Pramoninė organinių junginių gamyba – nafta, gamtinės dujos, anglis. Natūralūs angliavandenilių šaltiniai

Gamtinės dujos yra bespalvės ir bekvapės, jose susidaro savarankiškos sankaupos dujų telkinių pavidalu Savaiminio užsidegimo temperatūra: 650 °C Dujos yra paprasčiausiai transportuojamos vamzdynais. Taip iškraunamas transportas ir sumažėja pačių dujų kaina. Pasaulio dujų atsargos sutelktos Rusijoje, Irane, JAV, Alžyre, Kanadoje, Meksikoje, Norvegijoje. Kalbant apie dujų atsargas, Rusija yra 1 vietoje Dujų telkiniai (taip pat ir nafta) daugiausia yra gylyje, viršijančiame 3 km, kur pirminė organinė medžiaga 100 ° C temperatūroje ir aukštame slėgyje virsta angliavandeniliais.


Azotas ir kitos dujos Propanas Etanas Pentanas Butanas Metanas pagrindinis komponentas 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 % "sausos dujos “


Kaip kuras pramonėje ir buityje, chemijos pramonės žaliava, kaloringumas didesnis nei kitų kuro rūšių (deginant 1 m 3 dujų išsiskiria iki kJ), nepalieka pelenų, aplinkai nekenksmingas kuras Sintetinio pluošto, gumos, plastikų, alkoholių, riebalų, azoto trąšų, amoniako, acetileno, sprogmenų, vaistų ir kt.


Taip pat gamtinės dujos, ištirpintos naftoje ir esančios virš naftos. Kartu su 1 tona naftos susidaro 100–150 m 3 dujų, iškėlus naftą į paviršių, dėl staigaus slėgio kritimo nuo jos atsiskiria dujos. CH 4 40% Susijusiose dujose yra alkanų, kurių molekulėse yra nuo 1 iki 6 atomų C C 2 H 6 20% C 3 H 8 20% C 4 H 10 20% C 5 H 12 mažai C 6 H 14 mažai dujų“, nes be metano (sausų dujų) ir jo homologų, yra ir aukštesnių angliavandenilių.


Pentano ir heksano mišinys Susijusių dujų naudojimas yra platesnis nei gamtinių dujų, nes su CH 4 jame yra daug C 2 H 6, C 3 H 8, C 4 H 10, C 5 H 12 Benzinas naudojamas kaip benzino priedas. Propano ir butano mišinys suskystintas naudojamas kaip kuras kasdieniame gyvenime ir automobiliuose. Susijusios dujos yra atskiriamos į etaną, propaną ir kt., iš kurių vėliau gaunami nesotieji angliavandeniliai.


Aliejus aliejingas degus skystis, turintis būdingą kvapą nuo šviesiai rudos iki juodos, šiek tiek lengvesnis už vandenį vandenyje netirpsta nėra apibrėžtos virimo temperatūros Aliejus, kaip ir dujos, nesudaro atskirų sluoksnių, užpildo uolienose esančias tuštumas: poras tarp smėlio grūdelių, įtrūkimus Naftos telkiniai yra žemės gelmėse skirtinguose gyliuose. Nafta yra veikiama slėgio ir per šulinį kyla į žemės paviršių.


2% S) Alyvos sudėtis priklauso nuo lauko. Baku: daug cikloalkanų, mažai sočiųjų angliavandenilių > 2 % S) Naftos sudėtis priklausomai nuo lauko Baku: daug cikloalkanų, mažai sočiųjų angliavandenilių" class="link_thumb"> 9 !} Sieringa (nuo 0,5 iki 2% S) Aliejus - įvairių angliavandenilių (150) mišinys su kitų medžiagų priemaišomis Mažai sieros (iki 0,5% S) Didelės sieros (> 2% S) Alyvos sudėtis priklauso nuo lauko. . Baku: daug cikloalkanų, stinga sočiųjų angliavandenilių Groznas ir Fergana: daugiau sočiųjų angliavandenilių Permė: yra aromatinių angliavandenilių Siera kelia daug rūpesčių naftininkams, sukelia metalų koroziją. 2% S) Alyvos sudėtis priklauso nuo lauko. Baku: daug cikloalkanų, mažai sočiųjų angliavandenilių "\u003e 2% S) Naftos sudėtis priklauso nuo lauko. Baku: daug cikloalkanų, mažai sočiųjų angliavandenilių, Groznas ir Fergana: daugiau sočiųjų angliavandenilių Permė: yra aromatinių angliavandenilių Sieros atneša daug bėdų naftininkams, sukeliančių metalų koroziją.> 2% S) Naftos sudėtis priklauso nuo lauko. Baku: daug cikloalkanų, mažai sočiųjų angliavandenilių > 2 % S) Naftos sudėtis priklausomai nuo lauko Baku: daug cikloalkanų, mažai sočiųjų angliavandenilių"> title="Sieringa (nuo 0,5 iki 2% S) Aliejus - įvairių angliavandenilių (150) mišinys su kitų medžiagų priemaišomis Mažai sieros (iki 0,5% S) Didelės sieros (> 2% S) Alyvos sudėtis priklauso nuo lauko. . Baku: daug cikloalkanų, mažai sočiųjų angliavandenilių"> !}


