Alternatyvus ateities kuras. Naujas sintetinis ir natūralus kuras

Įvadas

Nafta, gamtinės ir susijusios dujos, anglis.

Pagrindiniai angliavandenilių šaltiniai yra gamtinės ir susijusios naftos dujos, nafta ir anglis.

Alyva

krekingo naftos dujų anglis

Alyva yra tamsiai rudos spalvos skystas kuras, kurio tankis yra 0,70–1,04 g / cm?. Nafta yra sudėtingas medžiagų mišinys – daugiausia skystų angliavandenilių. Pagal sudėtį aliejus yra parafininis, nafteninis ir aromatinis. Tačiau labiausiai paplitęs aliejus yra mišrus. Be angliavandenilių, aliejuje yra organinio deguonies ir sieros junginių priemaišų, taip pat vandens ir joje ištirpusių kalcio bei magnio druskų. Sudėtyje yra aliejaus ir mechaninių priemaišų – smėlio ir molio. Nafta yra vertinga žaliava aukštos kokybės variklių kurui gauti. Išvalius nuo vandens ir kitų nepageidaujamų priemaišų aliejus apdorojamas. Pagrindinis naftos perdirbimo būdas yra distiliavimas. Jis pagrįstas angliavandenilių, sudarančių aliejų, virimo taškų skirtumu. Kadangi aliejuje yra šimtai skirtingų medžiagų, iš kurių daugelis turi panašią virimo temperatūrą, atskirti atskirus angliavandenilius praktiškai neįmanoma. Todėl distiliuojant aliejus suskirstomas į frakcijas, verdančias gana plačiame temperatūrų diapazone. Distiliuojant normaliu slėgiu, alyva suskirstoma į keturias frakcijas: benziną (30-180 °C), žibalą (120-315 °C), dyzeliną (180-350 °C) ir mazutą (likutis po distiliavimo). Kruopščiau distiliuojant kiekvieną iš šių frakcijų galima suskirstyti į keletą siauresnių frakcijų. Taigi iš benzino frakcijos (angliavandenilių mišinio C5 - C12) galima išgauti petroleterį (40-70 °C), patį benziną (70-120 °C) ir benziną (120-180 °C). Naftos eteryje yra pentano ir heksano. Tai puikus riebalų ir dervų tirpiklis. Benzine yra neišsišakojusių sočiųjų angliavandenilių nuo pentanų iki dekanų, cikloalkanų (ciklopentano ir cikloheksano) ir benzeno. Tinkamai perdirbtas benzinas naudojamas kaip aviacinių ir automobilių kuras

LEDAS. Pirminis benzinas, kurio sudėtyje yra angliavandenilių C8 - C14 ir žibalo (angliavandenilių C12 - C18 mišinys), naudojamas kaip kuras namų šildymui ir apšvietimo įrenginiams. Žibalas dideliais kiekiais (po kruopštaus išvalymo) naudojamas kaip reaktyvinių lėktuvų ir raketų kuras.

Naftos perdirbimo dyzelinė frakcija – kuras dyzeliniams varikliams. Mazutas yra aukštos temperatūros angliavandenilių mišinys. Tepalinės alyvos gaunamos iš mazuto distiliuojant sumažintame slėgyje. Mazuto distiliavimo likučiai vadinami derva. Iš jo gaunamas bitumas. Šie gaminiai naudojami kelių tiesimui. Mazutas taip pat naudojamas kaip katilo kuras.

Pagrindinis naftos perdirbimo būdas – įvairaus tipo krekingas, t.y. šiluminė katalizinė alyvos sudedamųjų dalių transformacija. Yra šie pagrindiniai įtrūkimų tipai.

Terminis krekingas - angliavandenilių skilimas vyksta esant aukštai temperatūrai (500-700 ° C). Pavyzdžiui, iš sočiųjų angliavandenilių dekano C10H22 molekulės susidaro pentano ir penteno molekulės:

C10H22 > C5H12 + C5H10

pentanas pentenas

Katalizinis krekingas taip pat atliekamas esant aukštai temperatūrai, tačiau esant katalizatoriui, kuris leidžia valdyti procesą ir nukreipti jį tinkama linkme. Naftos krekingo metu susidaro nesotieji angliavandeniliai, kurie plačiai naudojami pramoninėje organinėje sintezėje.

Gamtinės ir susijusios naftos dujos

Gamtinių dujų. Gamtinių dujų sudėtis daugiausia yra metanas (apie 93%). Be metano, gamtinėse dujose yra ir kitų angliavandenilių, taip pat azoto, CO2 ir dažnai sieros vandenilio. Gamtinės dujos degdamos išskiria daug šilumos. Šiuo atžvilgiu jis žymiai pranašesnis už kitus degalus. Todėl vietinėse elektrinėse, pramonės įmonėse ir namų ūkiuose kaip kuras sunaudojama 90% viso gamtinių dujų kiekio. Likę 10% naudojami kaip vertinga žaliava chemijos pramonei. Tam iš gamtinių dujų išskiriamas metanas, etanas ir kiti alkanai. Produktai, kuriuos galima gauti iš metano, turi didelę pramoninę reikšmę.

Susijusios naftos dujos. Esant slėgiui, jie ištirpinami aliejuje. Ištraukus jį į paviršių, krenta slėgis ir mažėja tirpumas, dėl to iš alyvos išsiskiria dujos. Susijusiose dujose yra metano ir jo homologų, taip pat nedegių dujų – azoto, argono ir CO2. Susijusios dujos apdorojamos dujų perdirbimo įmonėse. Jie gamina metaną, etaną, propaną, butaną ir dujinį benziną, kuriame yra angliavandenilių, kurių anglies atomų skaičius yra 5 ar daugiau. Etanas ir propanas yra dehidrogenuojami ir gauna nesočiuosius angliavandenilius - etileną ir propileną. Propano ir butano mišinys (suskystintos dujos) naudojamas kaip buitinis kuras. Natūralus benzinas dedamas į įprastą benziną, kad pagreitėtų jo užsidegimas užvedant vidaus degimo variklį.

Anglis

Anglis. Kietosios anglies perdirbimas vyksta trimis pagrindinėmis kryptimis: koksavimas, hidrinimas ir nepilnas degimas. Koksavimas vyksta kokso krosnyse 1000-1200 °C temperatūroje. Esant tokiai temperatūrai, neturint prieigos prie deguonies, anglys patiria sudėtingiausių cheminių virsmų, dėl kurių susidaro koksas ir lakieji produktai. Atvėsintas koksas siunčiamas į metalurgijos gamyklas. Kai lakieji produktai (koksavimo krosnies dujos) atšaldomi, kondensuojasi akmens anglių derva ir amoniako vanduo. Nekondensuoti lieka amoniakas, benzenas, vandenilis, metanas, CO2, azotas, etilenas ir kt.. Praleidžiant šiuos produktus per sieros rūgšties tirpalą susidaro amonio sulfatas, kuris naudojamas kaip mineralinė trąša. Benzenas paimamas į tirpiklį ir distiliuojamas iš tirpalo. Po to kokso dujos naudojamos kaip kuras arba kaip cheminė žaliava. Akmens anglių derva gaunama nedideliais kiekiais (3%). Tačiau, atsižvelgiant į gamybos mastą, akmens anglių derva yra laikoma žaliava daugeliui organinių medžiagų gauti. Jei produktai, verdantys iki 350 ° C, pašalinami iš dervos, tada lieka kieta masė - pikis. Jis naudojamas lakų gamybai. Anglies hidrinimas atliekamas 400-600 °C temperatūroje, esant vandenilio slėgiui iki 25 MPa, esant katalizatoriui. Tokiu atveju susidaro skystų angliavandenilių mišinys, kuris gali būti naudojamas kaip variklių kuras. Šio metodo pranašumas yra žemos kokybės rudųjų anglių hidrinimo galimybė. Nevisiškai sudegus anglims susidaro anglies monoksidas (II). Katalizatoriuje (nikelio, kobalto), esant normaliam arba padidintam slėgiui, vandenilis ir CO gali būti naudojami benzinui, kuriame yra sočiųjų ir nesočiųjų angliavandenilių, gaminti:

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

nCO + 2nH2 > CnH2n + nH2O.

