja je manje-više isti: u prosjeku 82-87% ugljovodonika, 11-14% vodonika, 2-6% ostalih elemenata (kiseonik, sumpor, azot).
Malo istorije .
Godine 1859. u SAD-u, u državi Pennsylvania, 40-godišnji Edwin Drake, uz pomoć vlastite upornosti, novca za kopanje nafte i stare parne mašine, izbušio je bunar dubok 22 metra i iz njega izvukao prvu naftu. .
Drejkov prioritet kao pionira u oblasti bušenja nafte je sporan, ali se njegovo ime još uvek vezuje za početak naftne ere. Nafta je otkrivena u mnogim dijelovima svijeta. Čovječanstvo je konačno steklo odličan izvor umjetne rasvjete u velikim količinama ... ..
Koje je porijeklo nafte?
Među naučnicima su dominirala dva glavna koncepta: organski i neorganski. Prema prvom konceptu, organski ostaci zakopani u sedimentnim stijenama se s vremenom razgrađuju, pretvarajući se u naftu, ugalj i prirodni plin; mobilnija nafta i gas tada se akumuliraju u gornjim slojevima sedimentnih stijena sa porama. Drugi naučnici tvrde da se nafta formira na "velikim dubinama u Zemljinom plaštu".
Ruski naučnik - hemičar D.I. Mendeljejev bio je pristalica neorganskog koncepta. Godine 1877. predložio je mineralnu (karbidnu) hipotezu, prema kojoj se nastanak nafte povezuje s prodiranjem vode u dubine Zemlje duž rasjeda, gdje se pod njenim utjecajem na "ugljične metale" dobivaju ugljikovodici.
Ako je postojala hipoteza o kosmičkom porijeklu nafte - od ugljikovodika sadržanih u plinovitom omotu Zemlje čak i za vrijeme njenog zvjezdanog stanja.
Naša zemlja je na prvom mjestu u svijetu po rezervama prirodnog gasa. Najvažnija nalazišta ovog vrijednog goriva nalaze se u Zapadnom Sibiru (Urengojskoe, Zapoljarnoje), u Volgo-Uralskom basenu (Vuktilskoye, Orenburgskoye), na Sjevernom Kavkazu (Stavropoljskoe).
Za proizvodnju prirodnog gasa obično se koristi protočna metoda. Da bi gas počeo da teče na površinu, dovoljno je otvoriti bunar izbušen u rezervoaru koji sadrži gas.
Prirodni plin se koristi bez prethodnog odvajanja jer se prije transporta pročišćava. Iz njega se posebno uklanjaju mehaničke nečistoće, vodena para, sumporovodik i druge agresivne komponente.... A i većina propana, butana i težih ugljovodonika. Preostali praktično čisti metan se, prvo, troši kao gorivo: visoka kalorijska vrijednost; ekološki prihvatljiv; pogodan za vađenje, transport, spaljivanje, jer je agregatno stanje plin.
Drugo, metan postaje sirovina za proizvodnju acetilena, čađi i vodonika; za proizvodnju nezasićenih ugljovodonika, prvenstveno etilena i propilena; za organsku sintezu: metil alkohol, formaldehid, aceton, sirćetna kiselina i još mnogo toga.
Povezani naftni gas je po svom poreklu takođe prirodni gas. Dobio je poseban naziv jer se nalazi u naslagama zajedno s naftom - u njoj je otopljen. Prilikom izvlačenja ulja na površinu ono se odvaja od nje zbog oštrog pada tlaka. Rusija zauzima jedno od prvih mjesta po rezervama povezanog gasa i njegovoj proizvodnji.
Sastav pratećeg naftnog gasa razlikuje se od prirodnog gasa – sadrži mnogo više etana, propana, butana i drugih ugljovodonika. Osim toga, sadrži rijetke plinove na Zemlji kao što su argon i helijum.