Lengvas sunkus išgaunamas siurbliais, fontaniniu būdu. Iš jų daugiausia gaminamas benzinas ir žibalas, kartais kasami kasyklų metodu (Jaremskoje telkinys Komijos Respublikoje) Jie perdirbami į bitumą, mazutą, alyvas, iš kai kurių rūšių alyvos išskiriamas parafinas. Vazelinas gaunamas maišant kietus ir skystus angliavandenilius. Lengvojoje alyvoje yra maždaug dviem procentais mažiau anglies nei sunkiojoje, bet daugiau vandenilio ir deguonies.


Aliejus C2H4C2H4 Butadieno kaučiukas H 2 C-CH 2 | HO OH Antifrizai C 2 H 5 OH Tirpikliai Dacron pluoštai Tirpikliai SBR H 2 C-CH-CH 2 | | | HO OH OH Antifrizai Medicininiai tepalai Tepalai parfumerijai H 3 C-CH=CH 2 ir kt. angliavandeniliai Tirpikliai Kuras vidaus degimo varikliams Sprogstamosios medžiagos CH 2 =CH | CH 2 \u003d CH


Frakcijų apdorojimas po pirminio proceso 1 Krekingas t.y. ilgos angliavandenilių grandinės suskaidymas į angliavandenilius, turinčius mažiau anglies atomų 2 Pirolizė t.y. org skilimas. medžiagos, neturinčios prieigos prie oro esant aukštai temperatūrai 3 Hidrovalymas t.y. Vandenilio apdorojimas kaitinant ir slėgiu esant katalizatoriui Alyvos distiliavimas (rektifikavimas), t.y. frakcionavimas Trūkumas: maža benzino išeiga, siekiant padidinti benzino išeigą ir pagerinti jo kokybę dujiniai angliavandeniliai (etilenas, acetilenas) sieros ir azoto junginiams pašalinti.






Kaip kuras pramonėje ir kasdieniame gyvenime, technologinės ir cheminės žaliavos Jie gamina dirbtinį grafitą. Pelenai naudojami statybinių medžiagų, keramikos ir ugniai atsparių žaliavų, aliuminio oksido gamyboje. Dideli anglies baseinai yra: Tunguska, Lena, Taimyras Rusijoje, Apalačai JAV, Karaganda Kazachstane Vienas pagrindinių angliavandenilių iš anglies gavimo būdų yra koksavimas arba sausa distiliacija.



Naftos rafinavimas

Aliejus yra daugiakomponentis įvairių medžiagų, daugiausia angliavandenilių, mišinys. Šie komponentai skiriasi vienas nuo kito virimo taškais. Šiuo atžvilgiu, jei aliejus šildomas, iš jo pirmiausia išgaruos lengviausiai verdantys komponentai, o tada junginiai, kurių virimo temperatūra aukštesnė ir pan. Remiantis šiuo reiškiniu pirminis naftos perdirbimas , susidedantis iš distiliavimas (ištaisymas) Alyva. Šis procesas vadinamas pirminiu, nes daroma prielaida, kad jo eigoje nevyksta cheminių medžiagų virsmų, o aliejus tik suskirstomas į frakcijas su skirtinga virimo temperatūra. Žemiau pateikiama distiliavimo kolonėlės schema su trumpu paties distiliavimo proceso aprašymu:

Prieš rektifikavimo procesą aliejus ruošiamas specialiu būdu, ty pašalinamas iš priemaišų vandens su jame ištirpusiomis druskomis ir nuo kietų mechaninių priemaišų. Taip paruoštas aliejus patenka į vamzdinę krosnį, kur įkaitinama iki aukštos temperatūros (320-350 o C). Įkaitinus vamzdinėje krosnyje, aukštos temperatūros aliejus patenka į apatinę distiliavimo kolonėlės dalį, kur atskiros frakcijos išgaruoja ir jų garai kyla aukštyn distiliavimo kolona. Kuo aukštesnė distiliavimo kolonėlės dalis, tuo žemesnė jos temperatūra. Taigi skirtingu aukščiu paimamos šios frakcijos:

1) distiliavimo dujos (paimtos iš pačios kolonėlės viršaus, todėl jų virimo temperatūra neviršija 40 °C);

2) benzino frakcija (virimo temperatūra nuo 35 iki 200 o C);

3) pirminio benzino frakcija (virimo temperatūra nuo 150 iki 250 o C);

4) žibalo frakcija (virimo temperatūra nuo 190 iki 300 o C);

5) dyzelino frakcija (virimo temperatūra nuo 200 iki 300 o C);

6) mazutas (virimo temperatūra virš 350 o C).