Jei sausa anglis distiliuojama 500–550 ° C temperatūroje, gaunama derva, kuri kartu su bitumu naudojama statybų pramonėje kaip rišiklis stogo dangų, hidroizoliacinių dangų (stogo medžiagos, stogo veltinio, ir tt).

Šiandien yra rimtas ekologinės katastrofos pavojus. Žemėje praktiškai nėra vietos, kur gamta nenukentėtų nuo pramonės įmonių veiklos ir žmogaus gyvybės. Dirbant su naftos distiliavimo produktais reikia žiūrėti, kad jie nepatektų į dirvą ir vandens telkinius. Naftos produktais impregnuotas dirvožemis daugeliui dešimtmečių praranda derlingumą, o jį atkurti labai sunku. Vien 1988 metais, kai buvo pažeisti naftotiekiai, į vieną didžiausių ežerų pateko apie 110 000 tonų naftos. Žinomi tragiški mazuto ir naftos išsiliejimo į upes, kuriose neršia vertingos žuvų rūšys, atvejai. Rimtas oro taršos pavojus yra anglimi kūrenamos šiluminės elektrinės – jos yra pagrindinis taršos šaltinis. Upių lygumose veikiančios hidroelektrinės daro neigiamą poveikį vandens telkiniams. Gerai žinoma, kad kelių transportas labai teršia atmosferą nepilno benzino degimo produktais. Mokslininkai susiduria su užduotimi kuo labiau sumažinti aplinkos taršos laipsnį.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Priglobta adresu http://www.allbest.ru/

abstrakčiai

Gamtinių dujų.Alyva.Anglis

1. Gamtinių dujų

Gamtinių dujų- dujų mišinys, susidarantis Žemės žarnyne anaerobinio organinių medžiagų skilimo metu.

Pagrindinė gamtinių dujų dalis yra metanas (CH 4) – nuo ​​92 iki 98%. Gamtinių dujų sudėtyje taip pat gali būti sunkesnių angliavandenilių – metano homologų: etano (C 2 H 6), propano (C 3 H 8), butano (C 4 H 10). Taip pat ir kitos ne angliavandenilių medžiagos: vandenilis (H 2), vandenilio sulfidas (H 2 S), anglies dioksidas (CO 2), azotas (N 2), helis (He).

Gamtinės dujos priklauso mineralams. Jis dažnai siejamas su dujomis naftos gamyboje. Gamtinės dujos rezervuaro sąlygomis (sąlygos atsirasti žemės žarnyne) yra dujinės būsenos - atskirų sankaupų (dujų telkinių) arba naftos ir dujų telkinių dujų dangtelio pavidalu, arba ištirpusiose. valstybė juodame aukse arba vandenyje.

Grynos gamtinės dujos yra bespalvės ir bekvapės. Dujos visada užpildo tūrį, kurį riboja nepralaidžios sienos. Kad būtų lengviau nustatyti dujų nuotėkį, į jį nedideliais kiekiais dedama kvapiųjų medžiagų – aštrų nemalonų kvapą turinčių medžiagų (supuvę kopūstai, supuvęs šienas, supuvę kiaušiniai).

Metanas, naudojamas gamtinių dujų pavidalu, naudojamas kaip kuras. Metanas yra metanolio, acto rūgšties, sintetinių kaučiukų, sintetinio benzino ir daugelio kitų vertingų produktų gamybos žaliava.

2. Alyva

Aliejus yra riebus, tamsiai rudos arba beveik juodos spalvos skystis, turintis būdingą kvapą. Jis yra lengvesnis už vandenį ir praktiškai netirpsta vandenyje. Jį sudaro apie 1000 medžiagų.Didžiausią jų dalį (80-90%) sudaro angliavandeniliai, tai yra organinės medžiagos, susidedančios iš anglies ir vandenilio atomų. Naftoje yra apie 500 angliavandenilių junginių – parafininių (alkanų), kurie sudaro pusę visų naftos angliavandenilių, nafteninių (ciklanų) ir aromatinių (benzenas ir jo dariniai). Aliejuje taip pat yra didelės molekulinės masės junginių dervų ir asfalto medžiagų pavidalu. Bendras anglies ir vandenilio kiekis aliejuje yra apie 97-98% (pagal masę), iš jų 83-87% anglies ir 11-14% vandenilio. Vanadžio, nikelio, geležies, aliuminio, vario, magnio randama nedideliais kiekiais. aliejuose., baris, stroncis, manganas, chromas, kobaltas, molibdenas, boras, arsenas, kalis ir kiti cheminiai elementai.

Alyvos savybės yra pagrįstos lengvu užsidegimu. Be to, protrūkis gali kilti jau esant +35 o, todėl naftos rezervuarai pagaminti taip, kad atsitiktinai pakilus temperatūrai naftos produktai neužsidegtų. Jei kompozicija yra labiau išleidžiama, o aliejuje ištirpusių dujų proporcijos skiriasi, tada užsidegimo temperatūra gali būti aukštesnė nei 100 o Celsijaus.

Organiniuose tirpikliuose leiskite skysčiui ištirpti. Vandenyje aliejus netirpus, priešingai, tačiau aliejus gali sudaryti stabilią emulsiją su vandeniu. Todėl, norint atskirti vandenį nuo naftos, pramonėje atliekamas gėlinimas ir dehidratacija. Žalia nafta praktiškai nenaudojama. Jis valomas ir perdirbamas. Yra pirminis ir antrinis naftos perdirbimas.

Pirminis naftos perdirbimas – tai distiliavimas, kurio metu naftos produktai išskiriami į komponentus (jie vadinami frakcijomis): suskystintos dujos; benzinai (automobiliams ir aviacijai), reaktyviniams degalams, žibalui, dyzelinui (saulės energijai), mazutui. Pirmosios penkios naftos produktų rūšys yra kuras. O mazutas apdirbamas gaunant: parafiną, bitumą, skystą katilinį kurą, alyvas.

Sumaišius bitumą su mineralinėmis medžiagomis, gaunamas asfaltas (asfaltbetonis), kuris naudojamas kaip kelio danga. Namams šildyti naudojamas skystas katilinis kuras.

Iš alyvos gaminamas platus tepalų asortimentas: tepalinė alyva; elektros izoliacinė alyva; Hidraulinis tepalas; tepalas; tepalo aušinimo skystis; petrolatumas. Iš aliejaus gaunami aliejai naudojami tepalams ir kremams ruošti. Koncentratas, likęs distiliavus aliejų, vadinamas derva. Jis taikomas kelių ir pastatų paviršiams.

Alyvos perdirbimas apima jos komponentų – angliavandenilių – struktūros pakeitimą. Jame pateikiamos žaliavos, iš kurių jie gauna: sintetinius kaučiukus ir kaučiukus; sintetiniai audiniai; plastikai; polimerinės plėvelės (polietilenas, polipropilenas); plovikliai; tirpikliai, dažai ir lakai; dažikliai; Trąšos; pesticidas; vaškas; ir daug daugiau. Netgi naftos perdirbimo atliekos turi praktinę vertę. Koksas gaminamas iš naftos distiliavimo atliekų. Jis naudojamas elektrodų gamyboje ir metalurgijoje. O siera, kuri išgaunama iš naftos rafinavimo procese, patenka į sieros rūgšties gamybą.

dujinis anglis mazutas

3. Anglis

Anglis- tai nuosėdinė uoliena, kuri yra gilaus augalų liekanų (medžių paparčių, asiūklių ir samanų, taip pat pirmųjų gimnasėklių) irimo produktas. Dauguma anglies telkinių susidarė paleozojaus, daugiausia karbono periode, maždaug prieš 300–350 milijonų metų.

Pagal cheminę sudėtį anglys yra didelės molekulinės masės aromatinių junginių, turinčių didelę anglies masės dalį, taip pat vandens ir lakiųjų medžiagų mišinys su nedideliu kiekiu mineralinių priemaišų. Šios priemaišos sudaro pelenus deginant anglį. Fosilinės anglys viena nuo kitos skiriasi savo komponentų santykiu, kuris lemia jų degimo šilumą. Daugelis organinių junginių, sudarančių anglį, turi kancerogeninių savybių.