Povezani naftni gas je vrijedna hemijska sirovina, iz kojeg se može dobiti više tvari nego iz prirodnog plina. Za hemijsku obradu ekstrahuju se i pojedinačni ugljovodonici: etan, propan, butan itd. Nezasićeni ugljovodonici se dobijaju iz njih reakcijom dehidrogenacije.
Ugalj .
Rezerve uglja u prirodi znatno premašuju rezerve nafte i gasa. Ugalj je složena mješavina tvari, koja se sastoji od različitih spojeva ugljika, vodika, kisika, dušika i sumpora. Sastav uglja uključuje takve mineralne tvari koje sadrže spojeve mnogih drugih elemenata.
Kameni ugalj ima sastav: ugljik - do 98%, vodonik - do 6%, dušik, sumpor, kisik - do 10%. Ali u prirodi ima i mrkog uglja. Njihov sastav: ugljenik - do 75%, vodonik - do 6%, azot, kiseonik - do 30%.
Glavni način prerade uglja je piroliza (cocoating) - razgradnja organskih tvari bez pristupa zraka na visokoj temperaturi (oko 1000 C). U ovom slučaju dobijaju se sljedeći proizvodi: koks (vještačko čvrsto gorivo povećane čvrstoće, široko korišteno u metalurgiji); katran ugljena (koristi se u hemijskoj industriji); kokosov gas (koristi se u hemijskoj industriji i kao gorivo.)
gas koksne peći.
Isparljiva jedinjenja (koksni gas), nastala tokom termičke razgradnje uglja, ulaze u opštu kolekciju. Ovdje se koksni plin hladi i prolazi kroz elektrostatičke talože kako bi se odvojio katran ugljena. U kolektoru plina, voda se kondenzira istovremeno sa smolom u kojoj se otapaju amonijak, sumporovodik, fenol i druge tvari. Vodik se izoluje iz nekondenziranog koksnog gasa za razne sinteze.
Nakon destilacije ugljenog katrana ostaje čvrsta smola koja se koristi za pripremu elektroda i krovnog katrana.
Rafinacija nafte
:
Rafinacija nafte ili rektifikacija je proces termičke separacije nafte i naftnih derivata na frakcije prema tački ključanja.
Destilacija je fizički proces.
Postoje dvije metode prerade nafte: fizička (primarna prerada) i kemijska (sekundarna prerada).
Primarna prerada ulja vrši se u koloni za destilaciju - aparatu za odvajanje tekućih mješavina tvari koje se razlikuju po tački ključanja.
Uljne frakcije i glavna područja njihove upotrebe:
Benzin - gorivo za automobile;
Kerozin - avio gorivo;
Ligroin - proizvodnja plastike, sirovina za reciklažu;
Plinsko ulje - dizel i kotlovsko gorivo, sirovine za reciklažu;
Lož ulje - fabričko gorivo, parafini, maziva ulja, bitumen.
1) Apsorpcija - Svi znate slamu i treset. Upijaju ulje, nakon čega se mogu pažljivo prikupiti i izvaditi uz naknadno uništavanje. Ova metoda je prikladna samo u mirnim uvjetima i samo za mala mjesta. Metoda je u posljednje vrijeme vrlo popularna zbog niske cijene i visoke efikasnosti.
Ishod: Metoda je jeftina, zavisi od spoljnih uslova.
2) Samolikvidacija: - ova metoda se koristi ako je ulje proliveno daleko od obale i mrlja je mala (u tom slučaju je bolje da mrlju uopšte ne dodirujete). Postepeno će se rastvoriti u vodi i delimično ispariti. Ponekad ulje ne nestane i nakon nekoliko godina male mrlje stignu do obale u obliku komadića skliske smole.
Zaključak: ne koriste se hemikalije; ulje ostaje na površini dugo vremena.
3) Biološki: Tehnologija zasnovana na upotrebi mikroorganizama sposobnih da oksidiraju ugljovodonike.
Zaključak: minimalna šteta; uklanjanje ulja s površine, ali je metoda naporna i dugotrajna.
Stranica 1