Pažymėtina, kad alyvos rektifikavimo metu išskirtos vidutinės frakcijos neatitinka kuro kokybės standartų. Be to, dėl alyvos distiliavimo susidaro nemažas kiekis mazuto – toli gražu ne pats paklausiausias produktas. Šiuo atžvilgiu po pirminio naftos perdirbimo užduotis yra padidinti brangesnių, ypač benzino, frakcijų išeigą, taip pat pagerinti šių frakcijų kokybę. Šios užduotys sprendžiamos naudojant įvairius procesus. naftos perdirbimas , toks kaip trūkinėjant Irreformuojantis .

Pažymėtina, kad antriniame naftos perdirbime naudojamų procesų skaičius yra daug didesnis, ir mes paliečiame tik kai kuriuos iš pagrindinių. Dabar išsiaiškinkime, kokia yra šių procesų prasmė.

Krekingas (terminis arba katalizinis)

Šis procesas skirtas padidinti benzino frakcijos išeigą. Šiuo tikslu sunkiosios frakcijos, tokios kaip mazutas, yra stipriai kaitinamos, dažniausiai esant katalizatoriui. Dėl šio veiksmo ilgos grandinės molekulės, kurios yra sunkiųjų frakcijų dalis, suplėšomos ir susidaro mažesnės molekulinės masės angliavandeniliai. Tiesą sakant, tai leidžia papildomai gauti vertingesnės benzino frakcijos nei originalus mazutas. Cheminę šio proceso esmę atspindi lygtis:

Reformavimas

Šis procesas pagerina benzino frakcijos kokybę, ypač padidina atsparumą smūgiams (oktaninį skaičių). Būtent tokia benzinų charakteristika nurodoma degalinėse (92-asis, 95-asis, 98-asis benzinas ir kt.).

Dėl riformingo proceso padidėja aromatinių angliavandenilių dalis benzino frakcijoje, kuri tarp kitų angliavandenilių turi vieną didžiausių oktaninių skaičių. Toks aromatinių angliavandenilių dalies padidėjimas pasiekiamas daugiausia dėl dehidrociklizacijos reakcijų, vykstančių riformingo proceso metu. Pavyzdžiui, kai pakankamai šildomas n-heksanas, esant platinos katalizatoriui, virsta benzenu, o n-heptanas panašiu būdu - toluenu:

Anglies perdirbimas

Pagrindinis anglies perdirbimo būdas yra koksavimas . Anglies koksavimas vadinamas procesas, kai anglis šildoma neprisileidžiant oro. Tuo pačiu metu dėl tokio šildymo iš anglies išskiriami keturi pagrindiniai produktai:

1) koksas

Kieta medžiaga, kuri yra beveik gryna anglis.

2) akmens anglių degutas

Sudėtyje yra daug įvairių daugiausia aromatinių junginių, tokių kaip benzenas, jo homologai, fenoliai, aromatiniai alkoholiai, naftalenas, naftaleno homologai ir kt.;

3) Amoniako vanduo

Nepaisant pavadinimo, šioje frakcijoje, be amoniako ir vandens, taip pat yra fenolio, vandenilio sulfido ir kai kurių kitų junginių.

4) kokso krosnies dujos

Pagrindiniai kokso krosnies dujų komponentai yra vandenilis, metanas, anglies dioksidas, azotas, etilenas ir kt.

Gamtinės dujos, kaip energijos nešėjas, išlaiko strateginę pirmaujančią poziciją pasaulyje. Tai palengvina ne tik po krizės prasidėjęs pasaulinis ekonomikos augimas ir vis spartesnė planetos urbanizacija, bet ir jos pranašumai ekologiškumo požiūriu, palyginti su anglimi, bei aukštas atsargų lygis.

O dėl dujų atsargų čia, pastebiu, aktualių naujienų antplūdis vis didesnis. Tarkime, kad dabar pramonės žaidėjų dėmesio centre yra planai plėtoti milžinišką Pietų Parso angliavandenilių telkinį, esantį centrinėje Persijos įlankos dalyje, šimtą kilometrų nuo Irano pakrantės, kuriame yra iki 8 proc. pasaulio gamtinių dujų atsargų. Nors Teheranas ja dalijasi su Doha, proporcijos tokios: iš beveik 14 trilijonų kubinių metrų. Kataro teritoriniuose vandenyse sutelkta tik iki 2 trilijonų dujų atsargų, o likusi dalis – per 12 trilijonų kubinių metrų. kontroliuojamas Iranas.