Anglis naudojama kaip kuras tiek kasdieniame gyvenime, tiek pramonėje. Tai buvo pirmoji iškastinė medžiaga, kurią žmonės pradėjo naudoti kaip kurą. Tai buvo anglis, kuri paskatino pramonės revoliuciją. XIX amžiuje gabenimui buvo naudojama daug anglių. 1960 m. anglis sudarė apie pusę pasaulio energijos. Tačiau iki 1970 m. jos dalis sumažėjo iki trečdalio: anglį kaip kurą pakeitė kiti energijos šaltiniai, ypač nafta ir dujos.

Tačiau anglies naudojimas tuo neapsiriboja. Anglis yra vertinga žaliava chemijos ir metalurgijos pramonei.

Anglies pramonė naudoja akmens anglių koksavimą. Kokso gamyklos sunaudoja iki 1/4 pagaminamos anglies. Koksavimas – tai anglies perdirbimo procesas kaitinant iki 950-1050°С be deguonies prieigos. Anglies irimo metu susidaro kietas produktas - koksas ir lakieji produktai - kokso krosnių dujos.

Koksas sudaro 75–78% anglies masės. Jis naudojamas metalurgijos pramonėje geležies lydymui, taip pat kaip kuras.

Koksavimo krosnies dujos sudaro 25% perdirbtų anglių masės. Lakieji produktai, susidarantys anglies koksavimo metu, kondensuojasi su vandens garais, dėl to išsiskiria akmens anglių derva ir deguto vanduo.

Akmens anglių derva sudaro 3–4% anglies masės ir yra sudėtingas organinių medžiagų mišinys. Šiuo metu mokslininkai nustatė tik 60% dervos komponentų, o tai yra daugiau nei 500 medžiagų! Iš dervos gaunamas naftalenas, antracenas, fenantrenas, fenoliai ir akmens anglių alyvos.

Iš deguto vandens (jos sudaro 9-12 % anglies masės) distiliuojant garais išskiriamas amoniakas, fenoliai, piridino bazės. Iš nesočiųjų junginių, esančių žaliaviniame benzene, gaunamos kumarono dervos, kurios naudojamos lakų, dažų, linoleumo gamyboje ir gumos pramonėje.

Dirbtinis grafitas gaunamas iš anglies.

Anglis taip pat naudojama kaip neorganinė žaliava. Retieji metalai, tokie kaip vanadis, germanis, galis, molibdenas, cinkas, švinas ir siera, išgaunami iš anglies perdirbant pramoniniu mastu.

Anglies deginimo, kasybos ir perdirbimo atliekų pelenai naudojami statybinių medžiagų, keramikos, ugniai atsparių žaliavų, aliuminio oksido, abrazyvų gamyboje.

Iš viso perdirbant akmens anglį galima gauti daugiau nei 400 skirtingų produktų, kurių savikaina 20-25 kartus didesnė už pačios anglies savikainą, o koksavimo gamyklose gaunami šalutiniai produktai viršija paties kokso savikainą. .

Beje…

Anglis toli gražu nėra geriausias kuras. Jis turi didelį trūkumą: jį deginant išsiskiria daug tiek dujinių, tiek kietųjų (pelenų) emisijų, teršiančių aplinką. Daugumoje išsivysčiusių šalių taikomi griežti reikalavimai išmetamų teršalų kiekiui deginant anglį. Emisijos sumažinimas pasiekiamas naudojant įvairius filtrus.

Priglobta Allbest.ru

...

Panašūs dokumentai

    Energijos gamybos etapai. Dujinio kuro rūšys. Aliejus kaip natūralus aliejinis degus skystis, susidedantis iš sudėtingo angliavandenilių ir kai kurių kitų organinių junginių mišinio. Fosilinis, augalinis ir dirbtinis kietasis kuras.

    Kursinis darbas, pridėtas 2012-09-24

    Skalūnų dujų atsiradimo samprata ir istorija, pagrindinės fizikinės ir cheminės savybės. Kasybos metodai, naudojama įranga ir medžiagos, poveikio aplinkai vertinimas. Šios rūšies dujų naudojimo energetikos sektoriuje perspektyvos ateityje.

    kontrolinis darbas, pridėtas 2014-12-11

    Šalies dujų komplekso sudėtis. Rusijos Federacijos vieta pasaulio gamtinių dujų atsargose. Valstybinio dujų komplekso plėtros pagal programą „Energetikos strategija iki 2020 m.“ perspektyvos. Dujinimo ir susijusių dujų naudojimo problemos.

    Kursinis darbas, pridėtas 2015-03-14

    Anglies kasyba ir jos klasifikacija. Anglies pramonės perspektyvos. Pagrindinių saulės energijos įrenginių charakteristikų skaičiavimas. Klimato sąlygų įtaka saulės energijos įrenginio veikimo režimo pasirinkimui. Saulės šildymo sistemų klasifikacija.

    testas, pridėtas 2012-04-26

    Katilo agregato šiluminio skaičiavimo samprata ir paskirtis, jo metodai, veiksmų seka ir tūris. Trumpas katilo agregato E-420-13.8-560 (TP-81) aprašymas, jo sandara ir pagrindiniai komponentai, techniniai duomenys ir jungimo schema.

    Kursinis darbas, pridėtas 2010-03-28

    Vėjo energija, saulės energija ir saulės energija kaip alternatyvūs energijos šaltiniai. Nafta, anglis ir dujos kaip pagrindiniai energijos šaltiniai. Biokuro gyvavimo ciklas, jo įtaka gamtinės aplinkos būklei. Alternatyvi Samso salos istorija.

    pristatymas, pridėtas 2013-09-15

    Naftos gavybos įmonės „Surgut-Neftegaz“ istorija. Naftos ir dujų gamybos būdai. Techninės priemonės, turinčios įtakos dugno duobės formavimo zonai. Įrangos sudėtis ir gręžimo būdai. Požeminio šulinio remonto rūšys. Patobulintas alyvos atgavimas.

    praktikos ataskaita, pridėta 2015-04-26

    Dujų slėgio režimo samprata ir ypatumai, kai pagrindinė alyvą skatinanti energija yra dujų dangtelio slėgis. Naftos telkinių plėtros gamtinių dujų slėgio režimu principų apžvalga. Formavimo slėgio kitimo priežastys ir dėsniai.

    pristatymas, pridėtas 2016-02-24

    Katilo KV-GM-50, skirto deginti anglis, rekonstrukcijos aprašas. Katilinės šiluminio skaičiavimo ir katilinės vėdinimo atlikimas. Trumpas kuro aprašymas. Oro kiekio, degimo produktų ir jų dalinių slėgių nustatymas.

    baigiamasis darbas, pridėtas 2014-05-20

    Pagrindinės Baltarusijos Respublikos energetikos problemos. Ekonominių paskatų sistemos ir institucinės aplinkos energijos taupymui sukūrimas. Gamtinių dujų suskystinimo terminalo statyba. Skalūnų dujų naudojimas.

Anglis, nafta ir dujos yra terminio, mechaninio, biologinio ir radiacinio poveikio floros ir faunos liekanoms per daugelį amžių rezultatas. Organinio kuro sudėtyje vyrauja anglis ir vandenilis, todėl jis dažnai vadinamas angliavandenilių kuru. Yra dvi sausumos organinių medžiagų atmainos: sluoksniais glūdi humusinė medžiaga (aukštesniųjų sausumos organizmų liekanos) ir molio uolienose išsibarstę sapropelis (fito- ir zooplanktono liekanos). Laikui bėgant šiose medžiagose, neturinčiose prieigos prie deguonies, anglies atomų dalis didėja. Šis procesas vadinamas karbonizacija arba „karbonizacija“. Sluoksniais susikoncentravusios huminės organinės medžiagos sudaro anglis, o nafta ir dujos yra smulkiai molio sluoksniuose išsklaidytos sapropelinės organinės medžiagos karbonizacijos šalutiniai produktai.

Kiekybinis karbonizacijos matas yra anglies masės koncentracija organinėse medžiagose. Durpėms - augalinės medžiagos pradinės transformacijos produktui - anglies masė neviršija 60%. Kitame - rudųjų anglių etape - jis pakyla iki 73%.

Šiandien angliavandenilių kuras yra pagrindinis energijos šaltinis ir taip bus naudojamas ateinančiais dešimtmečiais. Deginant anglį, naftą ir gamtines dujas, sunaudojama apie 80 % pasaulio energijos. Pasaulyje elektros energijos gamyba taip pat šiuo metu daugiausiai tiekiama naudojant iškastinį kurą (60–65%).

Anglis. Prieš tris tūkstantmečius kinai atrado anglį ir pradėjo jas naudoti kaip kurą. Grįžęs iš kelionės į Kiniją, Marko Polo XIII amžiuje Vakarų pasauliui pristatė anglį.

Akmens anglis turi anglies pagrindą, o energija, kai ji deginama deguonimi, išsiskiria daugiausia vykstant anglies dioksido (anglies dioksido) susidarymui reakcijos metu.

C + O2 = CO2 + q, (2.2)

čia q yra anglies kaloringumas, lygus 393 kJ/mol = = 33 MJ/kg anglies. Jei kaloringumą siesime ne su 1 kg anglies, o su viena reakcija (vieno anglies atomo degimu), tada šiluminė vertė bus

q \u003d 33-10 6 -12-1,66-10 -27 \u003d 6,57-10 -19 J = 4,1 eV.

Elektronų voltas (eV arba eV) yra nesisteminis energijos vienetas, patogus atominėje ir branduolinėje fizikoje. Elektronų voltas – tai energija, kurią įgyja dalelė, kurios krūvis skaitiniu požiūriu lygus elektrono krūviui elektriniame lauke, kurio potencialų skirtumas yra 1 V: 1eV = 1e1V = 1.6.10 -19 C1V = 1.6.10 -19 J .

Ištirtos anglies atsargos Rusijoje vertinamos 150–170 milijardų tonų, kurios, jei jos gamyba bus išlaikyta 2000 metų lygyje (0,25 mlrd. tonų per metus), jos išeikvotos tik po 650 metų. Pagrindinis energijos anglies atsargų kiekis tenka Vakarų ir Rytų Sibiro regionams. Kasybai palankiausios aukštos kokybės anglys telkiasi Kuznecko baseine, o rudosios - Kansko-Ačinsko baseine.


Žemėje anglies atsargos yra nemažos, o jų telkiniai pasiskirstę gana tolygiai. Geologų teigimu, išžvalgytos ekonomiškai atgaunamos anglies atsargos viršija 1 trilijoną tonų (10 12 tonų), taigi, esant dabartiniam vartojimo tempui, išžvalgytų atsargų užteks 250 metų. Didžiausios anglies gamintojos – Kinija ir JAV – per metus pagamina 1 mlrd.

Gamtinių dujų. Gamtines dujas daugiausia sudaro metanas CH4. Visiškai sudegus metanui pagal reakciją

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + q (2.3)

16-4/(12 + 4) = 1 kg metano sunaudojama 4 kg deguonies, t.y. daugiau nei deginant 1 kg anglies. Metano šilumingumas q = 37 MJ/kg arba 6,1 eV.

Įrodytos gamtinių dujų atsargos yra (1,3^1,6) 10 14 m 3 . Esant dabartiniams suvartojimo tempams, tokio kiekio galėtų pakakti 70 metų.Ištyrinėti atgaunami dujų ištekliai Rusijoje vertinami 40-50 trilijonų m 3 , tai yra apie 30% pasaulio -,. Stabilizavus dujų gavybą maždaug 0,7 trilijono m 3 per metus lygiu, atsargos išeikvotos per 60–70 metų. Trys telkiniai Vakarų Sibire (Jamburgskoje, Urengoje, Medvežje) 2000 metais pagamino apie 75% dujų. Dėl šių telkinių plėtros iki 2020 metų dujų gamyba čia neviršys 11% Rusijos gavybos. Didžiausių pasaulyje dujų telkinių Jamalo pusiasalyje ir Rusijos Arkties šelfo dalyje paleidimas leis Rusijai sustiprinti savo pozicijas pasaulinėje dujų rinkoje. Tuo pačiu metu laukų atokumas nuo dujų vartotojų lemia tai, kad apie 30% visos šalyje pagamintos elektros išleidžiama dujoms pumpuoti per Rusijos dujotiekius. Šios sąnaudos yra lygios visų Rusijos hidroelektrinių ir atominių elektrinių pagamintai energijai kartu paėmus.

Svarbus Rusijos uždavinys – įsisavinti pramoninę suskystintų gamtinių dujų (SGD, angliška santrumpa LNG) gamybą ir pastatyti terminalus specializuotiems SGD tanklaiviams siųsti į kitas šalis. Pastaraisiais metais SGD pardavimai sparčiai augo – per 10 metų išaugo tris kartus. Numatoma, kad iki 2010 metų SGD dalis pasaulio dujų prekyboje pasieks 30 proc.

Alyva. Nafta yra sudėtingas angliavandenilių junginių mišinys. Iš jo gaunamas benzinas (CH 2) ^ žibalas, dyzelinas, mazutas ir daugybė kitų degalų. Nafta yra pradinė ir sunkiai pakeičiama žaliava chemijos pramonei (gaminant alyvas, plastikus, kaučiuką, bitumą, tirpiklius ir kt.). Vien šiems tikslams kasmet reikia apie 1 milijardą tonų naftos. Kai kurių naftos chemijos produktų kaina yra 100 kartų didesnė už žalios naftos kainą.

Ištirtos ir eksploatuojamos naftos atsargos Žemėje vertinamos 1000–1500 mlrd. barelių (apie 143–215 mlrd. tonų), t.y. mažiau nei 35 tonos vienam gyvam žmogui -,. Esant dabartiniams vartojimo rodikliams (3,5 mlrd. tonų per metus), šio kiekio pakaks 50 metų. Geologų teigimu, bendros naftos atsargos Žemėje gali siekti 2300 milijardų barelių (iš kurių iki šiol buvo panaudota 700 milijardų barelių).

Daugiau nei 40% pasaulio produkcijos gamina OPEC šalys, apie 30% - ekonomiškai išsivysčiusios šalys (iš jų 10% - JAV, 9% - Europos šalys), 9% - Rusija, 10% Pietų ir Centrinė Amerika, 5% - Kinija. OPEC yra naftą eksportuojančių šalių organizacija. OPEC sudaro 11 šalių: Alžyras, Venesuela, Indonezija, Iranas, Irakas, Kataras, Kuveitas, Libija, Nigerija, Jungtiniai Arabų Emyratai, Saudo Arabija.

Ištirtos naftos atsargos Rusijoje sudaro 12-13% pasaulio. Šių atsargų, naftos gavybai stabilizavus 0,3 mlrd. tonų per metus, pakaks apie 50-60 metų.

Pastaraisiais metais pradėtos kurti technologijos, skirtos atviroje jūroje esančių laukų plėtrai. Šioje srityje Rusija gerokai atsilieka nuo kitų šalių. Rusijos kontinentinio šelfo ištekliai vertinami 140 milijardų tne, iš kurių apie 15-20% sudaro nafta, likusi dalis yra dujos. Rusija pretenduoja į 6,2 mln. kv. km kontinentinio šelfo plotą, o tai sudaro 21% viso pasaulio vandenynų šelfo. Didžiausia šelfo dalis priklauso Vakarų Arkties (Barenco ir Karos jūros), Rytų Arkties (Laptevo, Rytų Sibiro ir Čiukčių jūros), Tolimųjų Rytų jūroms (Beringo jūroms, Ochotsko jūroms, Japonijos jūroms) ir Pietų jūros (Kaspijos jūra, Juodoji jūra, Azovo jūra). Daugiau nei 85 % visų naftos ir dujų atsargų yra Arkties jūrose.

Didelė dalis išgaunamos naftos skiriama ginkluotųjų pajėgų reikmėms. „Sprogiosios deuterio energijos“ autoriai naftą vadina vienu „militarizuotų produktų“ ir „plačiausiai paplitusiu naikinimo ginklu“. Iš tiesų, šiuolaikinių armijų amunicija negali būti naudojama, jei nėra naftos.

Per vietinį karą Jugoslavijoje 1999 metų pavasarį varikliuose sudeginta ir naftos saugyklose sunaikinta tiek pat alyvos, kiek per visą Antrąjį pasaulinį karą.