Negana to, South Pars yra ir naftos – preliminariais skaičiavimais, naftos sluoksnyje glūdi apie 14 milijardų barelių juodojo aukso. O gegužės viduryje buvo eksportuotas pirmasis suskystintų naftos dujų (SND) krovinys, gautas vykdant 15 ir 16 lauko plėtros etapus.

Dalijant šį angliavandenilių „pyragą“ ketina dalyvauti ir Rusija: žiniasklaida skelbė, kad „Gazprom“ pradžioje planuoja pasirašyti sutartį su Irano naftos ir dujų valstybine korporacija NIOC dėl suskystintų gamtinių dujų (SGD) gamyklos statybos Irane. birželį Sankt Peterburgo ekonomikos forumo, kurio išteklių bazė turėtų būti Pietų Parso laukas, rėmuose.

Tačiau čia turime aiškiai suprasti, kad Iranas vis dar yra mūsų strateginis konkurentas angliavandenilių pasaulio žemėlapyje ir kartu rimtas politinis bei geopolitinis sąjungininkas. Todėl reikia subalansuotų pusiausvyrų: kad Rusijos finansinės ir technologinės intervencijos į Teherano kuro ir energijos kompleksą remiant politinį šalių bendradarbiavimą nepakenktų visam nacionaliniam energetikos kompleksui. Akivaizdu, kad kapitalo nukreipimas į tarptautinius aljansus susiaurina galimybes plėtoti šalies pramonės projektus, kurių turime perteklių. Be to, būtina atsižvelgti į galimų negrįžtamų pasekmių scenarijų Rusijos Federacijos kuro ir energetikos kompleksui, „pamaitinus“ savo energetinį konkurentą pasaulinėje arenoje.

Todėl greičiausiai „Gazprom“ ir Irano tandemas dėl SGD gamyklos kol kas bus įformintas kaip savotiškas ketinimų memorandumas, o ne griežta sutartis. Matyt, tai geriausias žingsnis ir palietęs ateitį. Be to, stambūs šalies energetikos holdingai jau yra sukaupę solidų savo būsimų SGD projektų portfelį Rusijos Federacijos geografiniame perimete, todėl joms geriau sutelkti jėgas namuose.

Kitas svarbus įvykis vertinant pasaulines dujų perspektyvas buvo gegužės pabaigoje „Gazprom“ vadovo Aleksejaus Millerio pristatyta ataskaita „Gamtinės dujos kaip tikslinis ateities kuras“. Kalba buvo pasakyta kasmetinio tarptautinio verslo kongreso metu Austrijos sostinėje. Milleris pasinaudojo „Vienos platforma“ pasaulinei dujų propagandai ir mėlynąjį kurą pozicionavo kaip perspektyviausią.

Visų pirma ataskaitoje pabrėžiama, kad pasaulio ekonomika jau pasirinko dujas, kurios turėtų tapti ateities energetikos kūrimo pagrindu.

Technologiniu ir aplinkosaugos požiūriu dujos turi visas prielaidas, kad taptų tiksliniu kuru Europos ir pasaulio ateičiai, padarė išvadą Milleris.

Tačiau „Rosholding“ vyriausiasis vadovas savo kalboje skundėsi, kad, nepaisant akivaizdžių gamtinių dujų pranašumų ir galimybės jas panaudoti daugelyje šalies ekonomikos sektorių, yra tam tikrų sunkumų, susijusių su dujų pozicionavimu politiniuose sluoksniuose ir prieš reguliavimo institucijas.

Ir ši kritinė Aleksejaus Millerio pastaba Europos biurokratams yra visai tinkama: juk gerai žinoma, kad politiniai barjerai iš Briuselio neleidžia „Gazprom“ normaliai vykdyti verslo Europoje.

Tiesa, nors valstybinio koncerno padėtis dujų rinkoje Senojo pasaulio šalyse yra stabili. Nuo 2017 metų pradžios Rusijos dujų tiekimas Europos vartotojams išaugo daugiau nei 13 proc., arba 9 mlrd. kubinių metrų. absoliučiais dydžiais.

Svarbus momentas yra tai, kad Europos Komisija (EK) gegužę baigė rinkti suinteresuotų Europos rinkos dalyvių pastabas dėl „Gazprom“ pasiūlymų, nes tai yra dalis ilgalaikės antimonopolinės bylos, prasidėjusios dar 2012 metais, sprendimo – reguliuotojas įtarė Rosholdingą piktnaudžiavimu. savo dominuojančią padėtį Vidurio ir Rytų Europos dujų rinkose ir nustatydama „nesąžiningas“ kainas. 2015 metais koncernui buvo išsiųstas oficialus pranešimas apie pretenzijas.

Dabar „Gazprom“ ir toliau glaudžiai bendradarbiauja su EK. Gegužės 29 d. holdingo valdybos pirmininko pavaduotojas Aleksandras Medvedevas susitiko su Europos Komisijos konkurencijos komisare Margrethe Vestager. Posėdžio rezultatų paskelbimas, kaip žadėjo „Gazprom“, turėjo daug ką paaiškinti.