Sumažina naftos energijos amžių ir tai, kad ji yra nepakeičiama chemijos pramonės žaliava. Tačiau angliavandenilių žaliavų perdirbimas dar nėra stipriausias Rusijos naftos ir dujų komplekso koziris. Taigi, per metus išgaunant apie 300 mln. tonų naftos, 2005 m. buvo pagaminta 32 mln. tonų benzino, 59 mln. tonų dyzelinio kuro, 56 mln. tonų mazuto, 8 mln. tonų reaktyvinio kuro.

- 165,93 Kb

Natūralūs angliavandenilių šaltiniai

Nafta, dujos ir anglis

11.11.2011

MOU PSSH Nr. 1

Otinova Valentina Andreevna 10(4) kl

1. Aliejus

a) Fizinės savybės:

frakcinis distiliavimas

b) Cheminės savybės:

krekingo, terminio, katalizinio krekingo

c) Gauti

d) Taikymas

2. Dujos

kvitas

b) Taikymas

3. Anglis

a) Kietosios anglys, koksavimas

b) Taikymas

Išvada

Alyva

Fizinės savybės

Aliejus yra aliejingas degus skystis, turintis specifinį

kvapas, dažniausiai rudas su žalsvu ar kitokiu atspalviu,

kartais beveik juodas, labai retai bespalvis.

Pagrindinė naftos savybė, atnešusi jiems pasaulinę šlovę kaip išskirtinė

energijos nešėjai yra jų gebėjimas išleisti reikšmingą

šilumos kiekis. Nafta ir jos dariniai turi aukščiausią

kuro kaloringumo rūšys. Alyvos degimo šiluma - 41 MJ / kg, benzinas

– 42 MJ/kg. Svarbus aliejaus rodiklis yra virimo temperatūra,

kuri priklauso nuo alyvą sudarančių angliavandenilių struktūros ir

svyruoja nuo 50 iki 550°C.

Aliejus, kaip ir bet kuris skystis, užverda tam tikroje temperatūroje ir

pereina į dujinę būseną. Įvairūs aliejaus komponentai paverčiami

dujinė būsena esant skirtingoms temperatūroms. Taigi virimo temperatūra

metanas -161,5°С, etanas -88°С, butanas 0,5°С, pentanas 36,1°С. Lengvas aliejus

jie verda 50–100°C, sunkieji – aukštesnėje nei 100°C temperatūroje.

Aliejus gali būti suskirstytas į komponentus, todėl jis išvalomas nuo mechaninių priemaišų arba veikiamas vadinamuoju frakciniu distiliavimu.

Frakcinis distiliavimas - fizinis metodas atskirti komponentų mišinį su skirtinga virimo temperatūra.

Distiliavimas atliekamas specialiuose įrenginiuose - distiliavimo kolonėlėse, kuriose kartojamas aliejuje esančių skystų medžiagų kondensacijos ir išgaravimo ciklas.

Pramoninio nuolatinio aliejaus distiliavimo įrenginio schema

Į distiliavimo kolonėlę patenka alyva, įkaitinta vamzdinėje krosnyje iki 320-350 °C temperatūros. Distiliavimo kolonėlė turi horizontalias pertvaras su skylutėmis – vadinamąsias plokšteles, ant kurių kondensuojasi alyvos frakcija.

Rektifikavimo procese aliejus skirstomas į šias frakcijas:

  • Frakcionavimo dujos- mažos molekulinės masės angliavandenilių (propano, butano) mišinys
  • Benzino frakcija(benzino) angliavandeniliai iš C 5 H 12 – C 11 H 24
  • Pirminio benzino frakcija - angliavandeniliai iš C8H18 – C14H30
  • Žibalo frakcija– angliavandeniliai iš C12H26 – C18H38
  • Dyzelinis kuras– angliavandeniliai iš C13H28 – C19H36

Aliejaus distiliavimo likučiai - kuras - yra angliavandenilių su anglies atomų skaičiumi nuo 18 iki 50. Distiliuojant sumažintame slėgyje iš mazuto gaunama saulės energija (C 18 H 28 - C 25 H 52), tepalinės alyvos (C 28 H 58 - C 38 H 78), nafta želė ir parafinas – tirpūs kietųjų angliavandenilių mišiniai. Kietos mazuto distiliavimo liekanos - deguto ir jo perdirbimo produktai - bitumo ir asfaltas naudojami kelių dangoms gaminti.

Cheminės savybės

Aliejus daugiausia sudaro anglis - 79,5 - 87,5% ir vandenilis -

11,0–14,5 masės % aliejaus. Be jų, aliejuose yra dar trys

elementai yra siera, deguonis ir azotas. Bendras jų skaičius paprastai yra 0,5

- aštuoni procentai. Nežymiose koncentracijose aliejuose yra elementų:

vanadis, nikelis, geležis, aliuminis, varis, magnis, baris, stroncis, manganas,

chromo, kobalto, molibdeno, boro, arseno, kalio ir kt. Bendras jų kiekis nėra

viršija 0,02 - 0,03% alyvos masės. Šie elementai formuojasi

organiniai ir neorganiniai junginiai, sudarantys aliejų.

Deguonis ir azotas randami aliejuose tik surišto pavidalo. Sieros gali

yra laisvos būsenos arba yra vandenilio sulfido dalis.

Dėl to gauti naftos rektifikavimo produktai yra chemiškai apdorojami, o tai apima daugybę sudėtingų procesų. Vienas iš jų - trūkinėjant naftos produktai.

Įtrūkimai - terminis naftos produktų skilimas, dėl kurio susidaro angliavandeniliai, kurių molekulėje yra mažesnis anglies atomų skaičius.

Yra keli krekingo tipai: terminis krekingas, katalizinis krekingas, aukšto slėgio krekingas, redukcinis krekingas.

Terminis įtrūkimas – angliavandenilių molekulių su ilga anglies grandine skilimas į trumpesnes, veikiant aukštai temperatūrai (470-550°C). Nutrūkus C–C ryšiams (šioje temperatūroje išlieka stipresni C–H ryšiai) suyra alkanai ir susidaro alkanai bei alkenai su mažesniu anglies atomų skaičiumi.

Pavyzdžiui:

C 6 H 14 C 2 H 6 + C 4 H 8

Apskritai šis procesas gali būti išreikštas schema:

C n H 2n+2 C n-k H 2(n-k)+2 + C k H 2k

Įprasto terminio krekingo metu susidaro daug mažos molekulinės masės dujinių angliavandenilių, kurie naudojami kaip žaliava alkoholių, karboksirūgščių, didelės molekulinės masės junginių (polietileno) gamybai.

katalizinis krekingas atsiranda esant katalizatoriams, kurie naudojami kaip natūralūs kompozicijos aliuminio silikatai n Al 2 O 3 * m SiO 2 500°C temperatūroje. Įdiegus krekingą naudojant katalizatorius, susidaro angliavandeniliai, turintys šakotą arba uždarą anglies atomų grandinę molekulėje.

Naftos produktų krekingas vyksta aukštoje temperatūroje, todėl dažnai susidaro anglies nuosėdos (suodžiai), kurios užteršia katalizatoriaus paviršių, o tai smarkiai sumažina jo aktyvumą. Valymas nuo anglies nuosėdų – jos regeneravimas – yra pagrindinė sąlyga praktiškai įgyvendinant katalizinį krekingą. Paprasčiausias katalizatoriaus regeneravimo būdas yra jo skrudinimas, kurio metu anglies nuosėdos oksiduojamos atmosferos deguonimi.

Katalizinis krekingas yra nevienalytis procesas, kuriame dalyvauja kietos (katalizatorius) ir dujinės (angliavandenilio garai) medžiagos. Heterogeninės reakcijos (dujinės kietos medžiagos) vyksta greičiau, kai didėja kietosios medžiagos paviršiaus plotas. Todėl katalizatorius susmulkinamas, o jo regeneravimas ir angliavandenilių krekingas vyksta „skystintoje lovoje“, kuri jums pažįstama iš sieros rūgšties gamybos.

Krekingo žaliava, tokia kaip gazolis, patenka į reaktorių (schemą). Apatinė reaktoriaus dalis yra mažesnio skersmens, todėl tiekimo garų srautas yra labai didelis. Dideliu greičiu judančios dujos sulaiko katalizatoriaus daleles ir nuneša jas į viršutinę reaktoriaus dalį, kur, padidėjus jo skersmeniui, sumažėja srautas. Veikiamos gravitacijos katalizatoriaus dalelės patenka į apatinę siauresnę reaktoriaus dalį, iš kur jos vėl nešamos aukštyn. Taigi, kiekvienas katalizatoriaus grūdelis nuolat juda ir iš visų pusių plaunamas dujiniu reagentu.