Kol kas konkretumo negirdėti: tik oficialiai paskelbta, kad šalys „artimiausiomis savaitėmis ves technines derybas ir įvertins rinkos reakciją į Rusijos holdingo antimonopolinius pasiūlymus“. Nors D. Medvedevas pažymėjo, kad pokalbis su Vestageriu vyko teigiamai ir leido susitarti dėl bendro vertinimo mechanizmų.

Tačiau dialogas dujų klausimais su EK dėl konkurencijos normų vis dar yra ypatumas. Konceptualiąja prasme Rusija vis dar siekia išlaikyti savo pagrindinį vaidmenį formuojant pasaulinės mėlynojo kuro rinkos strategiją ir plėtoja Rytų-Vakarų eksporto formatą – Kinija pirmąsias dujotiekio dujas gali gauti jau 2019 m. Tai labai diversifikuoja Rusijos Federacijos eksporto riziką.

Japonai paėmė ateities dujų kurą? 2013 m. sausio 13 d

Japonija šiandien pradėjo bandomąją metano hidrato gamybą – įvairių gamtinių dujų, kurių atsargos, daugelio ekspertų teigimu, gali iš esmės išspręsti šalies energetines problemas. Specialus tyrimų laivas „Chikyu / Earth“ pradėjo gręžti Ramiajame vandenyne 70 km į pietus nuo Atsumi pusiasalio netoli Nagojos miesto pagrindinės Japonijos Honšiu salos rytinėje pakrantėje.
Per pastaruosius metus Japonijos ekspertai atliko keletą eksperimentų, gręždami Ramiojo vandenyno dugną, ieškodami metano hidratų. Šį kartą jie ketina išbandyti pilno masto energijos resurso išgavimą ir metano dujų išgavimą iš jo. Jei pasiseks, komercinė lauko plėtra prie Nagojos miesto prasidės 2018 m.

Metano hidratas arba metano hidratas yra metano dujų ir vandens derinys, savo išvaizda primenantis sniegą arba palaidą ištirpusį ledą. Šis išteklius plačiai paplitęs gamtoje – pavyzdžiui, amžinojo įšalo zonoje. Po vandenyno dugnu yra didelės metano hidratų atsargos, kurių plėtra iki šiol buvo laikoma nenaudinga. Tačiau Japonijos ekspertai teigia radę gana ekonomiškų technologijų.


Apskaičiuota, kad vien metano hidrato atsargos teritorijoje į pietus nuo Nagojos miesto siekia 1 trilijoną kubinių metrų. Teoriškai jie gali visiškai patenkinti Japonijos gamtinių dujų poreikius 10 metų. Apskritai, pasak ekspertų, metano hidratų telkiniai po vandenyno dugnu gretimose šalies vietose išliks apie 100 metų. Nepaisant to, šio kuro savikaina, įvertinus perdirbimo, transportavimo ir kitas sąnaudas, vis dar viršija įprastų gamtinių dujų rinkos kainą.

Šiuo metu Japonija neturi energijos išteklių ir visiškai juos importuoja. Visų pirma Tokijas yra didžiausias suskystintų gamtinių dujų pirkėjas pasaulyje. Pastaruoju metu po avarijos Fukušima-1 atominėje elektrinėje ir laipsniško visų atominių elektrinių uždarymo, Japonijos energijos išteklių poreikis išaugo.

Nepaisant alternatyvių energijos šaltinių plėtros, iškastinis kuras vis dar išlaiko ir artimiausioje ateityje išliks svarbų vaidmenį planetos kuro balanse. „ExxonMobil“ ekspertų teigimu, energijos suvartojimas per ateinančius 30 metų planetoje padidės per pusę. Mažėjant žinomų angliavandenilių telkinių produktyvumui, vis rečiau aptinkama naujų didelių telkinių, o anglies naudojimas kenkia aplinkai. Tačiau išsenkančias įprastų angliavandenilių atsargas galima kompensuoti.
Tie patys „ExxonMobil“ ekspertai nelinkę dramatizuoti situacijos. Pirma, tobulėja naftos ir dujų gamybos technologijos. Pavyzdžiui, šiandien Meksikos įlankoje nafta išgaunama iš 2,5-3 km gylio po vandens paviršiumi, tokie gyliai buvo neįsivaizduojami prieš 15 metų. Antra, kuriamos sudėtingų angliavandenilių (sunkiųjų ir rūgščių alyvų) ir naftos pakaitalų (bitumo, aliejinių smėlio) perdirbimo technologijos. Tai leidžia grįžti į tradicines kasybos sritis ir ten atnaujinti darbus, taip pat pradėti kasybą naujose srityse. Pavyzdžiui, Tatarstane, remiant „Shell“, pradedama išgauti vadinamoji „sunkioji nafta“. Kuzbase kuriami metano gavybos iš anglies sluoksnių projektai.