Katalizinio krekingo agregato verdančiojo sluoksnio schema

Kai kurie katalizatoriaus grūdeliai patenka į išorinę, platesnę reaktoriaus dalį ir, susidūrę su dujų srauto pasipriešinimu, nugrimzta į apatinę dalį, kur dujų srautas juos surenka ir nuneša į regeneratorių. Krekingo katalizatorių naudojimas leidžia šiek tiek padidinti reakcijos greitį, sumažinti jos temperatūrą ir pagerinti krekingo produktų kokybę.

Gauti benzino frakcijos angliavandeniliai daugiausia turi linijinę struktūrą, o tai lemia žemą atsparumas smūgiams gavo benzino.

Kvitas

Naftos telkinyje yra daug susijusių naftos dujų sankaupų, kurios susikaupia virš naftos žemės plutoje ir iš dalies ištirpsta joje, veikiamos ant viršaus esančių uolienų. Susijusios naftos dujos, kaip ir nafta, yra vertingas natūralus angliavandenilių šaltinis. Susijusių naftos dujų sudėtis yra daug prastesnė nei naftos. Asocijuotose naftos dujose yra daug daugiau įvairių angliavandenilių nei gamtinėse dujose. Padalijus juos į trupmenas, jie gauna:

  • Benzino(pentanas ir heksanas);
  • propano-butano mišinys(propanas ir butanas);
  • sausos dujos(metanas ir etanas).

Taikymas

Natūralus benzinas naudojamas kaip vidaus degimo variklių kuras, taip pat kaip priedas prie variklių degalų, kad būtų lengviau užvesti variklius žiemos sąlygomis. Propano-butano mišinys naudojamas kaip buitinis kuras ir žiebtuvėlių užpildymui. Sausos dujos plačiai naudojamos kaip kuras. Naftos dujos naudojamos kaip žaliava chemijos gamybai. Vandenilis, acetilenas, nesotieji ir aromatiniai angliavandeniliai bei jų dariniai gaunami iš alkanų, esančių susijusių naftos dujų. Dujiniai angliavandeniliai gali sudaryti savarankiškas sankaupas – gamtinių dujų telkinį.

Gamtinių dujų

Gamtinių dujų - mažos molekulinės masės dujinių sočiųjų angliavandenilių mišinys. Pagrindinis dujų komponentas yra metanas, kurio dalis, priklausomai nuo lauko, svyruoja nuo 75 iki 99 tūrio proc. Gamtinėms dujoms taip pat priskiriamas etanas, propanas, butanas, izobutanas, azotas ir anglies dioksidas.

Kvitas

Gamtinių dujų telkiniai randami akytose uolienose, susidariusiose dėl tektoninių poslinkių. Šias uolienas dengiantys sluoksniai nepraleidžia dujų. Gamtinių dujų sudėtis įvairiose srityse labai skiriasi. Todėl prieš naudojimą gamtines dujas reikia apdoroti, kad būtų pašalinti nepageidaujami komponentai, tokie kaip sulfatas, vanduo ir kt. Perdirbimas paprastai atliekamas gavybos vietoje. Tuo pačiu metu ypač sunku pašalinti sieros junginius, nes juos deginant išsiskiria toksiškas sieros dioksidas (SO 2).

Taikymas

Gamtinės dujos naudojamos kaip kuras ir kaip žaliava įvairių organinių ir neorganinių medžiagų gamybai. Iš metano gaunamas vandenilis, acetilenas ir metilo alkoholis, formaldehidas ir skruzdžių rūgštis. Gamtinės dujos kaip kuras naudojamos elektrinėse, gyvenamųjų ir pramoninių pastatų vandens šildymo katilinėse, aukštakrosnėse ir krosninėje gamyboje. Gamtinių dujų, kaip kuro, vertė slypi ir tame, kad tai aplinkai nekenksmingas mineralinis kuras. Jį deginant susidaro daug mažiau kenksmingų medžiagų, palyginti su kitomis kuro rūšimis. Todėl gamtinės dujos yra vienas pagrindinių žmogaus veiklos energijos šaltinių.

Chemijos pramonėje gamtinės dujos naudojamos kaip žaliava įvairių organinių medžiagų, tokių kaip plastikai, guma, alkoholis, organinės rūgštys, gamybai. Būtent gamtinių dujų naudojimas padėjo susintetinti daugybę gamtoje neegzistuojančių cheminių medžiagų, tokių kaip polietilenas.

Anglis

Anglis - nuosėdinė uoliena, kuri yra gilaus augalų liekanų (medžių paparčių, asiūklių ir samanų, taip pat pirmųjų gimnasėklių) irimo produktas. Anglis susideda iš organinių ir neorganinių medžiagų, tokių kaip vanduo, amoniakas, vandenilio sulfidas ir anglis – anglis.

Koksavimas - anglies perdirbimo būdas, kalcinavimas be oro prieigos. Maždaug 1000 ° C temperatūroje dėl koksavimo susidaro:

Trumpas aprašymas

Aliejus yra aliejingas degus skystis, turintis specifinį
kvapas, dažniausiai rudas su žalsvu ar kitokiu atspalviu,
kartais beveik juodas, labai retai bespalvis.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Priglobta adresu http://www.allbest.ru/

Biudžetinė profesinio mokymo įstaiga

Voronežo sritis

Rossosh medicinos koledžas

Tema: „Nafta, gamtinės ir susijusios naftos dujos bei anglis“

Baigė 101 grupės mokinys

Kovalskaja Viktorija

Patikrino mokytoja: Grineva N. A.

Rossosh 2015 m

Įvadas

Nafta, gamtinės ir susijusios dujos, anglis.

Pagrindiniai angliavandenilių šaltiniai yra gamtinės ir susijusios naftos dujos, nafta ir anglis.

krekingo naftos dujų anglis

Alyva yra tamsiai rudos spalvos skystas kuras, kurio tankis yra 0,70–1,04 g / cm?. Nafta yra sudėtingas medžiagų mišinys – daugiausia skystų angliavandenilių. Pagal sudėtį aliejus yra parafininis, nafteninis ir aromatinis. Tačiau labiausiai paplitęs aliejus yra mišrus. Be angliavandenilių, aliejuje yra organinio deguonies ir sieros junginių priemaišų, taip pat vandens ir joje ištirpusių kalcio bei magnio druskų. Sudėtyje yra aliejaus ir mechaninių priemaišų – smėlio ir molio. Nafta yra vertinga žaliava aukštos kokybės variklių kurui gauti. Išvalius nuo vandens ir kitų nepageidaujamų priemaišų aliejus apdorojamas. Pagrindinis naftos perdirbimo būdas yra distiliavimas. Jis pagrįstas angliavandenilių, sudarančių aliejų, virimo taškų skirtumu. Kadangi aliejuje yra šimtai skirtingų medžiagų, iš kurių daugelis turi panašią virimo temperatūrą, atskirti atskirus angliavandenilius praktiškai neįmanoma. Todėl distiliuojant aliejus suskirstomas į frakcijas, verdančias gana plačiame temperatūrų diapazone. Distiliuojant normaliu slėgiu, alyva suskirstoma į keturias frakcijas: benziną (30-180 °C), žibalą (120-315 °C), dyzeliną (180-350 °C) ir mazutą (likutis po distiliavimo). Kruopščiau distiliuojant kiekvieną iš šių frakcijų galima suskirstyti į keletą siauresnių frakcijų. Taigi iš benzino frakcijos (angliavandenilių mišinio C5 - C12) galima išgauti petroleterį (40-70 °C), patį benziną (70-120 °C) ir benziną (120-180 °C). Naftos eteryje yra pentano ir heksano. Tai puikus riebalų ir dervų tirpiklis. Benzine yra neišsišakojusių sočiųjų angliavandenilių nuo pentanų iki dekanų, cikloalkanų (ciklopentano ir cikloheksano) ir benzeno. Tinkamai perdirbtas benzinas naudojamas kaip aviacinių ir automobilių kuras

LEDAS. Pirminis benzinas, kurio sudėtyje yra angliavandenilių C8 - C14 ir žibalo (angliavandenilių C12 - C18 mišinys), naudojamas kaip kuras namų šildymui ir apšvietimo įrenginiams. Žibalas dideliais kiekiais (po kruopštaus išvalymo) naudojamas kaip reaktyvinių lėktuvų ir raketų kuras.