Trečioji angliavandenilių gavybos lygio palaikymo kryptis siejama su netradicinių jų rūšių panaudojimo būdų paieškomis. Tarp perspektyvių naujų angliavandenilių žaliavų rūšių mokslininkai išskiria metano hidratą, kurio atsargos planetoje, preliminariais skaičiavimais, yra mažiausiai 250 trilijonų kubinių metrų (vertinant energetinę vertę, tai 2 kartus daugiau nei visų naftos, anglies ir dujų atsargų planetoje vertės kartu sudėjus).

Metano hidratas yra supramolekulinis metano ir vandens junginys. Žemiau pateikiamas metano hidrato modelis molekuliniu lygiu. Aplink metano molekulę susidaro vandens (ledo) molekulių gardelė. Junginys yra stabilus esant žemai temperatūrai ir aukštam slėgiui. Pavyzdžiui, metano hidratas yra stabilus 0 °C temperatūroje ir esant 25 barų ar didesniam slėgiui. Toks slėgis susidaro maždaug 250 m gylyje vandenyne.Esant atmosferos slėgiui metano hidratas išlieka stabilus –80 °C temperatūroje.


Metano hidrato modelis

Kai metano hidratas kaitinamas arba sumažinamas slėgis, junginys skyla į vandenį ir gamtines dujas (metaną). Iš vieno kubinio metro metano hidrato esant normaliam atmosferos slėgiui galima gauti 164 kubinius metrus gamtinių dujų.

JAV Energetikos departamento duomenimis, metano hidrato atsargos planetoje yra milžiniškos. Tačiau iki šiol šis junginys praktiškai nebuvo naudojamas kaip energijos šaltinis. Skyrius sukūrė ir įgyvendina visą programą (MTEP programą), skirtą metano hidrato gavybai ieškoti, įvertinti ir komercializuoti.


Metano hidrato kalva jūros dugne

Neatsitiktinai JAV yra pasirengusios skirti nemažai lėšų metano hidrato gamybos technologijų kūrimui. Gamtinės dujos sudaro beveik 23% šalies kuro balanso. Didžioji dalis JAV gamtinių dujų tiekiama vamzdynais iš Kanados. 2007 metais gamtinių dujų suvartojimas šalyje siekė 623 mlrd. kubinių metrų. m. Iki 2030 metų jis gali išaugti 18-20%. Naudojant įprastų gamtinių dujų telkinius JAV, Kanadoje ir jūroje, neįmanoma užtikrinti tokio gavybos lygio.

Bet čia, kaip sakoma, yra kita problema: kartu su dujomis kils didžiulė vandens masė, nuo kurios dujas reikės valyti visu įmanomu stropumu. Nėra tokių variklių, kurie būtų abejingi net 1% degalų masės chloridų ir kitų vandenyno druskų pavidalu. Pirmiausia mirs dyzeliniai varikliai, šiek tiek ilgiau tarnaus turbinos. Ar tai IŠORINIS Stirlingo vidaus degimo variklis?

Taigi tiekti dujas tiesiai iš apatinio sluoksnio į dujotiekį niekaip nepavyks. Valydami Golovnikovą japonai slampins per stogą. Ir tada žalumynai ims juos užteršti vandenyno storyje su jo dugno sluoksniais. Labiausiai tikėtina, kad smėlio ir kitų nešvarumų čiurkšlė eis kartu su srautu ir bus matoma iš kosmoso. Maždaug kaip Marmuro jūroje lėktuvas iš Bosforo sąsiaurio.

Šis projektas ir jo perspektyvos man labai primena dviprasmišką ir iš esmės prieštaringą skalūnų dujų projektą.


šaltiniai

Puslapis 1
SANTRAUKA

GAMTINIAI ANGLIANDENILIŲ ŠALTINIAI

Pagrindiniai angliavandenilių šaltiniai yra nafta, gamtinės ir susijusios naftos dujos bei anglis. Jų atsargos nėra neribotos. Mokslininkų teigimu, esant dabartiniam gamybos ir vartojimo tempui, jų pakaks: naftos – 30 – 90 metų, dujų – 50 metų, anglies – 300 metų.

Aliejus ir jo sudėtis:

Aliejus yra aliejinis skystis nuo šviesiai rudos iki tamsiai rudos spalvos, beveik juodos spalvos, būdingo kvapo, netirpsta vandenyje, vandens paviršiuje sudaro plėvelę, kuri nepraleidžia oro. Aliejus yra aliejinis skystis nuo šviesiai rudos iki tamsiai rudos spalvos, beveik juodos spalvos, būdingo kvapo, netirpsta vandenyje, vandens paviršiuje sudaro plėvelę, kuri nepraleidžia oro. Aliejus yra sudėtingas sočiųjų ir aromatinių angliavandenilių, cikloparafino, taip pat kai kurių organinių junginių, turinčių heteroatomų - deguonies, sieros, azoto ir kt., mišinys. Kokių tik entuziastingų vardų nedavė naftos žmonės: ir „Juodasis auksas“, ir „Žemės kraujas“. Aliejus tikrai nusipelno mūsų susižavėjimo ir kilnumo.

Aliejaus sudėtis yra: parafininė - susideda iš alkanų su tiesia ir šakota grandine; nafteninis – turi sočiųjų ciklinių angliavandenilių; aromatinis – apima aromatinius angliavandenilius (benzeną ir jo homologus). Nepaisant sudėtingos komponentų sudėties, alyvų elementinė sudėtis yra daugmaž vienoda: vidutiniškai 82-87% angliavandenilių, 11-14% vandenilio, 2-6% kitų elementų (deguonies, sieros, azoto).

Truputis istorijos .

1859 metais JAV, Pensilvanijos valstijoje, 40-metis Edwinas Drake'as, pasitelkęs savo atkaklumą, naftos kasimo pinigus ir seną garo mašiną, išgręžė 22 metrų gylio gręžinį ir ištraukė pirmąją alyvą tai.

Dreiko, kaip pradininko naftos gręžimo srityje, prioritetas ginčijamas, tačiau jo vardas vis dar siejamas su naftos eros pradžia. Nafta buvo atrasta daugelyje pasaulio šalių. Žmonija pagaliau įsigijo puikų dirbtinio apšvietimo šaltinį dideliais kiekiais ... ..

Kokia yra aliejaus kilmė?


  • Tarp mokslininkų dominavo dvi pagrindinės sąvokos: organinė ir neorganinė. Pagal pirmąją koncepciją, nuosėdinėse uolienose palaidotos organinės liekanos laikui bėgant suyra, virsta nafta, anglimi ir gamtinėmis dujomis; judresnė nafta ir dujos tada kaupiasi viršutiniuose nuosėdinių uolienų sluoksniuose su poromis. Kiti mokslininkai tvirtina, kad nafta susidaro „dideliame Žemės mantijos gylyje“.

  • Rusijos mokslininkas - chemikas D.I. Mendelejevas buvo neorganinės koncepcijos šalininkas. 1877 m. jis pasiūlė mineralų (karbido) hipotezę, pagal kurią naftos atsiradimas yra susijęs su vandens prasiskverbimu į Žemės gelmes per lūžius, kur, veikiant „anglies metalams“, gaunami angliavandeniliai.

  • Jei buvo hipotezė apie kosminę naftos kilmę - iš angliavandenilių, esančių dujiniame Žemės apvalkale net jos žvaigždės būsenoje.
Gamtinės dujos yra „mėlynas auksas“.

  • Pagal gamtinių dujų atsargas mūsų šalis užima pirmąją vietą pasaulyje. Svarbiausi šio vertingo kuro telkiniai yra Vakarų Sibire (Urengojskojė, Zapolyarnojė), Volgos-Uralo baseine (Vuktilskoje, Orenburgskoje), Šiaurės Kaukaze (Stavropolskoje).

  • Gamtinėms dujoms gaminti dažniausiai naudojamas tekėjimo metodas. Kad dujos pradėtų tekėti į paviršių, pakanka atidaryti gręžinį, išgręžtą dujomis turinčiame rezervuare.

  • Gamtinės dujos naudojamos be išankstinio atskyrimo, nes prieš transportuojant jos yra išvalomos. Visų pirma, iš jo pašalinamos mechaninės priemaišos, vandens garai, vandenilio sulfidas ir kiti agresyvūs komponentai... O taip pat didžioji dalis propano, butano ir sunkesnių angliavandenilių. Likęs praktiškai grynas metanas sunaudojamas, pirma, kaip kuras: didelio kaloringumo; nekenksmingas aplinkai, patogus išgauti, transportuoti, deginti, nes agregacijos būsena yra dujos.

  • Antra, metanas tampa žaliava acetileno, suodžių ir vandenilio gamybai; nesočiųjų angliavandenilių, pirmiausia etileno ir propileno, gamybai; organinei sintezei: metilo alkoholis, formaldehidas, acetonas, acto rūgštis ir daug daugiau.
Susijusios naftos dujos:

Asocijuotos naftos dujos pagal savo kilmę taip pat yra gamtinės dujos. Jis gavo specialų pavadinimą, nes yra nuosėdose kartu su aliejumi - jis yra jame ištirpęs. Išgaunant aliejų į paviršių, ji nuo jo atsiskiria dėl staigaus slėgio kritimo. Rusija užima vieną pirmųjų vietų pagal susijusias dujų atsargas ir jų gamybą.