Naftos perdirbimo dyzelinė frakcija – kuras dyzeliniams varikliams. Mazutas yra aukštos temperatūros angliavandenilių mišinys. Tepalinės alyvos gaunamos iš mazuto distiliuojant sumažintame slėgyje. Mazuto distiliavimo likučiai vadinami derva. Iš jo gaunamas bitumas. Šie gaminiai naudojami kelių tiesimui. Mazutas taip pat naudojamas kaip katilo kuras.

Pagrindinis naftos perdirbimo būdas – įvairaus tipo krekingas, t.y. šiluminė katalizinė alyvos sudedamųjų dalių transformacija. Yra šie pagrindiniai įtrūkimų tipai.

Terminis krekingas - angliavandenilių skilimas vyksta esant aukštai temperatūrai (500-700 ° C). Pavyzdžiui, iš sočiųjų angliavandenilių dekano C10H22 molekulės susidaro pentano ir penteno molekulės:

C10H22 > C5H12 + C5H10

pentanas pentenas

Katalizinis krekingas taip pat atliekamas esant aukštai temperatūrai, tačiau esant katalizatoriui, kuris leidžia valdyti procesą ir nukreipti jį tinkama linkme. Naftos krekingo metu susidaro nesotieji angliavandeniliai, kurie plačiai naudojami pramoninėje organinėje sintezėje.

Gamtinės ir susijusios naftos dujos

Gamtinių dujų. Gamtinių dujų sudėtis daugiausia yra metanas (apie 93%). Be metano, gamtinėse dujose yra ir kitų angliavandenilių, taip pat azoto, CO2 ir dažnai sieros vandenilio. Gamtinės dujos degdamos išskiria daug šilumos. Šiuo atžvilgiu jis žymiai pranašesnis už kitus degalus. Todėl vietinėse elektrinėse, pramonės įmonėse ir namų ūkiuose kaip kuras sunaudojama 90% viso gamtinių dujų kiekio. Likę 10% naudojami kaip vertinga žaliava chemijos pramonei. Tam iš gamtinių dujų išskiriamas metanas, etanas ir kiti alkanai. Produktai, kuriuos galima gauti iš metano, turi didelę pramoninę reikšmę.

Susijusios naftos dujos. Esant slėgiui, jie ištirpinami aliejuje. Ištraukus jį į paviršių, krenta slėgis ir mažėja tirpumas, dėl to iš alyvos išsiskiria dujos. Susijusiose dujose yra metano ir jo homologų, taip pat nedegių dujų – azoto, argono ir CO2. Susijusios dujos apdorojamos dujų perdirbimo įmonėse. Jie gamina metaną, etaną, propaną, butaną ir dujinį benziną, kuriame yra angliavandenilių, kurių anglies atomų skaičius yra 5 ar daugiau. Etanas ir propanas yra dehidrogenuojami ir gauna nesočiuosius angliavandenilius - etileną ir propileną. Propano ir butano mišinys (suskystintos dujos) naudojamas kaip buitinis kuras. Natūralus benzinas dedamas į įprastą benziną, kad pagreitėtų jo užsidegimas užvedant vidaus degimo variklį.

Anglis

Anglis. Kietosios anglies perdirbimas vyksta trimis pagrindinėmis kryptimis: koksavimas, hidrinimas ir nepilnas degimas. Koksavimas vyksta kokso krosnyse 1000-1200 °C temperatūroje. Esant tokiai temperatūrai, neturint prieigos prie deguonies, anglys patiria sudėtingiausių cheminių virsmų, dėl kurių susidaro koksas ir lakieji produktai. Atvėsintas koksas siunčiamas į metalurgijos gamyklas. Kai lakieji produktai (koksavimo krosnies dujos) atšaldomi, kondensuojasi akmens anglių derva ir amoniako vanduo. Nekondensuoti lieka amoniakas, benzenas, vandenilis, metanas, CO2, azotas, etilenas ir kt.. Praleidžiant šiuos produktus per sieros rūgšties tirpalą susidaro amonio sulfatas, kuris naudojamas kaip mineralinė trąša. Benzenas paimamas į tirpiklį ir distiliuojamas iš tirpalo. Po to kokso dujos naudojamos kaip kuras arba kaip cheminė žaliava. Akmens anglių derva gaunama nedideliais kiekiais (3%). Tačiau, atsižvelgiant į gamybos mastą, akmens anglių derva yra laikoma žaliava daugeliui organinių medžiagų gauti. Jei produktai, verdantys iki 350 ° C, pašalinami iš dervos, tada lieka kieta masė - pikis. Jis naudojamas lakų gamybai. Anglies hidrinimas atliekamas 400-600 °C temperatūroje, esant vandenilio slėgiui iki 25 MPa, esant katalizatoriui. Tokiu atveju susidaro skystų angliavandenilių mišinys, kuris gali būti naudojamas kaip variklių kuras. Šio metodo pranašumas yra žemos kokybės rudųjų anglių hidrinimo galimybė. Nevisiškai sudegus anglims susidaro anglies monoksidas (II). Katalizatoriuje (nikelio, kobalto), esant normaliam arba padidintam slėgiui, vandenilis ir CO gali būti naudojami benzinui, kuriame yra sočiųjų ir nesočiųjų angliavandenilių, gaminti:

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

nCO + 2nH2 > CnH2n + nH2O.

Jei sausa anglis distiliuojama 500–550 ° C temperatūroje, gaunama derva, kuri kartu su bitumu naudojama statybų pramonėje kaip rišiklis stogo dangų, hidroizoliacinių dangų (stogo medžiagos, stogo veltinio, ir tt).

Šiandien yra rimtas ekologinės katastrofos pavojus. Žemėje praktiškai nėra vietos, kur gamta nenukentėtų nuo pramonės įmonių veiklos ir žmogaus gyvybės. Dirbant su naftos distiliavimo produktais reikia žiūrėti, kad jie nepatektų į dirvą ir vandens telkinius. Naftos produktais impregnuotas dirvožemis daugeliui dešimtmečių praranda derlingumą, o jį atkurti labai sunku. Vien 1988 metais, kai buvo pažeisti naftotiekiai, į vieną didžiausių ežerų pateko apie 110 000 tonų naftos. Žinomi tragiški mazuto ir naftos išsiliejimo į upes, kuriose neršia vertingos žuvų rūšys, atvejai. Rimtas oro taršos pavojus yra anglimi kūrenamos šiluminės elektrinės – jos yra pagrindinis taršos šaltinis. Upių lygumose veikiančios hidroelektrinės daro neigiamą poveikį vandens telkiniams. Gerai žinoma, kad kelių transportas labai teršia atmosferą nepilno benzino degimo produktais. Mokslininkai susiduria su užduotimi kuo labiau sumažinti aplinkos taršos laipsnį.

Išvada

Natūralioje alyvoje visada yra vandens, mineralinių druskų ir įvairių mechaninių priemaišų. Todėl prieš apdirbant natūralus aliejus yra dehidratuojamas, pašalinamas druska ir atliekama daugybė kitų parengiamųjų operacijų.

Aliejaus distiliavimo ypatybės:

1. Naftos produktų gavimo būdas iš naftos atskiriant vieną frakciją po kitos, kaip tai daroma laboratorijoje, yra nepriimtinas pramoninėmis sąlygomis.

2. Jis yra labai neproduktyvus, brangus ir neužtikrina pakankamai aiškaus angliavandenilių pasiskirstymo į frakcijas pagal jų molekulinę masę.

Dėl visų šių trūkumų atimamas aliejaus distiliavimo metodas nuolat veikiančiuose vamzdiniuose įrenginiuose:

1. Agregatą sudaro vamzdinė alyvos kaitinimo krosnis ir distiliavimo kolonėlė, kurioje nafta pagal jų virimo temperatūras suskirstoma į atskirų angliavandenilių mišinių – benzino, benzino, žibalo ir kt. – frakcijas (distiliatus);

2. Vamzdinėje krosnyje yra ilgas vamzdynas ritės pavidalu;

3. Krosnis šildoma deginant alyvą arba dujas;

4. Nafta nuolat tiekiama vamzdynu, kuriame ji įkaista iki 320-350 °C ir skysčio ir garų mišinio pavidalu patenka į distiliavimo kolonėlę.

Gamtinių dujų savybės.

1. Pagrindinis gamtinių dujų komponentas yra metanas.

2. Be metano, gamtinėse dujose yra etano, propano, butano.

3. Paprastai kuo didesnė angliavandenilio molekulinė masė, tuo mažiau jo yra gamtinėse dujose.

4. Gamtinių dujų iš skirtingų telkinių sudėtis yra nevienoda. Vidutinė jo sudėtis (tūrio procentais) yra tokia: a) CH4 - 80-97; b) C2H6 - 0,5-4,0; c) С3Н8 - 0,2-1,5.

5. Gamtinės dujos, kaip kuras, turi didelių pranašumų prieš kietąjį ir skystąjį kurą.

6. Jo kaloringumas daug didesnis, deginant nepalieka pelenų.

7. Degimo produktai yra daug draugiškesni aplinkai.

8. Gamtinės dujos plačiai naudojamos šiluminėse elektrinėse, gamyklų katiluose, įvairiose pramoninėse krosnyse.

Gamtinių dujų naudojimo būdai

1. Gamtinių dujų deginimas aukštakrosnėse gali sumažinti kokso suvartojimą, sumažinti ketaus sieros kiekį ir labai pagerinti krosnies našumą.

2. Gamtinių dujų naudojimas buityje.

3. Šiuo metu jis pradedamas naudoti motorinėse transporto priemonėse (aukšto slėgio cilindruose), o tai leidžia taupyti benziną, sumažinti variklio susidėvėjimą ir dėl pilnesnio kuro degimo išlaikyti švarų oro baseiną.

4. Gamtinės dujos yra svarbus chemijos pramonės žaliavų šaltinis, todėl jų vaidmuo šioje srityje augs.

5. Vandenilis, acetilenas, suodžiai gaunami iš metano.

Susijusių naftos dujų savybės:

1. Susijusios naftos dujos pagal savo kilmę taip pat yra gamtinės dujos;

2. gavo specialų pavadinimą, nes yra telkiniuose kartu su nafta – joje ištirpęs ir išsidėstęs virš naftos, suformuodamas dujų „dangtelį“; 3) išgaunant aliejų į paviršių, ji nuo jos atsiskiria dėl staigaus slėgio kritimo.

Susijusių naftos dujų naudojimo būdai.

1. Anksčiau susijusios dujos nebuvo naudojamos ir buvo deginamos ten pat lauke.

2. Dabar jos vis dažniau sugaunamos, nes, kaip ir gamtinės dujos, yra geras kuras ir vertinga cheminė žaliava.

3. Asocijuotų dujų panaudojimo galimybės yra net daug platesnės nei gamtinių dujų; kartu su metanu jame yra daug kitų angliavandenilių: etano, propano, butano, pentano.

Anglis:

Anglis yra vienas vertingiausių žmonijos kuro ir energijos išteklių. Kartais tai vadinama suakmenėjusia saulės šviesa. Dėl ilgalaikio milžiniškų negyvų medžių ir žolių masių irimo ir cheminės transformacijos, įvykusios vadinamuoju anglies periodu – prieš 210-280 mln. viduriuose. Jo pasaulinės atsargos viršija 15 trilijonų tonų. Mūsų planetoje išgaunama daug daugiau anglies nei bet kurio kito mineralo: maždaug 2,5 milijardo tonų per metus arba apie 700 kg vienam Žemės gyventojui.

Anglies panaudojimas labai įvairus ir platus. Jis naudojamas elektrai gaminti šiluminėse elektrinėse, taip pat deginamas kitiems energijos tikslams; iš jo gaunamas koksas metalurgijos gamybai, o cheminio apdorojimo metu pagaminama apie 300 įvairių pramonės gaminių. Pastaruoju metu didėja anglies suvartojimas naujiems tikslams – gauti kalnų vašką, plastiką, dujinį kaloringą kurą, daug anglies turinčių anglies ir grafito kompozitines medžiagas, retus elementus – germanį ir galią.

Daugelį amžių akmens anglys buvo ir išlieka viena pagrindinių technologinio ir energetinio kuro rūšių, o jos, kaip chemijos pramonės žaliavos, reikšmė vis didėja. Todėl žvalgomi visi nauji anglies telkiniai, jai išgauti statomi karjerai ir kasyklos.

Bibliografija

1. Alena Igorevna Titarenko. Organinės chemijos sukčiavimo lapas

Pateikta Allbest.ur

Panašūs dokumentai

    Pagrindinės gamtinių dujų būsenos, esančios žemės žarnyne ir dujų hidratų pavidalu vandenynuose ir žemynų amžinojo įšalo zonose. Gamtinių dujų, jų telkinių ir gamybos cheminė sudėtis ir fizinės savybės. Susijusių naftos dujų panaudojimas.

    pristatymas, pridėtas 2011-08-03

    Asocijuotų naftos dujų valymo įrenginių tikslai ir uždaviniai, pagrindiniai procesai ir technologinės schemos. Dujų valymo nuo dujų kondensato, alyvos, lašelinių, smulkių, aerozolių drėgmės ir mechaninių dumblo priemaišų metodai. Absorbcinių dujų valymas.

    santrauka, pridėta 2013-11-01

    Sintetinių dujų gamybos būdai, anglies dujinimas. Nauji anglies dujinimo inžineriniai sprendimai. Metano pavertimas sintezės dujomis. Fišerio-Tropšo sintezė. Aparatinė ir techninis proceso projektavimas. Produktai, gauti iš sintezės dujų.

    baigiamasis darbas, pridėtas 2009-01-04

    Aliejaus fizikinių ir cheminių savybių charakteristikos, jo gamyba, sudėtis ir frakcijų rūšys distiliuojant. Naftos perdirbimo ypatybės, katalizinio krekingo ir koksavimo esmė. Naftos naudojimas ir naftos perdirbimo gamyklų aplinkos problemos.

    pristatymas, pridėtas 2013-05-16

    Gamtinės dujos yra vienas iš svarbiausių iškastinio kuro rūšių, užimantis pagrindines pozicijas daugelio valstybių kuro ir energijos balanse. Susijusios naftos dujos kaip šalutiniai naftos gavybos produktai. Dujų gavyba, perdirbimas, transportavimas ir naudojimas.

    pristatymas, pridėtas 2012-08-01

    Katalizatorių pagrindinių funkcijų, savybių ir veikimo principo studija. Katalizatorių vertė naftos ir dujų perdirbime. Pagrindiniai naftos perdirbimo etapai, katalizatorių naudojimo ypatumai. Kietųjų naftos perdirbimo katalizatorių paruošimo pagrindai.

    santrauka, pridėta 2010-10-05

    Pagrindiniai ir pagrindiniai naftos perdirbimo būdai. Benzino ir kitų lengvų produktų išeiga didinimas. Naftos žaliavų ardomojo perdirbimo procesai. Tiesioginių lenktynių produktų sudėtis. Krekingo proceso tipai. Krekingo bloko technologinė schema.

    Kursinis darbas, pridėtas 2009-03-29

    „Naftos dujų“ sąvokos esmė. Būdingas susijusių naftos dujų sudėties bruožas. Naftos ir dujų paieška. Dujų gamybos ypatybės. Natūralus benzinas, propano-butovo frakcija, sausos dujos. Su nafta susijusių dujų naudojimas. APG panaudojimo būdai.

    pristatymas, pridėtas 2011-05-18

    Alyvos fizinės ir cheminės savybės. Distiliavimo būdai, jų privalumai ir trūkumai. Technologinių parametrų įtaka šiam procesui. Naftos produktų, gautų įrengiant atmosferinę-vakuuminę distiliaciją, charakteristikos ir panaudojimas.

    Kursinis darbas, pridėtas 2015-03-05

    Naftos, kaip žaliavos organinių junginių gamybai, naudojimo istorija. Pagrindiniai regionai ir naftos telkiniai. Aliejaus frakcijos, paruošimo perdirbti ypatybės. Krekingo esmė, naftos produktų rūšys ir benzino rūšys.