Asocijuotų naftos dujų sudėtis skiriasi nuo gamtinių dujų – jose daug daugiau etano, propano, butano ir kitų angliavandenilių. Be to, jame yra tokių retų Žemėje dujų kaip argonas ir helis.

Asocijuotos naftos dujos yra vertinga cheminė žaliava, iš jų galima gauti daugiau medžiagų nei iš gamtinių dujų. Cheminiam apdorojimui taip pat išgaunami atskiri angliavandeniliai: etanas, propanas, butanas ir kt. Iš jų dehidrinimo reakcijos būdu gaunami nesotieji angliavandeniliai.

Anglis .

Anglies atsargos gamtoje gerokai viršija naftos ir dujų atsargas. Akmens anglys yra sudėtingas medžiagų mišinys, susidedantis iš įvairių anglies, vandenilio, deguonies, azoto ir sieros junginių. Anglies sudėtis apima tokias mineralines medžiagas, kuriose yra daugelio kitų elementų junginių.

Kietosios anglies sudėtis: anglis - iki 98%, vandenilis - iki 6%, azotas, siera, deguonis - iki 10%. Tačiau gamtoje yra ir rudųjų anglių. Jų sudėtis: anglis - iki 75%, vandenilis - iki 6%, azotas, deguonis - iki 30%.

Pagrindinis anglies apdirbimo būdas yra pirolizė (kokonavimas) – organinių medžiagų skaidymas be oro prieigos aukštoje temperatūroje (apie 1000 C). Tokiu atveju gaunami šie produktai: koksas (padidinto stiprumo dirbtinis kietasis kuras, plačiai naudojamas metalurgijoje); akmens anglių derva (naudojama chemijos pramonėje); kokoso dujos (naudojamos chemijos pramonėje ir kaip kuras.)

kokso krosnies dujinės.

Lakieji junginiai (koksavimo krosnių dujos), susidarę terminio anglies skaidymo metu, patenka į bendrą kolekciją. Čia kokso krosnies dujos atšaldomos ir perduodamos per elektrostatinius nusodintuvus, kad būtų atskirta akmens anglių derva. Dujų kolektoriuje kartu su derva kondensuojasi vanduo, kuriame tirpsta amoniakas, sieros vandenilis, fenolis ir kitos medžiagos. Vandenilis išskiriamas iš nekondensuotų kokso krosnies dujų įvairioms sintezėms.

Po akmens anglių deguto distiliavimo lieka kieta medžiaga – pikis, kuris naudojamas elektrodams ir stogų deguto ruošimui.

Naftos rafinavimas :


  • Naftos rafinavimas arba rektifikavimas – tai naftos ir naftos produktų terminio atskyrimo į frakcijas pagal virimo temperatūrą procesas.

  • Distiliavimas yra fizinis procesas.

  • Yra du naftos perdirbimo būdai: fizinis (pirminis perdirbimas) ir cheminis (antrinis perdirbimas).

  • Pirminis aliejaus apdorojimas atliekamas distiliavimo kolonoje - aparate, skirtoje skystiems medžiagų mišiniams, kurie skiriasi virimo temperatūra, atskirti.

  • Aliejaus frakcijos ir pagrindinės jų naudojimo sritys:

  • Benzinas – automobilių kuras;

  • Žibalas – aviacinis kuras;

  • Ligroin - plastikų, žaliavų perdirbimui gamyba;

  • Gazolis - dyzelinis ir katilinis kuras, žaliavos perdirbimui;

  • Mazutas - gamyklinis kuras, parafinai, tepalinės alyvos, bitumas.
Naftos dėmių valymo metodai :

1) Absorbcija – visi žinote šiaudus ir durpes. Jie sugeria aliejų, po to juos galima atsargiai surinkti ir išvežti, o vėliau sunaikinti. Šis metodas tinka tik ramiomis sąlygomis ir tik mažoms dėmėms. Šis metodas pastaruoju metu yra labai populiarus dėl mažos kainos ir didelio efektyvumo.

Apatinė eilutė: metodas yra pigus, priklauso nuo išorinių sąlygų.

2) Savaiminis likvidavimas: - šis būdas taikomas, jei aliejus išsiliejo toli nuo kranto, o dėmė nedidelė (tokiu atveju dėmės geriau neliesti). Palaipsniui jis ištirps vandenyje ir iš dalies išgaruos. Kartais aliejus neišnyksta ir po kelerių metų pakrantę pasiekia mažos dėmės slidžios dervos gabalėlių pavidalu.

Apatinė eilutė: nenaudojamos jokios cheminės medžiagos; aliejus ilgai išlieka ant paviršiaus.

3) Biologinė: technologija, pagrįsta mikroorganizmų, galinčių oksiduoti angliavandenilius, naudojimu.

Apatinė eilutė: minimali žala; alyvos pašalinimas nuo paviršiaus, tačiau metodas yra daug darbo reikalaujantis ir daug laiko reikalaujantis.
Puslapis 1